RTK-GPS

Påbörjat arbete, formattering av text och mer information behöver fixas. Hjälp gärna till!

D-GPS och RTK kompenserar i huvudsak för atmosfärens distorsion av satellitsignaler.

Mjukvara

http://www.rtklib.com/ kom ihåg att när du hämtat hem RTKLIB från huvud sidan så är det inte nyaste versionen utan det finns patchar på http://www.rtklib.com/rtklib_support.htm nyaste patchen är rtklib_2.4.2b11 , inga patchar behöver hämtas efter uppackning av zip-filen
2.4.1 med patch 7 är fn. stabilast

rtklib.com - Manual till version 2.4.2

RTKLIB is distributed under GPLv3 license. (http://gplv3.fsf.org/)
The license will be changed to BSD 2-clause from ver. 2.4.2. (2012/11/04)

Hårdvara

Antenn

Det är viktigt att antennerna inte tar signaler som har studsat, detta undviks med en polariserad antenn då signalen byter polarisation när den studsar.
Dock så byter inte alla signaler polarisation vid studs mot mark eller föremål, för att undvika detta så finns det antenner med speciella jordplan kallade Geodetiska antenner för hög precision.

Observera att antennen inte monteras för nära en UHF antenn (Digital-tv via marknätet)
Optimal placering för basstationen är på ett tripod i ett material med låg värmeutvidgning som är förankrat i berg, 1,5 meter över omkringliggande föremål, öppen yta med en radie på 100 meter till träd, byggnader osv och ej nära starka sändare.

Precisionen med patch antenner är ca 50 cm, quadrifilar helix antenner med rätt inställningar och en väl uppmätt bas kan komma ner mot 2 cm precision.

Maxrad GPS-TMG-26N

(Datablad) Observera att detta är en aktiv antenn som skall matas med 3,3 - 9,0 VDC

Inuti:

ebay.com - Förslag på leverantörer

NovAtel GPS-600 L1/L2

(Datablad) Observera att detta är en aktiv antenn som skall matas med 4,5 - 18 VDC
(Antennteknologi)

N hane till SMB hona adapter

Förslag på leverantör

GPS mottagare

Lista på mottagare och vilka meddelanden som fungerar med RTKLIB

"raw-format" är att mottagaren skickar ut signalen från varje satellit istället för att själv räkna ut positionen, detta låter programmet korrigera varje enskild satellit. Vanliga GPS-mottagare skickar positionen som ett NMEA meddelande med uträknad position.

u-blox LEA-4T

LEA-4T.pdf (290.49 kB)
LEA-4x_Data_Sheet(GPS.G4-MS4-06143).pdf (981 kB)
u-blox.com - Protokollspecifikation (GPS.G3-X-03002) (157 kB)
u-blox.com - Systemintegrationsmanual (GPS.G4-MS4-05007) (7,44 MB)

OBS
Pin 2 Power in matas med 3,3 volt och ger ut serie data på stiftlisten med ttl 3,3 volt nivå.
Pin 1 Ant Supply kan matas med upp till 6VDC, matningen går via L1, C1, R3, C2 och C3 till pin19 V_ANT - Notera att LEA-4T behöver konfigureras för extern matning (P15)
Enklast är att ansluta USB 5V till pin 1.

Förslag på leverantör

Konfigurationsprogram u-center

Gränssnittsomvandling

TTL till USB - Eftersom LEA-4T matas med 3,3V så är TX / RX på 3,3V. Så adaptern rekommenderas att ha inbyggd spänningsmatning för 3,3V då USB arbetar på 5V
Förslag på leverantör
Schema FTDI Basic-v21-5V.pdf (16.91 kB)

Om man vill mata antennen med 5V så är enklast om man köper en adapter med 3,3V och 5V ut

Systemöversikt

GPS Antenn ----> GPS mottagare ----> Seriell anslutning till dator ----> strsvr.exe (Serial input, TCP Server output) ----> Trådlös överföring till dator på rovern ----> rtknavi.exe (Base Station: TCP Client, Rover Serial) <---- Seriell anslutning till dator <---- GPS mottagare <---- GPS Antenn

Basen tar emot GPS-signal i raw format och skickar den via USB, WiFi, 3G eller vad man anser lämpligt. Rovern tar emot GPS signal i raw från rover mottagaren och från basstationen. Genom att veta att att basen står still på en känd position så kan programmet räkna ut skillnaden i den råa signalen från varje satellit.
Man mäter in basen genom att ta genomsnittet på positionen över ett par timmar. rtklib har ett läge som heter ppp static där programmet vet att mottagaren står still, då räknas en position ut med medelvärde på positionen i realtid. bara låta programmet gå några timmar så har man en rätt så bra position.
Basen skapar inte en D-GPS signal så som EGNOS och WAAS som funkar med många olika mottagare utan kräver mottagare med raw format.
strsrv.exe är en server som låter flera klienter ansluta.

Konfigurationsguide

u-blox LEA-4T

Börja med att hämta hem u-center programvaran så att du kan du testa och konfigurera modulerna. Se länk under GPS mottagare.
Starta u-center och välj serieport och baudrate under fliken receiver. Default på u-blox 4 är 9600

När symbolen till vänster om COMx i statusfältet blinkar grönt är du ansluten, om den är röd så kan det tex vara fel baudrate.

Tryck Ctrl+F9 för att konfigurera modulerna.

Under MSG ställ in message 02-10 RXM-RAW och 02-11 RXM-SFRB på USART1 On [1] enligt bild.

Under RATE ställ in Measurement Period till 100ms och Navigation Rate till 10cyc

Under RXM ställ in GPS Mode till 2 - High Sensitvity

Under PRT öka baudrate till åtminstonde 115200 och välj Protocol out 0 - UBX enligt bild.
När du har tryckt på Send så ändra baudraten i u-center.

Spara inställningarna i modulen, annars återgår den till senaste sparade inställningar vid nästa uppstart.

Under CFG tryck Send för att spara

För att spara modulens inställningar i en fil på datorn, välj Tools - GPS Configuration - GPS >> File

RTKLIB

Grundinställningar

I RTKNAVI så ställer du in under input: Markera rover och format u-blox

Under opt väljer du serieport och baudrate.

Tryck sedan ok och gå till options:

Ställ in enligt bild. Tryck ok, tryck sedan på start så skall du se staplar med satelliterna och ha position inom 5 minuter.

Satellit signalerna behöver ha ett signal to noise ratio på minst 40.
Helst 7 satelliter eller mer låsta.

Kontrollera antennens placering

Börja med att logga rå-data från mottagaren minst 6h och gärna hög frekvens, 10Hz och 230400 baud.
Med rå-data kan man efterberäkna och labba med inställningar utan att vänta igen.
Starta RTKNAVI och välj under "L" Log streams att spara data från basen som en fil med namnet raw.ubx

raw.ubx öppnas med RTKCONV först för att konverteras till rinex och efter konverteringen så kan man trycka på Plot... för att få fram en skyplot på satelliterna, då man kan se om man har problem med hinder för signalen.

Position

Tryck på Process... i RTKCONV för att komma till RTKPOST, där trycker du på options och ställer in enligt bild.

Tryck Execute.
öppna .pos filen som proggrammet skapade och skriv in lat/lon och höjd i rtknavi och testa om det blev bättre.

I RTKPOST kan man även köra rtk i kinematic läget, så om du loggade både bas och rover kan du ställa in som du gjorde i RTKNAVI och välja rover obs filen överst och under den välja bas obs filen.

Externa länkar

• RTK-GPS och autostyrning (källa)
• RTK-GPS styrning på Robot (källa)