kontakt@robustbook.com +49 (0) 69 271 470 985

GPS, GNSS en RTK: nauwkeurigheidsklassen uitgelegd

GPS is in het dagelijks gebruik synoniem geworden voor satellietnavigatie – terwijl GPS maar één van meerdere systemen is die onder de overkoepelende term GNSS worden samengevat. Voor robuuste laptops, tablets en besturingsapparatuur in het veld maakt dit verschil een praktisch verschil: welk systeem een apparaat gebruikt, hoeveel satellietconstellaties de ontvanger kan verwerken en of daarnaast RTK-correctiedata worden verwerkt, bepaalt of uiteindelijk een positienauwkeurigheid van meerdere meters of van enkele centimeters wordt bereikt. Dit artikel legt het verschil tussen GPS en GNSS uit, toont welke satellietsystemen in het RobustBook-assortiment worden gebruikt, wat RTK aanvullend biedt, welke voorwaarden daarvoor nodig zijn – en geeft aan in welke toepassingsgebieden meternauwkeurigheid volstaat en waar centimeternauwkeurigheid nodig is.

Wat onderscheidt GPS van GNSS?

GPS staat voor Global Positioning System en duidt oorspronkelijk uitsluitend het door de VS geëxploiteerde satellietnavigatiesysteem aan. Omdat GPS het eerste wereldwijd beschikbare systeem was en decennialang het bekendste bleef, wordt de naam in het dagelijks gebruik vaak als verzamelterm voor satellietnavigatie in het algemeen gebruikt – technisch correct is dat niet. GNSS staat voor Global Navigation Satellite System en is de overkoepelende term voor alle satellietnavigatiesystemen die wereldwijd of regionaal positiegegevens leveren, dus GPS en de in de volgende sectie beschreven overige systemen.

Het verschil is meer dan alleen begripsverduidelijking: een ontvangstmodule die uitsluitend GPS ondersteunt, kan alleen de Amerikaanse satellieten gebruiken. Een GNSS-geschikte module kan daarentegen ook toegang krijgen tot satellieten van andere systemen en daardoor met meer satellieten tegelijk rekenen – wat vooral in omgevingen met beperkt zicht op de hemel, bijvoorbeeld tussen gebouwen, onder bos of op hellingen, de positiebepaling stabieler maakt. Meerdere apparaten in het RobustBook-assortiment zijn dan ook niet met puur GPS, maar met GNSS-modules uitgerust die meerdere constellaties tegelijk verwerken.

Welke satellietsystemen behoren tot GNSS?

Naast het Amerikaanse GPS behoren tot GNSS het Russische GLONASS, het Europese Galileo, het Chinese BeiDou en het Japanse, regionaal opgezette QZSS. Meerdere RobustBook-apparaten vermelden in hun connectiviteitsuitrusting uitdrukkelijk welke van deze systemen worden ondersteund:

  • De RuggON VIKING II 07A en de RuggON SOL 7 zijn uitgerust met GNSS, dat GPS, GLONASS, Galileo en BeiDou omvat.
  • De RuggON VULCAN 10A vermeldt GNSS met GPS, Galileo en GLONASS.
  • De RuggON VULCAN 10X voert optioneel GNSS met GPS, Galileo, GLONASS, BeiDou en QZSS.
  • De RuggON VORTEX 07X biedt optioneel GNSS met GPS, Galileo, GLONASS, BeiDou en QZSS – aangevuld met Dead-Reckoning of RTK als optie.
  • Het Fieldbook N101 biedt GNSS als uitbreidingssleuf-optie naast LoRa, AV-IN, CAN en UART – hier kan satellietnavigatie modulair worden bijgeplaatst, in plaats van vast ingebouwd te zijn.

Hoeveel constellaties een ontvanger kan verwerken, werkt direct door in de betrouwbaarheid van de positiebepaling: hoe meer satellieten uit hoe meer systemen tegelijk zichtbaar zijn, hoe stabieler de positieberekening ook functioneert bij gedeeltelijk belemmerd zicht op de hemel.

Hoe nauwkeurig is een gewone GNSS-ontvanger?

Een in de handel verkrijgbare GNSS-ontvanger, zoals ingebouwd in tablets en laptops, berekent de eigen positie uit de looptijdverschillen van de signalen van meerdere satellieten. Zonder aanvullende correctiedata ligt de haalbare nauwkeurigheid doorgaans in de orde van meerdere meters – voldoende voor navigatie, locatiebepaling in het veld, routering naar de eerstvolgende inzetlocatie of de grove toewijzing van een dataset aan een positie. Hoe nauwkeurig de positiebepaling in een concreet geval uitvalt, hangt van meerdere factoren af: het aantal zichtbare satellieten, hun geometrische verdeling aan de hemel, afscherming door gebouwen, begroeiing of terrein, en storende invloeden zoals meerwegvoortplanting, oftewel de reflectie van signalen op oppervlakken. Voor het merendeel van de toepassingen in het veld- en bouwplaatsgebruik – zoals navigatie, het tracken van voertuigen of mobiele teams, of de grove georeferentie van foto's en documentatie – is deze meternauwkeurigheid voldoende.

Wat biedt RTK aanvullend?

RTK staat voor Real Time Kinematic en is een methode die de positienauwkeurigheid van een GNSS-ontvanger van meerdere meters naar het centimeterbereik verbetert. In plaats van uitsluitend op de satellietsignalen te vertrouwen, vergelijkt een RTK-geschikte ontvanger zijn meting in realtime met correctiedata van een bekende referentiepositie. Omdat de positie van de referentie exact bekend is, kunnen signaal- en atmosfeerfouten worden weggerekend die bij een op zichzelf staande satellietmeting blijven bestaan. Het resultaat is een aanzienlijk nauwkeurigere positiebepaling, zoals bijvoorbeeld nodig is voor de besturing van onbemande systemen: de RuggON SPARK 7 GSS RTK Android 14 Flight Controller draagt RTK al in de naam en dient volgens de fabrikantomschrijving als robuust grondstation voor de precieze besturing van onbemande systemen (UAV/UGV), uitgerust met dedicated GNSS. Ook de RuggON VORTEX 07X voert RTK uitdrukkelijk als ondersteunde optie.

Wat heeft RTK in de praktijk nodig?

RTK functioneert niet louter vanuit de ontvanger, maar heeft een bron voor correctiedata nodig. Daarvoor zijn er in beginsel twee wegen: een eigen referentie- respectievelijk basisstation, dat op een exact ingemeten punt staat en zijn eigen afwijkingen doorlopend naar de beweeglijke ontvanger – de "rover" – stuurt, of een correctiedienst, die de correctiedata van een netwerk van referentiestations via het mobiele netwerk beschikbaar stelt. In beide gevallen heeft de ontvanger een doorlopende dataverbinding nodig om de correctiedata in realtime te ontvangen – bij een eigen basisstation meestal via radio, bij een correctiedienst via een mobiele verbinding. Zonder deze verbinding valt een RTK-geschikt apparaat terug op de reguliere GNSS-nauwkeurigheid in het meterbereik. Precies daarom is connectiviteit – via radioantenne of via mobiele verbinding – een integraal onderdeel van elke RTK-opstelling, geen bijkomstig accessoire.

Dedicated GPS of GPS-LTE-combi: de connectiviteitsopties in het RobustBook-assortiment

Bij meerdere Durabook-modellen in het assortiment kan de GPS-uitrusting bij de configuratie worden gekozen – en hier is er een belangrijke uitsluiting die geïnteresseerden moeten kennen. Bij de modellen Durabook R8 (inclusief de R8-EX-variant) en Durabook R11 plus Durabook R11L staan volgens de configurator telkens twee elkaar uitsluitende wegen ter keuze: ofwel een "Multi-Carrier 4G LTE Mobile Broadband + GPS combo", waarbij mobiele data en GPS gezamenlijk via één module lopen, ofwel een "Dedicated GPS", een zelfstandige, uitsluitend voor GPS bestemde module. Wie mobiele data en GPS tegelijk nodig heeft, kiest bij deze modellen de combi-optie; wie uitsluitend GPS zonder mobiele module nodig heeft, kiest de dedicated variant. Een combinatie van beide is bij deze modellen volgens de configurator niet voorzien.

Bij de Durabook U11I is de uitrusting anders opgebouwd: hier staat dedicated GPS zelfstandig ter keuze, maar kan volgens de configurator aanvullend worden gecombineerd met 4G-LTE- of 5G-mobiele data via een RF-pass-through-antenne – een gedocumenteerde uitsluiting zoals bij R8 of R11 is voor de U11I niet aangegeven. Vergelijkbaar bij de Durabook S14I: daar is dedicated GPS zowel zelfstandig als in combinatie met 4G-LTE- of 5G-mobiele data plus RF-pass-through-antenne beschikbaar. Bij de Durabook Z14I behoort dedicated GPS tot de uitrustingslijst, aangevuld met een RF-pass-through-aansluiting voor WWAN, GPS en wifi. Bij de Durabook S15AB is GPS volgens de productomschrijving vast geïntegreerd – de optionele 4G-LTE-module kan daar onafhankelijk van aanvullend worden besteld.

Voor de praktijk betekent dat: wie bij de configuratie van een Durabook-apparaat GPS bestelt, moet vooraf nagaan of tegelijk een mobiele verbinding nodig is – want niet bij elk model is elke combinatie mogelijk. Een volledig overzicht van de GPS/LTE-regel per model biedt de vergelijkingstabel Laptops en de vergelijkingstabel Tablets.

Waar volstaat meternauwkeurigheid – en waar zijn centimeters nodig?

Niet elk toepassingsgebied heeft dezelfde nauwkeurigheid nodig. De volgende drie voorbeelden uit het veld- en bouwplaatsgebruik tonen waar meternauwkeurigheid volstaat en waar RTK-ondersteuning zinvol wordt.

Landmeten en opmeting

Voor het opmeten van percelen, bouwwerken of leidingtracés en voor de opmeting op de bouwplaats volstaat de standaardnauwkeurigheid van een GNSS-ontvanger doorgaans niet – hier telt elke centimeter, omdat afwijkingen direct doorwerken in plannen, hoeveelheidsberekeningen en afrekeningen. Zo is bij de fabrikantomschrijving van de Durabook R11 uitdrukkelijk sprake van "technici en landmeters" die in het buitenwerk toegang tot realtimedata nodig hebben – aangevuld met GPS- en 4G-LTE-connectiviteit. Voor taken waarbij daadwerkelijk centimeternauwkeurigheid vereist is, is aanvullend de RTK-correctie uit de voorgaande secties nodig, bijvoorbeeld via een RTK-geschikt extra apparaat zoals de RuggON VORTEX 07X. Op de branchepagina Bouw staan robuuste tablets en laptops die voor gebruik op de bouwplaats met optionele LTE/GPS-module worden geconfigureerd.

Precisielandbouw

In de landbouw is satellietgestuurde besturing allang gemeengoed: op de branchepagina Bosbouw en landbouw wordt beschreven dat GPS-geleide tractoren al jaren aan populariteit winnen en met robuuste RobustBook-tablets in het veld te realiseren zijn. Voor eenvoudig automatisch sturen op het veld of de documentatie van bewerkte percelen volstaat meternauwkeurigheid vaak. Moeten daarentegen rijsporen exact op elkaar aansluiten om overlappingen of hiaten bij zaaien, bemesten of oogsten te voorkomen – klassieke precisielandbouw in enge zin –, dan is de aanzienlijk hogere nauwkeurigheid nodig zoals RTK-correctiemethoden die leveren.

Drone- en vluchtbesturing (UAV/UGV)

Het duidelijkst blijkt de behoefte aan centimeternauwkeurigheid bij de besturing van onbemande systemen: de RuggON SPARK 7 GSS RTK Android 14 Flight Controller draagt de RTK-verwijzing al in de naam en is uitdrukkelijk ontworpen als grondstation voor UAV/UGV met dedicated GNSS – met twee hall-effect-joysticks en programmeerbare toetsen voor missiebesturing. Aanvullend biedt de Durabook GC-R8 een robuust grondbedieningsstation met hall-effect-joystick, 5-weg-stuurkruis en flip-guard-beschermde toetsen voor de bediening van onbemande systemen, ontworpen voor integratie met de Durabook R8-tablet.

RuggON SPARK 7 GSS RTK Android 14 Flight Controller – grondstation met RTK-verwijzing voor de besturing van onbemande systemen

GPS, GNSS en RTK in het RobustBook-assortiment – een overzicht

Samengevat zijn er in het assortiment drie uitrustingsniveaus: puur respectievelijk dedicated GPS als zelfstandige module, GNSS-modules met meerdere satellietconstellaties voor stabielere positiebepaling, en – bij geselecteerde grondstations en panel-apparaten – aanvullend RTK-ondersteuning voor centimeternauwkeurigheid. Welke uitrusting een bepaald model draagt, hangt af van de apparaatklasse: bij de Durabook-tablets en -laptops staat meestal de keuze tussen dedicated GPS en een GPS-LTE-combinatie centraal, terwijl de RuggON-grondstations en panel-pc's met meerdere satellietsystemen en optionele RTK-ondersteuning voor de besturing van onbemande systemen zijn ontworpen. Wie een concreet apparaat wil configureren, vindt de volledige, geverifieerde uitrustingslijst op de betreffende productpagina en in de vergelijkingstabel Tablets.

Veelgestelde vragen

Is GPS hetzelfde als GNSS?

Nee. GPS is het Amerikaanse satellietsysteem en daarmee slechts één van meerdere. GNSS is de overkoepelende verzamelterm voor alle satellietnavigatiesystemen, waaronder GPS, GLONASS, Galileo, BeiDou en QZSS.

Volstaat een gewone GPS-ontvanger voor landmeten?

Doorgaans niet. Een in de handel verkrijgbare ontvanger haalt zonder correctiedata doorgaans een nauwkeurigheid in het meterbereik. Voor landmeten en opmeting, waarbij centimeternauwkeurigheid vereist is, is aanvullend RTK-correctiedata nodig.

Wat heeft men concreet nodig voor RTK?

Een RTK-geschikte ontvanger plus een doorlopende bron voor correctiedata – ofwel een eigen basisstation met radioverbinding naar de rover, ofwel een correctiedienst die de data via het mobiele netwerk beschikbaar stelt.

Kan ik bij elk RobustBook-apparaat GPS en LTE tegelijk bestellen?

Niet bij elk model. Bij Durabook R8, R8-EX, R11 en R11L sluiten "Dedicated GPS" en de "4G LTE + GPS combo" elkaar volgens de configurator uit. Bij Durabook U11I en S14I zijn dedicated GPS en mobiele data daarentegen te combineren.

Welke apparaten in het assortiment ondersteunen RTK?

De RuggON SPARK 7 GSS RTK Android 14 Flight Controller draagt RTK al in de productnaam en is ontworpen als grondstation voor UAV/UGV. De RuggON VORTEX 07X voert RTK uitdrukkelijk als ondersteunde optie.

Wanneer GPS volstaat en wanneer RTK nodig is

GPS is een enkel satellietsysteem, GNSS de verzamelterm voor alle vergelijkbare systemen wereldwijd – GPS, GLONASS, Galileo, BeiDou en QZSS. Een gewone GNSS-ontvanger haalt zonder aanvullende correctiedata doorgaans een nauwkeurigheid in het meterbereik, voldoende voor navigatie, tracking en grove georeferentie. RTK verbetert deze nauwkeurigheid naar het centimeterbereik, maar heeft daarvoor een doorlopende verbinding met een basisstation of correctiedienst nodig. In het RobustBook-assortiment loopt de bandbreedte van dedicated GPS via meersysteem-geschikte GNSS-modules tot RTK-geschikte grondstations zoals de RuggON SPARK 7 GSS RTK Android 14 Flight Controller – welke uitrusting past, hangt af van het betreffende toepassingsgebied, van eenvoudige locatiebepaling in het veld tot centimeternauwkeurige besturing van onbemande systemen.

Bij vragen over de passende GPS-, GNSS- of RTK-uitrusting voor uw concrete toepassingsgebied ondersteunt het RobustBook-team u graag bij de keuze van het geschikte model.