RTK-System für Multikopter-Anwendung (LowWeight / MidCost)

Fragen und Erfahrungen zur Anwendung von GPS beim Wandern, Radeln, Fliegen usw.

Moderator: Roland

RTK-System für Multikopter-Anwendung (LowWeight / MidCost)

Beitragvon Geospector » 30.12.2014 - 19:04

Hallo zusammen,

für eine Multikopter-Anwendung im Vermessungswesen benötige ich ein geodätisches GPS-System mit cm-Genauigkeit.
Die dazugehörigen Anforderungen:

* Möglichst leicht
* Kleine Abmessungen
* Erschwinglicher Preis
* RTK-fähig mit guter Performance
* Mindestens eine Position pro Sekunde

Nach längerer Suche bin ich auf diese Kombination gestoßen:

* Comnav K501G OEM Board (nur ein OEM-Board kommt aus Gewichtsgründen in Frage)
* Tallysman TW3870 mit Groundplane (Danke an Hagen Felix für den Support!)

In Summe lässt sich damit ein RTK-System unter 300 g und unter 4000 € (je nach Board-Konfiguration) realisieren, das obige Anforderungen erfüllen sollte.

Evalkiste.JPG
Evalkiste.JPG (646.95 KiB) 5732-mal betrachtet

Evalboard.JPG
Evalboard.JPG (591.23 KiB) 5732-mal betrachtet

OEMBoard.JPG
OEMBoard.JPG (655.57 KiB) 5732-mal betrachtet

TW3870.JPG
TW3870.JPG (636.87 KiB) 5732-mal betrachtet


Ich werde hier zukünftig in loser Folge meine Erkenntnisse zur Evaluierung dokumentieren.
Die Witterung lässt momentan keine ausgedehnten Feldversuche zu, daher zunächst mal ein einfacher Test der RTK-Performance:

* Wiederholtes Abfahren eines Weges vor einer Häuserfront (15 Minuten, Antenne auf PKW-Dach, durchgängig mindestens 12 Sats)
* RTK-VRS von TopNET Live (Topcon, da gibt's einen kostenlosen 3-Tages-Testzugang)

Es ergibt sich als erster Eindruck:

Auswertung.jpg
Auswertung.jpg (254.54 KiB) 5732-mal betrachtet


Zur Erläuterung der Grafik:

* Auf der X-Achse sind die Sekunden angegeben (Eine Messung pro Sekunde)
* Die graue Linie beschreibt die Position des Fahrzeugs, Fahrtstrecke von ca. 450 m (nicht skaliert) zweimal gefahren, kurzer Stopp an den Wendepunkten
* Die Y-Achse ist die gemessene Höhenabweichung vom Mittelwert in Millimeter, die horizontalen Linien haben somit 5 Zentimeter Abstand.

Erkenntnisse:

* In den Standzeiten ist die Höhengenauigkeit durchwegs +/- 2 cm
* Die Wiederholgenauigkeit an den Wegenden ist ebenfalls +/- 2 cm
* Während der Fahr ist das Schwanken des PKW auf der Schneefahrbahn gut zu erkennen
* Fast durchgängig Fixed-Lösungen
* RTK-Fixed-Reacquisition meistens überwiegend innerhalb 1-2 Sekunden

Für mich als RTK-Neuling schaut das für's Erste mal durchaus beeindruckend aus. Was meint Ihr dazu?

Ciao,

David
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Re: RTK-System für Multikopter-Anwendung (LowWeight / MidCos

Beitragvon data » 16.03.2015 - 00:06

Hallo David,

ich möchte in nächster Zeit ein sehr ähnliches System aufbauen und bin gerade auf der Suche nach passenden Komponenten.
Hast du Erfahrung mit den Embedded Antennen von Tallysman, z.B. die TW3865? Das Gewicht von 75g ist sehr beeindruckend.
Hat dein System mittlerweile Testflüge absolviert?
data
 
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Re: RTK-System für Multikopter-Anwendung (LowWeight / MidCos

Beitragvon Geospector » 16.03.2015 - 01:13

Data, Servus im Forum!

data hat geschrieben:ich möchte in nächster Zeit ein sehr ähnliches System aufbauen und bin gerade auf der Suche nach passenden Komponenten.
Hast du Erfahrung mit den Embedded Antennen von Tallysman, z.B. die TW3865? Das Gewicht von 75g ist sehr beeindruckend.
Hat dein System mittlerweile Testflüge absolviert?

Testflüge habe ich aktuell nur wegen des Gewichts gemacht, ich gehe aber davon aus, das die Kombination die Anforderungen erfüllt, die Fahrversuche waren ja recht vielversprechend.
Aktuell läuft noch HW- und SW-Entwicklung (Integration weitere Sensorik, NTRIP-Client auf Arduino, etc.).
Die 3865 ist wohl die gleiche Antenne ohne vergossenem Gehäuse. Hagen Felix (hier im Forum) hat dazu eine recht gute Expertise, er hatte mir eher zur vergossenen geraten (evtl. Verstimmung, Groundplane benötigt man sowieso noch zusätzlich).

David
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Re: RTK-System für Multikopter-Anwendung (LowWeight / MidCos

Beitragvon Mike » 10.04.2015 - 08:30

Da ich ebenfalls auf die GNSS Receiver von Comnav aufmerksam geworden bin würde mich mal interessieren, wechalb du dich für das K501G im Gegensatz zu dem K501 entschieden hast?
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Re: RTK-System für Multikopter-Anwendung (LowWeight / MidCos

Beitragvon Geospector » 10.04.2015 - 09:28

K501: GPS + BeiDou
K501G: GPS + GLONASS
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Re: RTK-System für Multikopter-Anwendung (LowWeight / MidCos

Beitragvon Mike » 10.04.2015 - 10:02

Okay ich hatte irgendwie die beiden Receiver verwechselt und dachte der K501G hätte GPS + BeiDou...aber so erklärt es sich natürlich.

Interessant wäre noch welche optionalen Eigenschaften du für das board gewählt hast? 1Hz RTK?
Wir überlegen eher bei der Variante raw data 20Hz ohne RTK für postprocessing bei diesem Board.
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Re: RTK-System für Multikopter-Anwendung (LowWeight / MidCos

Beitragvon Geospector » 10.04.2015 - 10:19

Ich habe für Evaluierungszwecke alle Features frei schalten lassen. RTK bis 10 oder 20 Hz.
Hängt halt vom Geldbeutel und dem genauen Einsatzzweck ab. Was habt Ihr denn vor?
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Re: RTK-System für Multikopter-Anwendung (LowWeight / MidCos

Beitragvon Mike » 10.04.2015 - 10:30

Das stimmt...ein paar Angebote habe ich mir auch schon eingeholt.

Wie gesagt benötigen wir die Daten nicht in Echtzeit, sondern erst bei der späteren Weiterverarbeitung (im Büro) in Kombination mit anderen Sensordaten. Deswegen können wir die Koordinaten auch erst mit postprocessing auf die gewünschte Genauigkeit bringen. Wichtig ist für unseren Fall, dass die Aufnahmerate höher als einmal pro Sekunde ist. Allein schon aufgrund der Geschwindikeit des Copters. Deswegen würden wir am ehesten die 20Hz only raw data Variante bevorzugen, welche deutlich günstiger im Vergleich zu der 20Hz RTK Varainte sein dürfte.

Hast du bereits Erfahrung mit postprocessing Software gesammelt?
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Re: RTK-System für Multikopter-Anwendung (LowWeight / MidCos

Beitragvon Geospector » 10.04.2015 - 11:13

Mike hat geschrieben:Wichtig ist für unseren Fall, dass die Aufnahmerate höher als einmal pro Sekunde ist. Allein schon aufgrund der Geschwindikeit des Copters. Deswegen würden wir am ehesten die 20Hz only raw data Variante bevorzugen, welche deutlich günstiger im Vergleich zu der 20Hz RTK Varainte sein dürfte.

Ich bin mr nicht sicher, ob es da eine RAW-only-Version gibt und ob sich die Datenraten unterschiedlich konfigurieren lassen

Mike hat geschrieben:Hast du bereits Erfahrung mit postprocessing Software gesammelt?

Ja klar, ist quasi mein täglich Brot. Eine etwas ältere Ausführung siehe beispeilsweise unter http://alpentunnel.de/30_Vermessung/40_ ... ng_gps.htm
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Re: RTK-System für Multikopter-Anwendung (LowWeight / MidCos

Beitragvon Mike » 10.04.2015 - 12:45

Eine Version ohne RTK, aber mit raw gibt es...das hatte ich schonmal beim Hersteller angefragt. Da gibt es auch unterschiedliche Preise je nach Datenrate.

Wie ist deine Meinung bezüglich RTKLIB? Ist es empfehlenswert für postprocessing oder sollte dafür eher kommerzielle Software verwendet werden?

Die Website schaue ich mir bei Gelegenheit am Wochenende mal an. Wo wir gerade dabei sind...ich wünsche ein schönes Wochenende :)
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Re: RTK-System für Multikopter-Anwendung (LowWeight / MidCos

Beitragvon Geospector » 10.04.2015 - 13:16

Mike hat geschrieben:Wie ist deine Meinung bezüglich RTKLIB? Ist es empfehlenswert für postprocessing oder sollte dafür eher kommerzielle Software verwendet werden?

RTKLIB hatte ich für L1-only evaluiert, ist sicherlich nicht schlecht. Für meine tägliche Arbeit setze ich allerdings kommerzielle Software ein (Magnet Tools von Topcon), da ich die GPS-Messungen mit terrestrischen Aufnahmen kombinieren muss.

Dir auch ein schönes Wochenende!
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Re: RTK-System für Multikopter-Anwendung (LowWeight / MidCos

Beitragvon Tuent » 10.06.2015 - 14:15

Mike hat geschrieben:Eine Version ohne RTK, aber mit raw gibt es...das hatte ich schonmal beim Hersteller angefragt. Da gibt es auch unterschiedliche Preise je nach Datenrate.



Hast du da zufällig nähere Informationen zu?
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