¶ RTK Stab
Heutige Maschinen haben meist ein Lenksystem, FMIS und Telemetrie-Systeme können digitale Feldgrenzen verarbeiten und selbst der Sammelantrag verarbeitet Feldgrenzen als Shape. Doch wie kann der Landwirt die benötigten Feldgrenzen und Grenzsteine einmessen? Wie sollen Positionen von Spritzfenstern erfasst und für später dokumentiert werden? Wie messe ich meine frisch verlegten Drainagen ein, um diese später wiederzufinden? Dazu liefert dieses Tutorial die Antwort! Hier erfahren Sie, wie ein kostengünstiger RTK Stab bestellt und zusammengebaut wird, welchen Sie dann für verschiedenste Fragestellungen nutzen können!
¶ Die Grundlagen
| Auf der Internetseite der Firma Ardusimple kann die RTK Messeinheit erworben werden. Der Lieferumfang besteht im wesentlichen aus einer GNSS Multiband Antenne, einem ublox Modul, den benötigten Kabeln und, bei Bedarf, einem Messstab. Ein Android Smartphone wird ebenfalls benötigt. |
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Die Anmeldung zu den SAPOS Diensten der Landesvermessungsämter erfordert, je nach Bundesland, eine einmalige Anmeldegebühr von 150,00€. Bei der Übertragung der Korrekturdaten via Internet (NTRIP-Verfahren) variiert das Datenvolumen im Mobilfunknetz und liegt bei etwa 1 bis 3 MB/ Stunde. Die Kosten sind abhängig vom jeweiligen Mobilfunktarif. |
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Um mit dem Tutorial zu beginnen, sollten folgende Punkte erfüllt sein:
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¶ 1. RTK calibrated surveyor kit kaufen und zusammenbauen
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Für unser Anwendungsbeispiel wird die Antenne oben auf den Messstab geschraubt, das Antennenkabel mit dem u-blox Modul verbunden und dieses wiederum über ein USB Kabel mit dem Mobiltelefon. Am Stab befindet sich eine Klemmhalterung für das Smartphone. |
¶ 2. SAPOS Dienst über Landesvermessungsämter beziehen
| Für die RTK Genauigkeit wird das Korrektursignal der Landesvermessungsämter benötigt. In unserem Anwendungsfall das Korrektursignal SAPOS-HEPS. Das zuständige Landesvermessungsamt ist auf der zentralen Seite https://sapos.de/ zu finden. |
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| Vom Landesvermessungsamt erhalten Sie einen Benutzernamen und ein Passwort für den Zugang. Für die Übermittlung des Korrektursignals erhält man zudem Angaben zu der Ntrip Caster URL, dem Port und dem Mountpoint. Dies wird in einem späteren Zubereitungsschritt genauer erklärt. |
¶ 3. Apps für Empfang des Korrektursignals auf dem Mobiltelefon installieren
| Das Korrektursignal wird im sogenannten Ntrip Format von den Referenzstationen der Landesvermessungsämter über Mobilfunk an Mobiltelefone übertragen. Zur Weiterverarbeitung des Signals werden daher Apps benötigt, die das Ntrip Format unterstützen. |
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Für Android Systeme eignet sich z.B. der Lefebure Ntrip Client. Unter Ntrip Settings die Angaben zu Benutzername, Caster IP, Port und Mount Point / Data Stream eingegeben. Unter Receiver Settings muss ein Häkchen unter GPS Mock Locations gesetzt werden, damit das Mobiltelefon seinen Standort aus der App beziehen kann. Die Receiver Connection, also die Verbindung zu der ArduSimple Antenne, erfolgt über Bluetooth, daher wird hier die Option "External via Bluetooth" gewählt. |
¶ 4. Positionierung des Mobiltelefons von GPS auf RTK umstellen
| Damit das Mobiltelefon seinen Standort nicht mehr allein über das GPS bzw. GNSS bezieht, sondern aus der Kombination von GNSS und dem Korrektursignal muss bei Android Systemen eine Einstellung in den Entwickleroptionen verändert werden. |
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Für das Öffnen der Entwickleroptionen muss unter Einstellungen -> Telefoninfo -> Softwareinformationen der Eintrag "Buildnummer" siebenmal in Folge angetippt werden. Daraufhin öffnen sich die Entwickleroptionen des Mobiltelefons. In den Entwickleroptionen muss unter dem Punkt "App für simulierten Standort auswählen" der Lefebure Ntrip Client ausgewählt werden. |
¶ 5. RTK Stab mit Mobiltelefon und Korrektursignal verbinden
| Die RTK Antenne wird mittels USB Kabel mit dem Mobiltelefon verbunden. Dieses Kabel dient nur der Stromversorgung der Antenne. Alternativ kann für die Stromversorgung auch eine Powerbank genutzt werden. |
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Die Datenübertragung zwischen Mobiltelefon und Antenne wird über Bluetooth hergestellt. Anschließend wird über die Ntrip Client App die Verbindung zum Sapos Korrektursignal hergestellt. Aus der Verbindung der GPS Positionierung und dem Korrektursignal wird die RTK Genauigkeit der Messung erreicht. Wird nun die App QField oder SW Maps geöffnet, arbeitet diese mit den RTK Koordinaten und einer Abweichung von <1cm. |
¶ 6. App für die Aufnahme bzw. das Auffinden für Koordinaten installieren und einstellen
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Die App QField ist eine mobile GIS Anwendung für das Aufzeichnen von Koordinaten und beschreibenden Parametern im Feld. Andersrum können bereits bekannte Koordinaten eingelesen und im Feld gesucht werden. Alternativ können Sie die App SW Maps benutzen, diese funktioniert wie QField. |
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¶ Autoren*innen
Sebastian Streit ist Postdoktorand und wissenschaftlicher Mitarbeiter am Institut für Zuckerrübenforschung in Göttingen und Mitarbeiter im Experimentierfeld Farmerspace.
Dirk Koops ist Versuchstechniker am Institut für Zuckerrübenforschung in Göttingen und Mitarbeiter im Experimentierfeld Farmerspace.