Навігаційний приймач NAV-Agro RTK: Опис, робота та технічні характеристики (частина перша)

Ця настанова щодо експлуатування поширюється на приймач навігаційний NAV-Agro RTK (далі по тексту приймач).

ROVER

 

BASE

Опис і робота

Приймач навігаційний NAV-Agro RTK в залежності від програмних налаштувань може працювати як RTK Rover або як RTK Base Station
            1) режим №1 - RTK Rover (ровер), це рухомий приймач навігаційний який в автономному режимі визначає координати по безкоштовним супутниковим навігаційним сигналам, а в RTK режимі використовує корегуючу інформацію від RTK базової станції для отримання координат з сантиметровою точністю. Коригуюча інформація в RTK Rover може передаватись від з RTK базової станції через інтернет або по радіоканалу LoRa (LoRa розшифровується як Радіо далекого радіусу дії (до 8 км), технологія LoRa   - це новий бездротовий протокол, розроблений саме для зв'язку на великі відстані та зв'язку з низьким енергоспоживанням).
            2) режим №2 - RTK Base Station (базова станція), це нерухомий приймач навігаційний, який виробляє RTK корегуючу інформацію та передає їх в RTK ровери.

У цій настанові міститься важлива інформація щодо налаштування ровера та використання його за призначенням. Уважно прочитайте настанову перед тим, як увімкнути і використовувати ровер. Для правильного використання необхідно дотримуватись інструкцій і вказівок, які наводяться в цій настанові.

Ровер є навігаційним обладнанням, яке застосовується в сільськогосподарській техніці для виконання точних робіт, таких як посів, оброблення хімікатами, прополювання, збір врожаю та інше. Може також використовуватись в будівництві та інших галузях, де потрібне точне позиціювання (дивись рисунок 1).

Рисунок 1 - Де застосовується RTK, в яких галузях потрібні координати з сантиметровою точністю

Призначення

Ровер призначений для автоматичного безперервного визначення координат місця, швидкості та часу, в режимі RTK та автономному режимі, за радіосигналами СНС GPS, Galileo, BeiDou та видачі навігаційних даних користувачам.

Основні задачі за призначенням

Ровер забезпечує вирішення таких завдань при безперервному режимі роботи:

• приймання та обробку сигналів НКА СНС GPS у діапазоні L1, L2, Galileo у діапазоні E1, E5b, BeiDou у діапазоні B1I, B2I;
• автоматичне безперервне вироблення прив'язаних до часу навігаційних параметрів - значень поточних координат, вектора швидкості, висоти, дати;
• видачу споживачу навігаційної інформації по інтерфейсу RS-232 та Bluetooth;
• отримання корегуючої інформації згідно зі стандартом RTCM SC-104 та визначення з її використанням навігаційних параметрів з сантиметровою точністю в режимі RTK. Коригуюча інформація в RTK Rover від з RTK базової станції може передаватись через інтернет або по радіоканалу LoRa.

Технічні характеристики

Сигнали, що приймаються:

• • GPS L1 C/A, L2C;
  • Galileo E1 B/C, E5b;
  • BeiDou B1I, B2I.

Кількість каналів приймання та інтерфейси видачі-отримання даних

• Загальна кількість каналів приймання від НКА – 184.
• Інтерфейси - bluetooth 2 канали(NMEA01, RTCM_Conf01) та RS232.

Точність визначення навігаційних параметрів

Середньоквадратична похибка визначень поточних значень навігаційних параметрів, не більше:

• планових координат місця в автономному режимі, м 1,5;
• висоти в автономному режимі, м 2,0;
• планових координат місця в RTK режимі, м 0,03 м + 0,001м*L;
• висоти в RTK режимі, м 0,05 м + 0,001м*L,

де L – відстань до базової станції, км.

Визначення навігаційних параметрів в режимі RTK забезпечується за наявності корегуючої інформації згідно зі стандартом RTCM SC-104 v3.3.

Вказана точність визначення навігаційних параметрів забезпечується при нормальному функціонуванні СНС, значеннях просторового геометричного фактора HDOP не більше 2, затіненнях ровера навколишніми об'єктами не більше 5° над горизонтом та на відстані до базової станції не більше 25 км (для режиму RTK).

Часові характеристики

Час отримання першого рішення координат, часу і висоти в автономному режимі – не більше 60 с.

Час отримання рішення координат, часу і висоти в режимі RTK, за наявності рішення в автономному режимі і після отримання корегуючої інформації згідно зі стандартом RTCM SC-104 – не більше 180 с.

Темп видачі навігаційних параметрів в режимі RTK за сигналами GPS+ Galileo+ BeiDou  - до 5 Гц.

Електроживлення

Електроживлення ровера здійснюється від зовнішнього джерела постійного струму напругою від 5 до 16 В.

Споживана потужність ровера не більше 2,5 Вт. Дозволяється живлення ровера від USB з вихідною потужністю 10 Вт (DC 5V, 2A).

Типова споживана потужність RTK базової станції не більше 4,0 Вт. Дозволяється живлення ровера від USB який підтримує вихідну потужність 10 Вт (DC 5 V, 2 A).

Зовнішні впливи, маса, габарити

Діапазон робочих температур                           від мінус 20 до 70 °C;

Маса,  не більше                                                    1,2 кг;

Габаритні розміри                                                 Ø152×108 мм

Комплектація

Таблиця 1.4

Поз.№	Назва	Познака	Кількість
	Базова комплектація Приймача навігаційного NAV-Agro RTK
1	Приймач навігаційний NAV-Agro RTK	NAV-Agro RTK	1 шт.
2	Кабель живлення	Extension cable	1 шт.
3	Антена LoRa для ровера	Ant-LoRa-Rover	1 шт.
4	Антена LoRa з кабелем 3 м, (антена призначена для використанні в режимі базової станції, або для покращеного прийому/передачі в режимі ровера)	Ant-LoRa3m-Base	1 шт.
5	Настанова щодо експлуатування	NAV-Agro RTK РЕ	1 екз.
6	Етикетка	NAV-Agro RTK ЕТ	1 екз.
7	Паковання	-	1 к-т.
8	Android програма для налаштувань приймача навігаційного NAV-Agro RTK	RTK-Config	1 екз. (Додаток Г)
9	Android програма для агронавігації та передачі RTK поправок в RTK rover	SmiLab-Agro	1 екз.
Додаткова  комплектація для Приймача навігаційного NAV-Agro RTK (склад додаткової комплектації узгоджується при замовленні)
10	Планшет з підтримкою sim-карти або без  sim-карти	(узгоджується при замовленні)	-
11	Пакет абонентських RTK послуг (по доступу підключення до інтернет мережі RTK коректуючої інформації )	(узгоджується при замовленні)	-
12	Кабель живлення USB	(узгоджується при замовленні)	1 шт.
13	Кабель RS232 та живлення 10 м (потрібен при встановленні стаціонарно розташованої RTK базової станції в приміщенні замовника)	Vin-RS232 cable (узгоджується при замовленні)	1 шт.
14	Блок живлення від мережі 220 В	(узгоджується при замовленні)	1 шт.
15	Тринога (для встановлення-переміщення базової станції)	(узгоджується при замовленні)	1 шт.
16	Додаткове платне аграрне програмне забезпечення	(узгоджується при замовленні)	-
17	Блоки управління секціями автоматичні або ручні	(узгоджується при замовленні)	-
18	Промисловий металевий тримач для планшета	(узгоджується при замовленні)	1 шт.

 

1) Приймач навігаційний NAV-Agro RTK

3) Антена LoRa (призначена для для ровера)

 

4) Антена LoRa з кабелем 3 м, з виносною штангою (антена призначена для використанні в режимі базової станції, або для покращеного прийому/передачі в режимі ровер)

15) Тринога (для встановлення-переміщення базової станції)

16) Додаткове платне аграрне програмне забезпечення з функціями диференційованого внесення (можливість працювати з картами внесення, норма внесення підтримується автоматично залежно від інформації в карті внесення).

15) Блоки управління секціями автоматичні або ручні

16) Промисловий металевий тримач для планшету

Рисунок 1.4 Фото складових частин приймача навігаційного NAV-Agro RTK

 

 

Для отримання корегуючої інформації RTK ровером по каналу Bluetooth потрібен планшет (до базового складу поставки не входить) з встановленою та налаштованою програмою  NTRIP Client. Планшет забезпечується користувачем або поставляється за окремими умовами.

Для прийому корегуючої інформації RTK ровером по радіоканалу LoRa потрібен ще один додатковий приймач навігаційний NAV-Agro RTK, який буде налаштований на режим RTK Base Station і вироблятиме корегуючу інформацію та передаватиме її по радіоканалу LoRa в ровер (дивись пункт 1).

 

Устрій і робота ровера

Принцип дії

Робота ровера заснована на використанні сигналів супутникової навігації GNSS.

Принцип дії – ровер в автономному режимі, одразу після включення живлення приймає сигнали навігаційних супутників GNSS та визначає свої поточні координати, швидкість і час.

В RTK режимі роботи ровер через інтернет або по радіоканалу LoRa приймає корегуючу інформацію (RTK поправки) від базової станції, які уточнюють координати ровера до сантиметрової точності (дивись рисунок 1.5.1).

Рисунок 1.5.1

Як працює технологія RTK.

 Real Time Kinematic (RTK) - метод отримання ровером  координат з сантиметровою точністю за допомогою супутникової навігації шляхом отримання  та використання поправок з базової станції або мережі базових станцій.

 Для передачі поправок (корегуючої інформації) від базової станції до ровера використовується мережа інтернет або радіоканал LoRa. Базова станція RTK,  встановлена у відомій точці місцезнаходження, безперервно спостерігає за супутниками та обчислює поправки їх фактичного положення. Поправки кожну секунду  відправляються через мережу інтернет, через NTRIP-server  на NTRIP-caster, і далі, на ровер споживача, або одразу напряму по радіоканалу LoRa.

Визначення та пояснення:

RTK базова станція —  приймач навігаційний, що працює в режимі «база» та генерує корегуючу інформацію у форматі RTCM;

NTRIP-server (сервер) — комп’ютер з програмним забезпеченням, що здійснює доставку пакетів інформації від базової станції  до NTRIP-caster (кастера);

NTRIP-caster (кастер) — компонент системи, що  відповідає за комутацію пакетів між базовою станцією та роверами.  Це комп’ютер  з програмним забезпеченням, що підтримує  HTTP-повідомлення в режимі «запит/відповідь»;

NTRIP-client (клієнт) — програма на планшеті для отримання пакетів корегуючої інформації  від кастера та передачі в ровер.

Робота ровера при передачі корегуючої інформації через мережу інтернет в андроїд пристрій і далі по bluetooth в ровер, від ГНСС мережі

В цьому пункті описана робота комплекту обладнання, який складається з власне роверу та планшету  з встановленою програмою NTRIP Client. У планшеті повинна бути встановлена SIM-карта оператора мобільного зв’язку з сплаченими послугами мобільного інтернету.

Схема підключення ровера при передачі корегуючої інформації через мережу інтернет від ГНСС мережі наведена на рисунку 1.5.2.

Після підключення до джерела живлення ровер в автономному режимі проводить пошук і приймання навігаційних сигналів від супутників, та виконує розрахунок координат, швидкості з досить високою точністю. Для переходу ровера з автономного режима в режим RTK (визначення координат з точністю до +/- 2 см), ровер має почати отримувати корегуючу інформацію.

 Приймач навігаційний містить в собі два модулі Bluetooth. Один модуль Bluetooth, умовно «вихідний» який має ім`я «NMEA01», призначений для видачі обладнанню споживача навігаційних NMEA повідомлень з координатами відповідно до стандарту NMEA-0183. Навігаційна інформація, яка видається по цьому модулю Bluetooth дублюється по інтерфейсу RS-232 через кабель живлення та інтерфейсів.

Другий модуль Bluetooth, умовно «вхідний» який має ім'я «RTCM_Conf01»,  призначений для прийому корегуючої інформації RTCM від планшету, або для налаштувань приймача навігаційного NAV-Agro RTK за допомогою android застосунка RTK-Config (дивись додаток Г). 

Планшет забезпечує отримання корегуючої інформації від базової станції з мережі Інтернет і передачу її роверу за допомогою інтерфейсу Bluetooth який має ім'я «RTCM_Conf01». Якщо у користувача немає власної RTK базової станції,  для роботи в RTK режимі з сантиметровою точністю визначення координат, користувачу потрібно отримати відповідний доступ від існуючих операторів геодезичної ГНСС мережі, які надають послуги RTK-корекції, платні або безкоштовниі.

Рисунок 1.5.2

 

Після отримання доступу необхідно один раз ввести параметри підключення NTRIP, які вказані у супровідній інформації для кожної базової станції, у програму NTRIP Client, встановлену на планшеті.

Результати розрахунку навігаційних параметрів координат видаються споживачу по Bluetooth який має ім`я «NMEA01» та/або інтерфейсу RS-232 у вигляді повідомлень протоколу NMEA-0183 та відображаються на дисплеї планшета.

Заводські налаштування ровера та склад повідомлень NMEA-0183 наведені у додатку Б.  

 

Робота ровера при передачі корегуючої інформації через інтернет в андроїд пристрій і далі по bluetooth в ровер, від власної RTK базової станції

Важливо: В якості базової станції може використатися додатковий приймач навігаційний NAV-Agro RTK. Він перетворюється на RTK базову станцію шляхом переналаштовування в androide програмі RTK-Config (дивись додаток Г ). Переналаштування обладнання в androide програмі RTK-Config може здійснюється користувачем самостійно.     

Схема підключення ровера при передачі корегуючої інформації через інтернет від власної RTK базової станції наведена на рисунку 1.5.3

 

Рисунок 1.5.3

Окрема базова станція встановлюється на відкритому майданчику, щоб було видно небо в верхній півсфері, наприклад, на даху адміністративної будівлі. Кабелем базова станція з’єднується кабелем довжиною до 15 м з комп’ютером, комп’ютер встановлений в приміщенні з стаціонарним електроживленням 220 В та якісним інтернетом. Живлення базової станції рекомендовано забезпечити окремим AC/DC блоком живлення з вихідною напругою 9 В або 12 В, з вихідним струмом не меньше 2 А.   Базова станція виробляє поправки по стандарту RTCM 3.3 і передає їх по кабелю по протоколу RS-232 в комп’ютер, в програму NTRIP server,  і далі, по мережі інтернет, на кастер  (ПО NTRIP caster) з  інтервалом 1 сек. NTRIP caster  є джерелом поправок для роверів RTK. 

Базова станція через мережу інтернет забезпечує поправками RTK ровери в радіусі до 25 км від місця встановлення самої базової станції.

Кабель довжиною до 15 метрів не входить в стандартний комплект поставки, його потрібно замовляти окремо.

Робота ровера при передачі корегуючої інформації по радіоканалу LoRa від власної RTK базової станції

Важливо: В якості базової станції може використатися додатковий приймач навігаційний NAV-Agro RTK. Він перетворюється на RTK базову станцію шляхом переналаштовування в androide програмі RTK-Config (дивись додаток Г ). Переналаштування обладнання в androide програмі RTK-Config може здійснюється користувачем самостійно.

Схема підключення ровера при передачі корегуючої інформації по радіоканалу LoRa від власної RTK базової станції наведена на рисунку 1.5.4

Рисунок 1.5.4

 

Окрема RTK базова станція встановлюється на відкритому місці, щоб було видно небо в верхній півсфері, наприклад, наприклад на краю поля яке потрібно обробляти. Після подачі живлення на та простого налаштування (дивись додаток Г ) RTK базова станція почне виробляти поправки по стандарту RTCM 3.3 і передавати їх по радіоканалу LoRa напряму в ровер (або ровери) з  інтервалом 1 сек.

Базова станція радіоканалу LoRa забезпечує поправками RTK ровери в зоні прямої видимості, в радіусі до 8 км від місця встановлення самої базової станції. Для підвищення якості передачі даних по радіоканалу LoRa рекомендовано підняти якомога вище антену LoRa з кабелем 3 м.

Використання системи в сільському господарстві

Рисунок 1.5.5

Ровер встановлюється на тракторі. Ровер отримує корегуючу інформацію, та по Bluetooth який має ім'я «NMEA01» дані координат від ровера передаються на планшет, в android програму споживача, наприклад програму SmiLab-Agro (дивись рисунок 1.5.5 на зображенні в нижньому екрані планшету) або аналогічну програму .

Маркування

Приймач навігаційний NAV-Agro RTK має маркування, які містить назву пристрою, номери телефону для консультації, заводський номер «RTK01», та імена двох Bluetooth «NMEA01» та «RTCM_Conf01» (де «01» заводський порядковий номер, який різний кожного виробу та відповідно імен Bluetooth, дивись рисунок 1.8.2) . Шильди із маркуванням наклеєні на доступну для огляду частину корпусу приймача.

Паковання

Паковання забезпечує захист приймача навігаційного NAV-Agro RTK від кліматичних впливів і механічних ушкоджень при транспортуванні, вантажно-розвантажувальних роботах і зберіганні. До складу паковання входять: пакувальна картонна сумка, коробка, поліетиленові чохли.

При розпакуванні та розконсервації рекомендується вжити заходів щодо збереження паковання для повторного використання.

Опис і робота складових частин

Приймач навігаційний 

Приймач навігаційний NAV-Agro RTK з підтримкою RTK призначений для:

• приймання та обробки інформації НКА СНС GPS, Galileo та BeiDou;
• приймання та обробки RTK коректуючої інформації RTCM 3.0 по радіоканалу LoRa або по Bluetooth з ім'ям “RTCM_Config01” (від спеціалізованих програм наприклад NTRIP Client);
• визначення координат, швидкості, напрямку руху та висоти;
• видачі споживачу навігаційної інформації по інтерфейсу RS-232 відповідно до стандарту NMEA-0183 та по Bluetooth з ім'ям “NMEA01” .

Блок схема приймача NAV-Agro RTK зображена на рисунку 1.8

Рисунок 1.8

 

Живлення приймача здійснюється від зовнішнього джерела постійного струму напругою від 5 до 16 В.

Конструктивно приймач навігаційний являє собою захищений корпус округлої форми з міцного пластику, в якому встановлена друкована плата з контролером, навігаційного приймача,  антеною L1,L2, модулем LoRa, двома модулями Bluetooth, вторинним джерелом живлення. Для встановлення приймача навігаційного на об'єкті в його конструкції передбачено стійку з магнітнім кріпленням. Зовнішній вигляд приймача наведений на рисунку 1.8.1.

                                                        

   Рисунок 1.8.1

Склад нижньої частини приймача навігаційного NAV-Agro RTK (кнопка-індикатор, ВЧ SMA Lora розетка, вихідний кабель, шильди, внутрішня звукова індикація)

На нижній частині корпусу приймача розташовані  (див. Рисунок 1.8.2):

Рисунок 1.8.2

Вихід  кабелю з 4 контактним з’єднувачем вилкою (призначення контактів №1 +Vin (+5…16 В), №2 ТхRS232, №3 RхRS232, №4 GND, призначений для видачі навігаційної інформації та подачі напруги живлення;

ВЧ SMA LoRa з’єднувач вилка для підключення штирьової антени для прийому передачі коректуючої інформації по радіоканалу LoRa
ВАЖЛИВО: При передачі корегуючої інформації по радіоканалу LoRa, до ВЧ SMA LoRa з’єднувач обов'язково має бути підключена штирьова антена LoRa (інакше, без антени, може вийти з ладу модуль LoRa всередині приймача).

Кнопка з індикатором має наступні режими роботи блимання:

• 1 Гц блимання - рішення не має;
• 2 Гц блимання (інтервал повторень 1 секунда) - рішення 3D (отримано координати в автономному режимі по безкоштовним супутниковим сигналам);
• 3 Гц блимання (інтервал повторень 1 секунда) - рішення FLOAT (отримано координати в автономному режимі по безкоштовним супутниковим сигналам та отримується корегуюча інформація);
• Індикатор світиться постійно - режим RTK Fix (отримано координати в режимі RTK з точністю +/- 2 см).

Натискання кнопки з індикатором виконує наступні функції (цифра-кількість натискань, у відповідь на натискання звучать підтверджуючі звукові сигнали зумера):

а) 1 - запитати режим (відповідь 3 звукових сигнали зумера -ровер або 4 сигнали зумера - базова станція);

б) 2 - встановити поточні координати в якості опорних для базової станції (1 довгий сигнал зумера - встановлено, 2 коротких сигнала зумера - не встановлено);

в) 3 - перевести в режим ровера (відповідь 3 звукових сигнали зумера);

г) 4 - перевести в режим бази (відповідь 4 звукових сигнали зумера);

д) 5 - запитати чи є навігаційне рішення (1 довгий - так, 2 коротких - ні);

ж) 6 - скинути альманах (відповідь 6 сигналів);

з) затискання кнопки на 5 секунд - програмний перезапуск центрального процесора.

В середині приймача навігаційного NAV-Agro RTK є звуковий зумер значення аудіо сигналів якого описані в п.1.8.2.4. Також зумер видає звукові сигнали при отриманні фіксованого RTK рішення з точністю +/- 2 см це два коротких сигнали, та при  втраті фіксованого RTK рішення це один довгий сигнал.

Шильди із номерами телефону для консультації, маркованням, найменування приладу, заводським номером «RTK01»  та іменами Bluetooth «NMEA01» та «RTCM_Conf01» (де «01» заводський порядковий номер, який різний кожного виробу та відповідно імен Bluetooth, дивись рисунок 1.8.2);

Магнітна стійка для кріплення приймача на металевих поверхнях, на магніті є захисна плівка.

Габаритні розміри приймача навігаційного NAV-Agro RTK

 Габаритні розміри приймача навігаційного NAV-Agro RTK наведені в додатку В. Маса приймача не більше 0,8 кг.

Планшет

Планшет зі встановленою програмою NTRIP Client призначений для підключення до мережі Інтернет, отримання корегуючої інформації від базової станції, та передачу її роверу за допомогою інтерфейсу Bluetooth з ім'ям «RTCM_Conf01». 

На цьому ж планшеті можуть бути встановлені інші прикладні програми, наприклад програма для паралельного водіння SmiLab-Agro (див. рисунок 1.5.5).  Отримані ровером навігаційні дані передаються від ровера в планшет за допомогою інтерфейсу Bluetooth з ім'ям «NMEA01».

Зовнішній  вигляд типового планшета наведений на рисунку 1.8.4.

                                                             Рисунок 1.8.4

Рекомендовані технічні характеристики типового планшету

Характеристика	Значення
Діагональ екрану	8"
Процесор	2 ГГц
Оперативна пам‘ять	2 Гб
Бездротові можливості	Bluetooth, Wi-Fi
Операційна система	не нижче Android 4.4
Розподільча здатність екрану	1024x600
З‘еднувачі	USB Type-C
Батарея	5100 мА·годин
Умови експлуатації:
- напруга живлення, В	5
- діапазон робочих температур, °С	від +5 до +35

 

Наведеним вище характеристикам планшету відповідає модель Samsung Galaxy Tab A 7.0". Можливе використання планшету з характеристиками «не гірше» наведених.

При використанні ровера на транспортному засобі планшет за допомогою автотримача кріпиться до скла кабіни в зручному, сухому і чистому місці і підключається через зарядний пристрій, який вставляється в розетку прикурювача.

!!!!  Планшет не має кліматичного захисту і повинен бути встановлений в кабіні.

Використання за призначенням

Експлуатаційні обмеження

1. До роботи з ровером допускається персонал, що має навички роботи на комп'ютері з ОС Windows, та навички роботи на планшеті з ОС Android.
2. Для забезпечення надійного визначення навігаційних параметрів приймач  розташовувати в місці, що забезпечує максимальний огляд верхньої півкулі неба. Допустиме затінення приймача  – не більше 5° над горизонтом.
3. Перепади напруги живлення, наприклад, під час пуску двигунів стартером при слабких акумуляторних батареях, можуть призводити до перезавантаження або й виходу з ладу приймача.

!!! При розміщенні приймача в приміщеннях, тунелях, біля будинків та високих об'єктів  НЕ ГАРАНТУЄТЬСЯ визначення навігаційних параметрів з заданими технічними характеристиками.

Підготовка приймача навігаційного NAV-Agro RTK до використання

Після придбання приймача навігаційного NAV-Agro RTK споживачу необхідно самостійно виконати такі дії з введення його в експлуатацію:

• провести зовнішній огляд паковання на відсутність механічних пошкоджень;
• розпакувати та розконсервувати складові частини приймача відповідно до п.3.4.1, рекомендується вжити заходи щодо збереження паковання для повторного використання (при консервації);
• перевірити комплектність приймача згідно з етикеткою NAV-Agro RTK ЕТ;
• провести зовнішній огляд складових частин приймача на відсутність механічних пошкоджень та цілісність пломб. За наявності механічних пошкоджень або пошкоджень пломб повернути ровер виробнику;
• в разі якщо планується приймач NAV-Agro RTK використовувати як ровер з прийомом коректуючої інформації по мережі інтернет від ГНСС мережі, потрібно придбати SIM-карту оператора мобільного зв’язку, виходячи з забезпечення зони покриття території, де буде використовуватися приймач. Також потрібно придбати пакет послуг доступу до коректуючої інформації від однієї з ГНСС мережі;
• провести налаштування зв’язку по Bluetooth між ланшетом та приймачем NAV-Agro RTK (в середині приймача є два модулі Bluetooth з іменами  «RTCM_Conf01» та  «NMEA01» ). Для цього на планшеті в меню «Настройки — Bluetooth» запустити пошук доступних bluetooth-пристроїв. З отриманого списку вибрати  найменування першого «вхідного» модуля Bluetooth (відповідає індивідуальному шифру ровера, який вказаний на шильді знизу приймача і має вигляд  «RTCM_Conf01»). На запит, щодо введення паролю введіть - 1234.
  Потім на планшеті в меню «Настройки — Bluetooth» запустити пошук доступних bluetooth-пристроїв. З отриманого списку вибрати  найменування другого «вихідного» модуля Bluetooth (відповідає індивідуальному шифру ровера, який вказаний на шильді знизу приймача і має вигляд  «NMEA01»). На запит, щодо введення паролю введіть - 1234.
• виконати перевірку працездатності ровера згідно з п.2.3-2.5;

Використання за призначенням приймача навігаційного NAV-Agro RTK, при передачі корегуючої інформації від власної RTK базової станції по радіоканалу LoRa

1. Найпростішою, найнадійнішою та найдешевшою схемою передачі корегуючої інформації від бази в ровер є передача її по радіоканалу LoRa, при такій схемі не потрібен доступ до інтернету, не потрібно сплачувати регулярні абонплати за мобільний інтернет та за доступ до коригуючої інформації, також значно простіші налаштування потрібні для початку роботи. Але для цієї схеми потрібно придбати мінімум два приймачі навігаційних NAV-Agro RTK, один з яких буде використовуватись як базова станція, а другий як ровер.
2. Для перевірки працездатності потрібно:

• Встановити два приймачі навігаційних NAV-Agro RTK (перший приймач NAV-Agro RTK в після налаштувань працюватиме як база, другий як ровер) на відкритому майданчику в зоні впевненого приймання сигналів супутників СНС відповідно до п.2.1.2;

Налаштування приймача навігаційного NAV-Agro RTK в режим базової станції з передачею корегуючої інформації по радіоканалу LoRa

Для вироблення та видачі коректуючої інформації в базову станцію необхідно ввести опорні координати її розташування, це можна реалізувати трьома способами:

Спосіб №1 - налаштування роботи базової станції кнопкою-індикатором (з передачею корегуючої інформації по радіоканалу LoRa)

• Встановити приймач на відкрите місце, подати живлення на приймач навігаційний NAV-Agro RTK та переналаштувати його в режим Rover, для цього натиснути кнопку-індикатор на приймачі три рази, у відповідь повинен тричі прозвучати сигнал бузера.
• Дочекатись поки ровер отримає навігаційне рішення (індикатор на кнопці блиматиме двічі в секунду), встановити отримані ровером поточні координати як опорні для базової станції - для цього двічі натиснути кнопку-індикатор, у відповідь повинен прозвучати сигнал одинарний тривалий сигнал бузера, (якщо сигнал прозвучить двічі це означатиме що опорні координати не встановилися, в такому разі потрібно повторити спробу).
• Переналаштувати приймач в режим Base (базова станція), для цього натиснути кнопку-індикатор на приймачі чотири рази, у відповідь повинен чотири разу прозвучати сигнал бузера.

Примітки:
1) Звукова індикація має бути включена (дивись додаток Г).
2) Для отримання роверами RTCM повідомлень від базової станції, між ними має бути правильно обраний-налаштований канал передачі даних, налаштовуються канали в андроїд програмі RTK-Config, в меню "Потоки" (дивись додаток Г).

ВАЖЛИВО - після завершення налаштування базової станції, важливо не рухати її з місця.  Якщо базову станцію було зрушено з місця-необхідно повторно виконати її налаштування.

Спосіб №2 - налаштування роботи базової станції  в android програмі RTK-Config, з визначенням опорних координат приймачем NAV-Agro RTK  (з передачею корегуючої інформації по радіоканалу LoRa)

ВАЖЛИВО - після завершення налаштування базової станції, важливо не рухати її з місця. Якщо базову станцію було зрушено з місця-необхідно повторно виконати її налаштування.

• Для визначення опорних координат місця розташування базової станції можна використати сам приймач навігаційний NAV-Agro RTK. Для цього встановити приймач на відкрите місце, подати живлення на приймач навігаційний NAV-Agro RTK та переналаштувати його в режим Rover, для цього натиснути кнопку-індикатор на приймачі три рази, у відповідь повинен тричі прозвучати сигнал бузера.
• Дочекатись поки ровер отримає навігаційне рішення (індикатор на кнопці блиматиме двічі в секунду), встановити отримані ровером поточні координати як опорні для базової станції, для цього запустити android програму RTK-Config, в меню «Bluetooth пристрої» вибрати Bluetooth з іменем  «RTCM_Conf01» (дивись рисунок 2.3.3.1), після цього має встановитись з`єднання по  Bluetooth, в вікні програми RTK-Config  значок  Bluetooth зміниться з червоного кольору на зелений (дивись рисунок 2.3.3.2) .

            

Рисунок 2.3.3.1

Рисунок 2.3.3.2

                                                

• В вікні android програми RTK-Config натиснути “Дані рішення положення”, після чого відкриється сторінка як на рисунку 2.3.3.3, та натиснути “ЗРОБИТИ ОПОРНИМИ КООРДИНАТАМИ”.

  Рисунок 2.3.3.3

• Переконатися що опорні координати були відправлені і встановлені в приймач навігаційний NAV-Agro RTK, для цього ав програмі RTK-Config зайти в меню “Режим Base” та переконатися що опорні координати співпадають з тими що вводилися в пункті 2.3.3.1.2.3 (дивись та порівнюй рисунки 2.3.3.3 та 2.3.3.4 )

 

Рисунок 2.3.3.4

Спосіб №3 - налаштування роботи базової станції  в android програмі RTK-Config, з ручним введенням опорних координат  (з передачею корегуючої інформації по радіоканалу LoRa)

• Якщо опорні координати місця встановлення базової станції відомі, можна їх ввести в базову станцію вручну самостійно використовуючи android програму RTK-Config, для цього запустити android програму RTK-Config, в меню «Bluetooth пристрої» вибрати Bluetooth з іменем  «RTCM_Conf01» (дивись рисунок 2.3.3.1), після цього має встановитись з`єднання по  Bluetooth, в вікні програми RTK-Config  значок  Bluetooth зміниться з червоного кольору на зелений (дивись рисунок 2.3.3.2) .
• Зайти в “Режим Base”, ввести вручну координати, та натиснути “ЗАСТОСУВАТИ”,  (дивись рисунок 2.3.3.5).

Рисунок 2.3.3.5 (Мінімальни рекомендований набір RTCM повідомлень)

• Натиснути кнопку-індикатор на приймачі чотири рази, у відповідь має чотири рази прозвучати підтверджуючий сигнал бузера (приймач перейде в режим Base).

ВАЖЛИВО- після завершення налаштування базової станції, важливо не рухати її з місця.  Якщо базову станцію було зрушено з місця-необхідно повторно виконати її налаштування.

Використання за призначенням приймача навігаційного NAV-Agro RTK при передачі корегуючої інформації через мережу інтернет від ГНСС мережі

• Підприємство виробник приймача навігаційного NAV-Agro RTK для передачі в приймач корегуючої інформації через мережу інтернет від ГНСС мережі рекомендує використовувати на вибір користувача одну з трьох андроід програм - 1) RTK-Config (див. п.2.4.1.10 або додаток Г), SmiLab-Agro (додаток Ж) або NTRIP-Client (див. п.2.4.1.11)
• Встановити приймач навігаційний на відкритому майданчику в зоні впевненого приймання сигналів супутників СНС відповідно до п.2.1.2;
• Виконати підключення приймача відповідно до додатка А. подати напругу живлення від джерела постійного струму 5…16 В. Контролювати наявність живлення приймача на індикаторі кнопки (має світитися синім кольором).
• За замовчанням приймач навігаційний на підприємстві виробнику налаштовується в режим ровера, з каналом отриманням корегуючої RTK інформації через мережу інтернет в планшет, та по  інтерфейсу Bluetooth з ім'ям «RTCM_Conf01» від планшету в ровер (дивись п.1.5.2). В разі якщо на приймачі вже виконувались якісь переналаштування то для роботи в режимі отримання корегуючої інформації через мережу інтернет від ГНСС мережі потрібно попередньо по Bluetooth з ім'ям «RTCM_Conf01»  налаштувати приймач в програмі RTK-Config відповідно до рисунка 2.4.1.0, та натиснути  «Застосувати»

Рисунок 2.4.1.0

 

• Підключити планшет до інтернет за допомогою Wi-Fi або встановити SIM-карту зі сплаченим інтернет трафіком у планшет.

Примітка – SIM-карта встановлюється та виймається лише при вимкненому планшеті.

• Увімкнути планшет, після чого планшет автоматично перейде в режим запуску операційної системи. Після нормального завершення запуску ОС, на планшеті відобразиться головний екран.
• Активувати на планшеті Bluetooth та провести налаштування зв’язку з приймачем. Для цього на планшеті в меню «Настройки — Bluetooth» запустити пошук доступних bluetooth-пристроїв. З отриманого списку вибрати  найменування «вихідного» модуля Bluetooth (відповідає індивідуальному шифру ровера, який вказаний на шильді знизу приймача і співпадає з заводським номером ровера. Наприклад  «NMEA01»). На запит, щодо введення паролю введіть - 1234.

Примітка – Процедура внесення до списку синхронізованих пристроїв виконується один раз при першому з’єднанні планшета з пристроєм.

• Перевірити наявність сповіщень стандарту NMEA – RMC, GGA, GNS, які передаються по «вихідному» інтерфейсу Bluetooth  для чого запустити термінальну програму на планшеті (наприклад, Serial Bluetooth Terminal v1.4).
• В разі необхідності замовнику підключати приймач навігаційний NAV-Agro RTK до персонального комп'ютера (див. п.1.5.2), перевірити наявність сповіщень стандарту NMEA – RMC, GGA, GNS, які передаються по інтерфейсу RS232.  Для цього треба  підключити з’єднувач «Х2» кабелю живлення та інтерфейсів на порт RS232 персонального комп’ютера за допомогою технологічного кабелю (поставляється окремо по домовленості).  Та  запустити на ПК термінальну програму (наприклад U-cenrt).  Налаштування швидкості порту ПК – 115200 біт/с.
• Провести налаштування зв’язку планшета з приймачем через «вхідний» модуль Bluetooth. Для цього на планшеті в меню «Настройки — Bluetooth» запустити пошук доступних bluetooth-пристроїв. З отриманого списку вибрати  найменування «вхідного» модуля Bluetooth (відповідає індивідуальному шифру ровера, який вказаний на шильді знизу приймача і має вигляд  «RTCM_Conf01»). На запит, щодо введення паролю введіть - 1234.

Варіант використання програми RTK-Config

 В програмі RTK-Config відповідно до рисунка 2.4.1.0.1, зайти в меню NTRIP клієнт (1), ввести дані NTRIP сервера джерела корегуючої РТК інформації (2), та натиснути  «Застосувати» (3). В головному меню змінити колір на зелений індикатор N (4), в меню Дані рішення положення Режим фіксації має змінитись з no Fix на Float f потім на Fix

Рисунок 2.4.1.0.1

Варіант використання програми NTRIP Client

Запустити на планшеті програму NTRIP Client (далі за текстом – програма), для чого торкнутися на головному екрані планшета піктограми   Відкриється головне вікно програми (Рис. 2.4.1.1). Виконати налаштування програми, для чого торкнутися піктограми Далі у головному меню  (рисунок 2.4.1.2 ) торкнутися пункту  «Receiver Setting»

Рисунок 2.4.1.1

Рисунок 2.4.1.2

                    Примітка – Детально налаштування програми NTRIP-Client наведені в додатку Б.

• В підменю «Receiver Setting»  торкнутися пункту  «Bluetooth Device» (Рисунок 2.3.1.3), та в списку, який відкриється, обрати найменування модуля Bluetooth ровера для з’єднання (обирати «вхідний» модуль з найменуванням «RTCM_Conf01»).

Рисунок 2.4.1.3

Рисунок 2.4.1.4

            

• Повернутися до головного меню програми  (Рисунок 2.4.1.2)  і торкнутися пункту «NTRIP Setting».  В підменю «NTRIP Setting» (Рисунок 2.4.1.4) виконати налаштування підключення до джерела поправок RTK (NTRIP Caster):

Caster IP (IP адреса Caster)

Примітка - якщо RTCM потрібно брати з власного сервера, налаштованого як описано в п.2.5, то Caster IP можна дізнатися на сайті https://www.myip.com/ або будь якому іншому подібному сервісі.

• Caster Port (порт Caster);
• Userneme (ім’я користувача);
• Password (пароль доступу);
• Data Stream (точка монтування).

Примітка – Виходячи з потреб, користувач замовляє та сплачує послуги, які найкращим чином підходить для його роботи на найбільш зручний період.

• Повернутися до головного вікна програми  (Рисунок 2.4.1.1)  і торкнутися кнопки «Connect» програми. У вікні програми спостерігати процес підключення до приймача (Рисунок 2.4.1.5).

Рисунок 2.4.1.5

У разі роботи за наявності зв’язку планшету з приймачем і зв’язку з джерелом поправок (NTRIP Caster) у вікні програми відображаються:

• режим роботи (GPS, DGPS, FloatRTK, RTK);
• вік поправок (проміжок часу між моментами отримання і формування поправок на базовой станції);
• координати (широта, довгота);
• висота;

Примітка – склад та розташування параметрів, які відображаються у вікні програми, можна змінити в підменю «Display Setting» головного меню.

Роботу ровера контролювати за режимом роботи індикатора корегуючої інформації  ровера (див. пункт 1.8.2.3 та рисунок 1.8.2):

• 1 Гц блимання - рішення не має;
• 2 Гц блимання - рішення 3D;
• 3 Гц блимання - рішення FLOAT;
• постійна індикація – за наявності фіксованого рішення RTK.
• 2.4.2 Ровер працездатний, якщо на дисплеї планшета у вікні програми NTRIP Client, відображаються навігаційні параметри (рисунок 2.4.1.5).
• 2.4.3 У разі відсутності роботи ровера в режимі RTK, зв’язку з приймачем, зв’язку з джерелом поправок (NTRIPCaster), необхідно перевірити правильність налаштування інтерфейсу Bluetooth та налаштувань підключення до NTRIP Caster. Якщо після повторної перевірки працездатність ровера не підтверджена, зв'язатися з виробником (телефон для консультації вказаний на шильді знизу приймача рис. 1.8.2) .

Для завершення роботи програми торкнутися кнопки «Disconnect»
(рисунок 2.4.1.5)  та закрити програму.

Використання за призначенням приймача навігаційного NAV-Agro RTK при передачі корегуючої інформації через інтернет від власної RTK базової станції

Для налаштування передачі корегуючої інформації через інтернет від власної RTK базової станції рекомендовано звернутись до підприємства виробника приймача навігаційного (телефон для консультації написаний на шильді знизу приймача), загалом для налаштування потрібно наступне:

• Встановити приймач на відкрите місце, подати живлення на приймач навігаційний NAV-Agro RTK та переналаштувати його в режим Rover, для цього натиснути кнопку-індикатор на приймачі три рази, у відповідь повинен тричі прозвучати сигнал бузера.
• Дочекатись поки ровер отримає навігаційне рішення індикатор на кнопці блиматиме двічі в секунду), встановити отримані ровером поточні координати як опорні для базової станції, для цього двічі натиснути кнопку-індикатор, у відповідь повинен прозвучати сигнал одинарний тривалий сигнал бузера, (якщо сигнал прозвучить двічі це означатиме що опорні координати не встановилися, в такому разі потрібно повторити спробу).

Переналаштувати приймач в режим Base (базова станція), для цього натиснути кнопку-індикатор на приймачі чотири рази, у відповідь повинен чотири разу прозвучати сигнал бузера. Також переналаштувати приймач в режим Base можна по Bluetooth з найменуванням «RTCM_Conf01» за допомогою android програми RTK-Config (дивись пункт 2.3.3.1 або додаток Г).

На персональному комп'ютері виконати на маршрутизаторі “перенаправлення портів”  (Port Forwarding), на рисунку 2.5.1.0 наведено приклад “перенаправлення портів” на прикладі маршрутизатора TP-LINK TL-WR740N.

Рисунок 2.5.1.0 - приклад “перенаправлення портів” на прикладі маршрутизатора TP-LINK TL-WR740N.

Далі потрібно налаштувати на видачу RTCM для режиму BASE з NAV-Agro RTK по порту RS232 

та встановити на ПК програму strsvr.exe  (з комплекту безкоштовних програм з відкритим кодом RTKLIB: An Open Source Program Package for GNSS Positioning), і налаштувати її як  інтернет сервер базової станції (NTRIP Caster), для цього потрібно:

На ПК запустити програму strsvr (рис. 2.5.1.1):

Рисунок 2.5.1.1

В колонці Type строки (0) Input встановити тип з'єднання Serial (рис. 2.5.1.2)

Рисунок 2.5.1.2

Натиснути на кнопку Opt і в вкладці що з'явиться встановити параметри СОМ порта ПК, до якого підключена Базовая станция, в прикладі вона підключена до СОМ1 (рис. 2.5.1.3), Подтвердіть налаштування нажатиснувши на кнопку ОК.

Рисунок 2.5.1.3

В програмі strsvr натиснути кнопку Start (рис. 2.5.1.4)

Рисунок 2.5.1.4

При правильному з'єднанні квадратне віконцеперед (0) Input набуде зелений блимаючий колір, при відсутності з'єднання воно буде червоного кольорі. В колонках Bytes и Bps з'явиться інформація про поточну кількість інформації що приймається від Бази (рис. 2.5.1.5).

Рисунок 2.5.1.5

Натиснути на кнопку Stream Monitor і в вікні що відкрилося Input Stream Monitor з переліку Streams обрати RTCM 3 (рис. 2.5.1.6).

Рисунок 2.5.1.6

В результаті з’явится вікно з інформацією що передаються від Бази повідомлень RTCM, в яких мають приймати участь повідомлення, виділені на скріншоті жовтим кольором (рис. 2.5.1.7). Кількість  і номера позначень RTCM повідомлень залежить від налаштування Базової станції і можуть бути іншими. Закрити вікно Input Stream Monitor натисканням на кнопку Close і зупинити роботу програми strsvr натисканням на кнопку Stop.

Рисунок 2.5.1.7

Налаштування NTRIP Caster (хмарного джерела повідомлень для ровера)
В колонці Type строки (1) Output встановити тип з'єднання NTRIP Caster  (рис. 2.5.1.8).

Рисунок 2.5.1.8

В строці (1) Output натиснути кнопку Opt і в випадаючомі вікні вказати номер СОМ порта для мережі інтернет (в прикладі 2101), в полі Mountpoint ввести ім’я точки Базової станції, під яким вона буде видною в мережі Інтернет (в прикладі Smila), в полях User ID та Password, при бажанні, ввести логін та пароль, под якими до Базової станції будуть підключатися клієнти (рис. 2.5.1.9).

Рисунок 2.5.1.9

В тій самій вкладці натиснути кнопку Mountp Options і в новій  вкладці що відкриється заповнити поля відповідно прикладу (рис. 2.5.1.10). В полі Source ID вказати IP адресу, яка відповідає даному ПК, в полі Network вписати назву населеного пункту в якому розташована Базова станція, в поля Latitude и Longitude ввести координати Базової станції.

Вказати країну, вписати в скороченому чи повному вигляді RTCM повідомлення що видаються.

Закрити вкладку натисканням на кнопку OK, закрити вкладку NTRIP Caster Options натисканням на кнопку OK.

Рисунок 2.5.1.10

Перевірка роботи в программі strsvr
Запустити програму strsvr нажаниснувши на кнопку Start/Stop (рис. 2.5.1.11).

Рисунок 2.5.1.11

 

Оскільки наразі до Базової станції немає підключених клієнтів по мережі інтернет, індикатор в строці (1) Output світиться жовтим кольором.

При підключенні до Базової станції по мережі інтернет клієнта інформація набуде вигляд як на рисунку 2.5.1.12

Рисунок 2.5.1.12

ВАЖЛИВО- після завершення налаштування базової станції, важливо не рухати її з місця.  Якщо базову станцію було зрушено з місця-необхідно повторно виконати її налаштування.

 

Частина друга