Das Thema handelt sich um das Verfahren einer Echtzeit Kinematik, deren Systeme mit einem Rover verbunden sind. Die von Satelliten ausgesendeten Signale werden auf einen Satellitenempfänger moduliert und über eine Auswertesoftware auf einen Rover demoduliert. Das GNSS wird also für diesen Zweck konzipiert.
Das GNSS (Global Navigation Satelliten System) sendet die Daten bzw. Bit-Daten über elektrische Wellen bzw. Frequenzen an einen RTK-Empfänger. Hier spielt die Hochfrequenz eine wichtige Rolle.
An dieser Stelle werden alle Filter (Band-, Hoch-, Tief- und Sperrbandfilter) als Hauptbestandteil der Antenne betrachtet. Die Frequenzempfänger genannt.
Die von den Satelliten gesendeten Daten werden über eine weitere Antenne sogenannt Basisstation, die auf einem Land platziert ist, gesandet und deren Signale werden an weitere Antenne des Rovers weitergeleitet. Hier werden die Daten moduliert und demoduliert. Diese Schritte wird in diesem Projektarbeit zerlegt. Die Modulation geschieht durch auch die Umwandlung die Signale von Analog zu Digitale.
Die moderne Nachrichttechnik wird heute zu einem modernen Prozess in unserem Leben. Es finden bei allen GPS. Flughäfen, Landebahnen und landwirtschaftlichen Maschinen, etc statt.
Der Begriff RTK bezieht sich auf die Form der differentiellen Positionierung im Zentimeterbereich.
RTK ermöglicht eine sehr genaue Positionierung über kurze Distanzen. Ein Referenzstation überträgt seine Messungen oder Beobachtungskorrekturen über einen direkten Kommunikationskanal an einen Rover-Empfänger.
So kann der Rover die unterschiedlichen Daten auflösen und die Koordinaten berechnen.
RTK funktioniert nur in einem Umkreis von 30 bis 50 Kilometern. Das liegt daran, dass die Entfernung zum Zielpunkt eine Rolle spielt. Außerdem gibt es noch andere Faktoren, die das Ergebnis beeinflussen. In der Nähe der Basisstation (10–20 km) funktioniert RTK schnell und genau, bis zu 1 cm, weil die Basisstation und der Rover sich direkt miteinander verbinden müssen, können nicht viele Nutzer gleichzeitig auf die Basisstation zugreifen. Deshalb ist RTK nicht für alle Anwendungen geeignet.
Um zu verstehen, wie GPS und andere GNSS funktionieren, muss man sich mit der Geodäsie befassen. Ohne Grundkenntnisse ist es schwer verständlich,
Mit wichtigstem Chip der Antenne ist ZED_F9P-Chip, der mit GNSS-Signale empfangen kann. Es wird mit Arduino angeschlossen. Der Chip, der an dem Board DIE-Arduino Uno platziert, ermöglich die Interpretation der Signale und werden im Programm ersichtlich. Dadurch wird die Positionierung des Rovers stattfinden. Es werden weitere Freeware Software z.B U-Center komponiert und werden alle angeschlossenen Rover mit Bluetooth in Plattform visualisiert. Dies Software bietet eine einfache Nachrichtenbasierende Navigation.
Das IMU-RTK-GNSS-Empfängersystem setzt sich aus einer Vielzahl von Komponenten zusammen, zu denen unter anderem ein GPS-Empfänger, eine IMU, eine Basisstation sowie entsprechende Software gehören. Die einzelnen Komponenten des Systems sind für die Bereitstellung exakter Positions-, Geschwindigkeits- und Orientierungsdaten unerlässlich, insbesondere für Navigations- und Kartierungsanwendungen.
Durch die Kombination präziser GNSS-Positionsdaten mit Trägheitsmessungen einer Inertial Masseinheit (IMU) lassen sich präzisere und zuverlässigere Positionierungslösungen erzielen.
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Im Rahmen der Projektarbeit konnte ein umfangreicher Wissens- und Informationszuwachs im Bereich der Nachrichtentechnik verzeichnet werden. Die Auseinandersetzung mit der Thematik im Rahmen der vorliegenden Projektarbeit war äußerst gewinnbringend und hat mein Interesse an neuen Wissensgebieten geweckt. Zu den erworbenen Kenntnissen gehören auch die Funktionsweise von Satelliten und die Signale, die sie zur Erde senden. Diese Informationen habe ich mir aus verschiedenen Büchern und Internetquellen angeeignet.
Die Arbeitsphase war wie folgt festgelegt: Zuerst wurde das Thema gründlich studiert und interpretiert. Danach war es möglich, das Thema mit Hilfe von Software und Freeware zu vertiefen und die Hardware einer Antenne so zu zerlegen, dass eine freie Verbindung der einzelnen Komponenten möglich war. Es ist auch notwendig, die Winkel der Erde zu verstehen, die von den GNSS-Systemen verwendet werden.
Die Ergebnisse der Arbeit waren erfolgreich, und es konnten weitere Informationen über RTK gewonnen werden. Demnach ist es möglich, eine eigene Antenne zu montieren, sofern eine spezielle Programmierung durchgeführt wird. Jede Firma hat ihre eigene Software, die dem Kunden angeboten wird.
