Entenda como um receptor RTK ligado ao celular chega entre 1 e 3 centímetros de erro, e por que ele depende de uma correção recebida em tempo real
Se você usa um GPS de mão, como os da Garmin, conhece a rotina: liga o aparelho, espera os satélites, marca o ponto. O erro fica em torno de 3 a 5 metros, e para trilha, navegação e muito trabalho de campo isso basta.
A versão 2.0 do GPS TrackMaker para Android trouxe outra categoria de precisão: o RTK, que leva o erro para 1 a 3 centímetros. Só que o RTK não funciona como o GPS de mão. O receptor, sozinho, não entrega os centímetros. Ele precisa receber, a cada segundo, uma informação extra chamada correção.
Esta página explica, sem fórmulas, o que é o RTK, de onde vem a correção e o que você precisa para usar tudo isso com o GPS TrackMaker.
Por que o GPS comum erra alguns metros
O receptor calcula a posição medindo a distância até vários satélites. O sinal de cada satélite viaja mais de 20 mil quilômetros e, no caminho, atravessa a atmosfera, que o atrasa de um jeito que muda a toda hora. Somam-se pequenos erros no relógio e na órbita de cada satélite.
O resultado é que cada distância medida chega com alguns metros de erro, e a posição calculada também. Isso vale para o GPS de mão, para o celular e para qualquer receptor trabalhando sozinho. Não é defeito nem falta de regulagem: é o limite do método.
A ideia do RTK: dois receptores vendo o mesmo erro
Imagine um segundo receptor, parado sobre um ponto cuja coordenada é conhecida com exatidão. Como ele sabe onde está, consegue perceber quanto o sinal de cada satélite está errado naquele instante.
Agora vem o detalhe que faz tudo funcionar: um receptor a poucos quilômetros dali recebe os mesmos satélites, através praticamente da mesma atmosfera. Ele sofre quase os mesmos erros. Se o receptor parado contar ao outro o que está medindo, o outro consegue cancelar esses erros e calcular uma posição muito melhor.
É isso o RTK (do inglês Real Time Kinematic, posicionamento em tempo real):
- A base é o receptor parado no ponto conhecido.
- O rover é o receptor que anda com você, no bastão.
- A correção é o que a base envia ao rover, uma vez por segundo.
Os receptores RTK ainda fazem uma medida muito mais fina do sinal do que os receptores comuns. Juntando as duas coisas, o erro cai de metros para 1 a 3 centímetros.
A parte que surpreende quem vem do GPS de mão
Sem correção não há RTK. Um receptor RTK sem correção é só um bom GPS de alguns metros. Comprar o receptor é metade do caminho. A outra metade é ter de onde receber a correção.
E a correção precisa chegar em tempo real, sem parar. Normalmente ela vinha por rádio, de uma base montada pelo próprio usuário. Hoje ela vem pela internet do celular: o celular recebe a correção de um servidor e a repassa ao receptor, por Bluetooth ou por cabo.
No GPS TrackMaker essa função se chama Correção Online. (O nome técnico desse sistema é NTRIP, e você vai encontrá-lo nos formulários e na documentação dos serviços de correção.)
Então, para trabalhar com RTK, são três coisas:
- Um receptor GNSS RTK externo. O GPS interno do celular não usa correção, e os GPS de mão comuns também não.
- Um celular com internet e o GPS TrackMaker.
- Uma fonte de correção.
De onde vem a correção: três caminhos
1. Rede pública do IBGE (gratuita)
O IBGE mantém uma rede de estações GNSS espalhadas pelo Brasil e transmite a correção de mais de cem delas pela internet, gratuitamente. O serviço se chama RBMC-IP. Você faz um cadastro no site do IBGE, recebe usuário e senha e escolhe a estação mais próxima de onde vai trabalhar.
No GPS TrackMaker o IBGE já vem na lista de servidores da Correção Online: basta informar o usuário e a senha e escolher a estação.
A limitação é a distância. A correção de uma estação vale para a região em volta dela. Quanto mais longe, mais demorada e menos precisa a solução. Até uns 30 km funciona bem. Acima de 50 km, pode não chegar aos centímetros.
2. Redes particulares (por assinatura)
Empresas mantêm redes próprias de estações e vendem o acesso, por mês ou por hora de uso. Muitas oferecem a chamada base virtual: o servidor calcula uma correção sob medida para o lugar onde você está, e a precisão se mantém em toda a área coberta pela rede. É o caminho de quem trabalha longe das estações do IBGE.
No GPS TrackMaker, qualquer serviço desse tipo entra pela opção Inserir manualmente da Correção Online, com os dados que o provedor informa: endereço, porta, ponto de montagem, usuário e senha.
3. A sua própria base
Com dois receptores, um deles pode ser a sua base. Ele fica parado sobre um ponto, e o GPS TrackMaker transmite a correção dele, pela internet, para o celular que está com o outro receptor. Sem rádio e sem computador.
É a solução para quando não há estação por perto, ou para quem quer trabalhar sem depender de terceiros. Exige dois receptores e dois celulares na mesma conta (veja Base própria com a licença Double Pack do GPS TrackMaker, mais abaixo).
Comparando
| – | IBGE | Rede particular | Base própria |
|---|---|---|---|
| Custo da correção | Gratuita | Assinatura | Nenhum, além do segundo receptor |
| Onde funciona | Perto de uma estação | Na área coberta pela rede | Onde você montar a base |
| Receptores necessários | 1 | 1 | 2 |
| Celulares necessários | 1 | 1 | 2 |
| Internet no campo | Sim | Sim | Sim, nos dois celulares |
Nota: alguns receptores recebem um tipo de correção direto de satélite, sem internet, chamado PPP. A precisão é de decímetros, não de centímetros, e leva de vários minutos a uma hora para se firmar. O GPS TrackMaker mostra essa solução com o rótulo PPP. É uma alternativa onde não há sinal de celular, mas não é RTK.
O que você precisa para começar
| Item | Observação |
|---|---|
| Receptor GNSS RTK externo | Os modelos que testamos com o GPS TrackMaker estão na página de GNSS Aprovados. |
| Celular Android com o GPS TrackMaker 2.0 ou mais novo | No iPhone, o app ainda usa somente o GPS interno. |
| Conta GPS TrackMaker PRO | Ligar o receptor ao app é gratuito. A Correção Online e a Estação Base exigem login com a conta PRO. |
| Internet no local de trabalho | Pela rede do celular ou, onde não há sinal, pelo Wi-Fi de uma antena de internet por satélite, como a Starlink. O consumo é baixo: de 3 a 6 MB por hora. |
| Uma fonte de correção | IBGE, rede particular ou base própria. |
| Bastão e céu aberto | A antena precisa enxergar o céu. Embaixo de árvores, lajes e junto a paredes o RTK não se sustenta. |
Como o RTK aparece no GPS TrackMaker
O fluxo no app tem três passos:
- Escolher o receptor. Menu (☰), GNSS, e o receptor por Bluetooth ou por cabo USB. O app passa a usar a posição dele no lugar do GPS do celular.
- Ligar a correção. Menu (☰), Correção Online, escolher o servidor e tocar em Conectar.
- Acompanhar o painel. O painel GNSS RTK, no mapa, mostra a qualidade da posição a cada segundo.
É no painel que você vê o RTK acontecer. O rótulo muda conforme a solução melhora:
| Rótulo | O que quer dizer | Erro típico |
|---|---|---|
| SINGLE (amarelo) | Receptor sozinho, sem correção. Erro de metros, como no GPS de mão. | 2 a 3 m |
| RTK FLOAT (laranja) | A correção chegou e o receptor está refinando a solução. | Decímetros |
| RTK FIXED (verde) | Solução de centímetros. É a que vale para medir. | 1 a 3 cm |
Ao lado do rótulo o painel mostra a precisão horizontal e vertical informada pelo receptor (±H e ±V), o número de satélites e o Age, a idade da correção em segundos. Um Age de 1 ou 2 segundos indica correção chegando normalmente. Se ele começa a subir, a correção parou, e a solução volta aos poucos para SINGLE.
Em céu aberto, com uma estação próxima, a passagem de SINGLE a RTK FIXED leva de alguns segundos a poucos minutos.
O resto você já conhece. Waypoints e trilhas são gravados do mesmo jeito, só que com a posição do receptor RTK. Cada waypoint marcado em RTK ganha uma linha de comentário com a solução, a precisão, os satélites e a altura da antena daquele instante. Tudo segue para o GPS TrackMaker no computador pela Sincronização ou por arquivo GTZ.
Base própria com a licença Double Pack do GPS TrackMaker
Para ser a sua própria fonte de correção você precisa de dois conjuntos:
- Base: um receptor parado sobre um ponto, em tripé, com um celular ao lado.
- Rover: o outro receptor no bastão, com o outro celular, andando pelo trabalho.
Os dois celulares precisam estar logados na mesma conta, porque a base de uma conta só é visível para os rovers dessa conta. É para isso que serve a licença GPS TrackMaker PRO Double Pack. Ela dá direito a 2 computadores com Windows e 2 smartphones na mesma conta. Um celular fica com a base, o outro com o rover.
Em resumo, no celular da base:
- Menu (☰), GNSS, botão Configurar receptor, botão Ativar Estação Base.
- Escolha o waypoint do ponto onde a base está, ou Usar ponto médio se você não tem a coordenada desse ponto.
- Dê um nome à base e toque em Iniciar. A página mostra NO AR.
No celular do rover:
- Menu (☰), Correção Online.
- No quadro MINHAS ESTAÇÕES BASE, toque na sua base e em Conectar.
O passo a passo completo, tela por tela, está na página de cada receptor, a partir da lista de GNSS Aprovados.
Três coisas a saber sobre a base própria:
- Ponto conhecido ou ponto médio. Se a base fica sobre um ponto de coordenada conhecida, tudo o que o rover medir sai na posição verdadeira. Esse ponto pode ser um waypoint que você mesmo marcou antes em RTK FIXED, usando outra fonte de correção, como a rede do IBGE (NTRIP). Se você usa o ponto médio, a base assume uma coordenada aproximada (com erro de metros), mas tudo o que o rover medir fica coerente entre si com precisão de centímetros. Para medir áreas, distâncias e alinhamentos, o ponto médio resolve.
- Os dois celulares precisam de internet. A correção viaja pela internet, da base ao rover. Sem conexão em um dos dois, não há correção.
- É um serviço para trabalho de campo. A base se desliga sozinha depois de 12 horas seguidas no ar. Não serve como estação permanente.
Nem todo receptor serve de base. A página de GNSS Aprovados indica quais fazem os dois papéis.
Limites e cuidados
O RTK é preciso, mas é exigente. Vale conhecer os limites antes de confiar nos centímetros.
- Céu aberto. O GPS de mão funciona debaixo de árvore, com erro maior. O RTK não: sob copa fechada, lajes ou junto a prédios a solução cai para FLOAT ou SINGLE, ou pior, pode ficar em FIXED com a posição errada. Meça com o céu livre.
- Distância da base. O erro cresce cerca de 1 cm a cada 10 km de distância entre o rover e a estação que envia a correção.
- Internet. Sem internet não há correção. Confira a cobertura de celular do local antes de planejar o trabalho. Onde não há sinal, ainda é possível usar o RTK com uma antena de internet por satélite, como a Starlink: o celular se conecta ao Wi-Fi da antena, e o GPS TrackMaker recebe a correção e a repassa ao receptor do mesmo jeito. Só é preciso manter o celular ao alcance desse Wi-Fi.
- Só meça em RTK FIXED. Espere o rótulo verde, com o bastão parado e na vertical. Um ponto marcado em FLOAT pode ter decímetros de erro.
- O referencial vem da base. A coordenada que você obtém fica no sistema de referência da estação que envia a correção. As estações do IBGE trabalham em SIRGAS2000. Outros serviços podem usar outro referencial, e a diferença entre eles pode chegar a dezenas de centímetros. Não misture fontes de correção num mesmo trabalho.
- A altitude é elipsoidal. O app mostra e grava a altura calculada pelo receptor, já descontada a altura da antena. Ela difere da altitude do nível do mar em vários metros. Informe sempre a altura correta da antena.
- Confira num ponto conhecido. Sempre que puder, comece o dia medindo um ponto de coordenada conhecida. É a melhor prova de que receptor, correção e altura da antena estão certos.
Atenção: trabalhos com exigência legal, como o georreferenciamento de imóveis rurais, têm normas próprias de método, equipamento e responsabilidade técnica. O RTK do GPS TrackMaker é uma ferramenta de campo. Ele não substitui o profissional habilitado nem dispensa essas normas.
Pequeno glossário
| Termo | Significado |
|---|---|
| GNSS | Nome genérico dos sistemas de satélites de posicionamento: GPS, GLONASS, Galileo, BeiDou. |
| RTK | Técnica que usa a correção de uma base para chegar a centímetros, em tempo real. |
| Base | Receptor parado num ponto conhecido, que gera a correção. |
| Rover | Receptor que se move, e que recebe a correção. |
| Correção | Dados que a base envia ao rover, a cada segundo. |
| NTRIP | Nome técnico do sistema que entrega a correção pela internet. No app, Correção Online. |
| Ponto de montagem | Nome de cada estação ou fluxo de correção dentro de um servidor. |
| SINGLE, RTK FLOAT, RTK FIXED | Os níveis da solução: sem correção, convergindo e centímetros. |
| Age | Idade da correção em segundos. Normal: 1 a 2 s. |
| PPP | Correção recebida por satélite, sem internet. Precisão de decímetros. |
| SIRGAS2000 | Sistema de referência oficial do Brasil, usado pelas estações do IBGE. |
Próximos passos
Para escolher o receptor, veja a página de GNSS Aprovados. Ela reúne os modelos que testamos com o GPS TrackMaker e leva ao passo a passo de cada um.
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