RTKLIB-Konfiguration und PRN25

Fragen und Hinweise zu Software, die mit dem Thema GPS zu tun hat. Egal ob PC oder Handheld.

Moderator: Roland

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QuadroRTS
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RTKLIB-Konfiguration und PRN25

Beitrag von QuadroRTS » 05.09.2011 - 12:04

Hallo Leute,

wir (ein Team von Studenten an der Technischen Uni Hamburg-Harburg) sind neu hier im Forum.

Wir probieren seit einiger Zeit, einem Quadrokopter das hochpräzise Fliegen mittels RTKLIB und NTRIP-Caster igs-ip.net beizubringen. Dabei ist uns aufgefallen, dass die RTKLIB den Satelliten mit dem PRN-Code 25 bei der Berechnung von Positionen außen vor lässt, und das obwohl er oftmals die beste SNR aufweist.
Habe mich mal insofern damit beschäftigt, als der Satellit ja relativ neu am Himmel ist, und bis zum 27.8.2010 auch noch als unhealthy markiert war. Kann es sein, dass die RTKLIB immernoch davon ausgeht, dass der Satellit besser nicht genutzt werden sollte? Und wenn ja, wie kann ich der RTKLIB beibringen, dass sie den Satelliten bitte doch benutzen soll?

Eine weiter Frage hätte ich dann noch. Habt ihr evtl. einen Tipp, wie wir die Einstellungen innerhalb der rtkrcv.conf noch optimieren können? Wir haben da bereits verschiedene Einstellungen ausprobiert, keine war jedoch richtig erfolgreich. Der Quadrokopter errechnet sich zwar regelmäßig Fixed-Positionen, sobald er sich bewegt fällt er jedoch auf Float-Lösungen zurück, die allerdings teilweise springen, als wären es Single-Lösungen. Mit sowas brauchen wir natürlich nicht versuchen, dass der Quadrokopter selbsttätig seine Position im Raum behält.
Um die Konfiguration zu verstehen, hier ein paar Erläuterungen.
Auf dem Quadrokopter ist ein ublox C04-6H Antenna Reference Design Board mit ausgetauschtem LEA-6T-Chip installiert. Als Basestation verwenden wir den Mountpoint WARN1 von http://www.igs-ip.net, die Station liegt in Warnemünde, ca. 160km von Hamburg entfernt. Für die Ephemeriden-Korrektur benutzen wir den Mountpoint CLK01 von products.igs-ip.net. Diese beiden Datensätze werden vom Bediener-Laptop über das UMTS-Netz empfangen und jeweils mittels STRSRV auf den Ports 50005 und 50004 über WLAN an den Quadrokopter übertragen. Dadurch stehen dem Quadrokopter GPS-Rohdaten vom LEA-6T, Basisstationsdaten aus Warnemünde und Ephemeriden-Korrektur ebenfalls über igs-ip zur Verfügung.

Würde mich freuen, wenn irgendjemand Rat weiß, wie wir eines der beiden Probleme beheben können.

Grüße auch vom Team
Florian
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ssquare_de
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Re: RTKLIB-Konfiguration und PRN25

Beitrag von ssquare_de » 05.09.2011 - 13:48

Hallo Florian,


160 km Basislinie ist für einen Einfrequenzempfänger in hochgenauen, kinematischen Anwendungen viel zu viel,
< 16 km würden bedeutend besser passen!

--> Baut einen zweiten ublox-Empfänger auf, der euch als eigenbetriebene Basisstation dient.



Stefan

P.S. EGNOS deklariert den SV25 noch immer als "unhealthy".
Hab grad in u-center nachgesehen.
Soweit ich weiss, kann man in RTKLIB einzelne SVs manuell von einer Verwendung ausschliessen, andersrum geht nix...soweit ich weiss.

QuadroRTS
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Re: RTKLIB-Konfiguration und PRN25

Beitrag von QuadroRTS » 05.09.2011 - 16:11

Hallo Stefan,

danke als erstes für deine Erklärung zum 25er. Auf die Idee, dass EGNOS etwa 1 Jahr nach der Freigabe durch die Besitzer immernoch der Meinung ist, er sei unhealthy, wäre ich nie gekommen. Ich hatte in Trimble Office Planning nachgesehen und dort sind alle Satelliten als healthy deklariert.

Nun zur Baseline. Wir haben bereits eine eigene Basisstation, die wir auch an verschiedenen Stellen in Hamburg eingemessen haben, um relativ genaue Positionen für unsere Versuche zu generieren. Leider muss ich dir sagen, dass die Ergebnisse mit eigener Basestation allerhöchstens vergleichbar, meist jedoch noch schlechter sind, als wenn wir Warnemünde benutzen. Zum Einmessen der Basestation haben wir Warnemünde benutzt, und dann über ca. 30 Min. Fixed-Lösung die Position gemittelt. Später ist dann mal geplant, unsere Basestation fest an der Uni zu platzieren und die RTKLIB als NTRIP-Caster zu verwenden. Dies ist ja aber erst ab Version 2.5.0 möglich, so dass wir halt immer mit dem Laptop-Akku haushalten müssen, wenn wir irgendwo die Station neu einmessen gehen.
Meiner Meinung nach könnte die vergleichbare Leistung auch darin begründet liegen, dass Warnemünde eine professionelle Antenne nutzt, und nicht wie wir eine billige Patch-Antenne.
Evtl. müssten wir dann wohl über kurz oder lang doch auf Sapos umsteigen, auch wenn unsere Betreuer das Geld bisher dann doch noch nicht ausgeben wollen.

Waren heute auch wieder zu Messungen draußen und konnten tatsächlich mal mit dem Empfänger auf dem Autodach durch die Gegend fahren, ohne dass ab Schrittgeschwindigkeit aus der Fixed- eine Float-Lösung wurde. Er hat tatsächlich bis etwa 25 km/h geschafft, Fixed zu halte. Dabei kann ich dann gleich davon abraten, PPP-Kine zu benutzen. Was dabei als Lösung herauskam war in etwa mit einer Single-Lösung vergleichbar, obwohl der Empfänger ganz ruhig stand.

Hast du denn sonst noch etwas an unserem Versuchsaufbau, insbesondere der rtkrcv.conf, auszusetzen? Gibt es da noch irgendetwas, was du anders einstellen würdest?

Gruß,
Florian

XPosition
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Re: RTKLIB-Konfiguration und PRN25

Beitrag von XPosition » 05.09.2011 - 18:08

Was hat jetzt der NAVSTAR 65 (PRN 25) mit EGNOS zu tun ?
Der gehört immer noch den Amis.
Kann leider selbst nicht testen, da er gerade hinter Madagaskar liegt. :)
Aber eigentlich sollte er im L1 Bereich gehen.
L2 und L5 ist glaube ich nicht gewährleistet mit ihm (nicht sicher).

Testet mal mit folgendem Eintrag:
"pos1-exclsats = +25"
Das Plus sollte ihn extra inkludieren.

Und nimmt sbas raus.
pos1-ionoopt =brdc # (0:off,1:brdc,2:sbas,3:dual-freq,4:est-stec)
pos1-tropopt =saas # (0:off,1:saas,2:sbas,3:est-ztd,4:est-ztdgrad)
pos1-sateph =precise # (0:brdc,1:precise,2:brdc+sbas,3:brdc+ssrapc,4:brdc+ssrcom)
Wäre z.B. besser.

Und pos1-snrmask vielleicht etwas niedriger.

ssquare_de
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Re: RTKLIB-Konfiguration und PRN25

Beitrag von ssquare_de » 05.09.2011 - 20:37

Hallo,

der Verweis auf EGNOS bezüglich SV25 erfolgte nur, um darauf hinzuweisen, dass wohl noch immer nicht alles 100%ig im Lot ist mit dem Vogel.
Für Navigationsaufgaben, die die Pseudoranges verwenden, ist SV25 natürlich schon seit einiger Zeit nutzbar.
Ich weiss nur nicht genau, obs bei der Auswertung der Trägerphasensignale Probleme ergeben kann.


Die Rohdatenqualität der ublox-Module ist eigentlich recht ordentlich.
Probleme machen in erster Linie die Empfangsantennen, die Empfangsbedingungen vor Ort, unsaubere Versorgungsspannungen, in die Empfänger eingestrahlte Störsignale...

Hier wurde erst vor kurzem ein eindrucksvoller Vergleich angestellt:
http://tu-dresden.de/die_tu_dresden/fak ... Werner.pdf


Stefan

P.S. ich kann erst ab ca. Wochenmitte an meinen "RTKLIB-Rechner", auf dem meine "Weisheiten" versammelt sind... :wink:

QuadroRTS
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Re: RTKLIB-Konfiguration und PRN25

Beitrag von QuadroRTS » 06.09.2011 - 16:05

XPosition hat geschrieben:Testet mal mit folgendem Eintrag:
"pos1-exclsats = +25"
Das Plus sollte ihn extra inkludieren.

Und nimmt sbas raus.
pos1-ionoopt =brdc # (0:off,1:brdc,2:sbas,3:dual-freq,4:est-stec)
pos1-tropopt =saas # (0:off,1:saas,2:sbas,3:est-ztd,4:est-ztdgrad)
pos1-sateph =precise # (0:brdc,1:precise,2:brdc+sbas,3:brdc+ssrapc,4:brdc+ssrcom)
Wäre z.B. besser.

Und pos1-snrmask vielleicht etwas niedriger.
Hallo XPosition,

vielen Dank für deine Hilfe. Bisher konnten wir leider keine Verbesserung der Position feststellen. Der Chip direkt am Laptop angeschlossen funktionierte etwa identisch wie bei den vorherigen Messungen, der Chip auf dem Quadrokopter kam allerdings nur zu Single-Lösungen. Warum das heute so war, ob es am schlechten, windigen Wetter lag, werde ich in den nächsten Tagen durch weitere Messreihen zu ergründen versuchen. Ich werde mich da noch mal melden, wie sich die Einstellungen gemacht haben.
ssquare_de hat geschrieben:Die Rohdatenqualität der ublox-Module ist eigentlich recht ordentlich.
Probleme machen in erster Linie die Empfangsantennen, die Empfangsbedingungen vor Ort, unsaubere Versorgungsspannungen, in die Empfänger eingestrahlte Störsignale...

Hier wurde erst vor kurzem ein eindrucksvoller Vergleich angestellt:
http://tu-dresden.de/die_tu_dresden/fak ... Werner.pdf


Stefan

P.S. ich kann erst ab ca. Wochenmitte an meinen "RTKLIB-Rechner", auf dem meine "Weisheiten" versammelt sind... :wink:
Hallo Stefan,

auch dir danke ich für deine Tipps. Ich habe mir mal die komplette Diplomarbeit, die zu dem PDF gehört bei dem zuständigen Betreuer erbeten. Bin mal gespannt, ob ich da eine Antwort bekomme.
Was meinst du eigentlich mit "unsaubere Versorgungsspannung"? Der Quadrokopter läuft mit 11,1V LiPos, deren Spannung über Step-Down-Converter auf 3,3V (für die IC's) bzw. 5V (für den Board-PC und das GPS) heruntertransformiert wird. Kann das Benutzen der Step-Down-Converter, anstatt von Linear-Convertern, bereits ausreichen, dass die Spannung nicht mehr gut genug für das GPS ist? Soweit ich weiß, ist doch in den LEA-Chips sowieso noch ein Umsetzer, der aus den 3,3-5V, welche vom USB kommen, die benötigten 3,3V für den Chip macht.

Grüße,
Florian

QuadroRTS
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Re: RTKLIB-Konfiguration und PRN25

Beitrag von QuadroRTS » 07.09.2011 - 15:47

XPosition hat geschrieben:Und nimmt sbas raus.
pos1-ionoopt =brdc # (0:off,1:brdc,2:sbas,3:dual-freq,4:est-stec)
pos1-tropopt =saas # (0:off,1:saas,2:sbas,3:est-ztd,4:est-ztdgrad)
pos1-sateph =precise # (0:brdc,1:precise,2:brdc+sbas,3:brdc+ssrapc,4:brdc+ssrcom)
Wäre z.B. besser.
Hallo XPosition,

inzwischen habe ich herausgefunden, was an deiner Konfiguration nicht funktioniert hat. Solange ich pos1-sateph=precise benutze bekomme ich mit dem Win-Tool einen "sat ant file read error" angezeigt. Die für Linux kompilierte Version an Bord des Quadrokopters läuft, berechnet allerdings nur Single-Lösungen.

Kannst du mir sagen, was ich da noch einstellen muss, damit es mit precise läuft? Bisher habe ich den Punkt erstmal wieder auf brdc+sbas zurückgestellt. Ich vermute mal, dass ich unter file-satantfile= und file-rcvantfile= irgendetwas eintragen muss. Die Frage ist nur was, und woher bekomme ich die benötigten *.pcv bzw. *.atx Dateien, insbesondere die zu meiner Antenne passende? Ich hab in rtklib/data 3 Dateien gefunden, weiß aber nicht, welche davon evtl. für welche Einstellung infrage kommt.

Gruß,
Florian

XPosition
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Re: RTKLIB-Konfiguration und PRN25

Beitrag von XPosition » 08.09.2011 - 00:13

Ja, stimmt.
"pos1-sateph =precise"
Ist erstmal nicht so wichtig. Geht mehr Richtung finetuning.

Wollte nur anregen, dass Daten über sbas nicht unbedingt förderlich sind. ;)
Also die Daten via Ntrip auch benutzt werden sollten.

XPosition
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Re: RTKLIB-Konfiguration und PRN25

Beitrag von XPosition » 08.09.2011 - 11:51

Also noch ein Versuch. :)
Habe es zwar selbst schon länger nicht mehr getestet, aber es sollte wohl noch so aussehen:

Die Vermessungsämter liefern ja Daten via Ntrip im, wie sie es nennen EPS und HEPS Format.
EPS bedeutet, dass ihr RTCM Version 2.0 Messages geliefert bekommt.
HEPS bedeutet, dass ihr RTCM Version 2.1 Messages(und höher) geliefert bekommt.
http://www.geopp.de/index.php?bereich=0 ... 46&seite=2

Da ihr ja wohl EPS benutzt, bekommt ihr einfach zu wenig Korrekturdaten für eine genauere Position.

Geht übrigens der 25er immer noch nicht ?

QuadroRTS
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Re: RTKLIB-Konfiguration und PRN25

Beitrag von QuadroRTS » 08.09.2011 - 12:30

Hallo XPosition,

den PRN25 konnte ich bisher noch nicht wieder testen. Als wir zur letzten Messung unterwegs waren, war der grad hinterm Horizont verschwunden. Haben aber die +25 eingetragen und werden versuchen, ihn demnächst nachmittags mal zu empfangen.

Was die Messages angeht: unsere Basestation in Warnemünde sendet im RTCM3-Format die folgenden Messages:
1004(1) : GPS L1/L2 C/A-Code- und Trägerphasen-Rohdaten, Zusatzinformationen
1006(10) : ECEF-Koordinaten der Referenzstation, Antennenhöhe über Referenz
1007(10) : Informationen zur Antenne und zum -typ
1012(1) : GLONASS C/A-Code- und Trägerphasen-Rohdaten, Zusatzinformationen
1019 : GPS Ephemeriden
1020 : GLONASS Ephemeriden
Hinzu kommen die Korrekturdaten vom Mountpoint CLK01, welcher folgende Messages aussendet:
1059(5) : GPS C/A-Code-Korrektur
1060(5) : GPS-Satellitenbahn- und Satellitenuhr-Korektur für übertragene Ephemeriden der Navigationsdaten
1065(5) : GLONASS C/A-Code-Korrektur
1066(5) : GLONASS-Satellitenbahn- und Satellitenuhr-Korektur für übertragene Ephemeriden der Navigationsdaten

Zum Vergleich: sapos.geonord.de, also die Hamburger Variante vom Sapos sendet die folgenden Messages für den HEPS-Service aus:
1004(1)
1006(10)
1008(11) : wie 1007, zusätzlich Seriennummer der Antenne
1012(1)
1029(59) : beliebiger UTF-8 formatierter Text
1032(12) : ARP Stationskoordinaten, ECEF XYZ der realen Referenzstation (also 1006, nur verschlüsselt)
1033(13) : Receiver and Antenna Descriptor (entspricht in etwa 1008, soll nur Infos über den Empfänger-Chip enthalten)

Die Zahlen in Klammern geben das Intervall der Aussendung in Sekunden an.

Unseres Wissens nach, sollten die empfangenen Korrekturdaten mehr als ausreichen sein, um mit den Messungen zuverlässig in den cm-Bereich zu kommen. Einzig eine Korrektur eventueller Ionos- oder Troposphärenstörungen wird über die Messages nicht realisiert. Daher hatten wir gedacht, würde es Sinn machen, die SBAS-Korrekturen zusätzlich zu benutzen. Sollten wir damit falsch liegen, sind wir gern bereit uns eines besseren belehren zu lassen. Evtl. kann die RTKLIB ja auch nur entweder SBAS, oder Korrekturdaten...

Gruß,
Florian

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