Навигационный приемник NAV-Agro RTK: Описание, работа и технические характеристики (часть первая)

Это руководство по эксплуатации распространяется на приемник навигационный NAV-Agro RTK (далее по тексту приемник).

ROVER

 

BASE

Описание и работа

Приемник навигационный NAV-Agro RTK в зависимости от программных настроек может работать как RTK Rover или как RTK Base Station
& 1) режим №1 – RTK Rover (ровер), это подвижный навигационный приемник который в автономном режиме определяет координаты по бесплатным спутниковым навигационным сигналам, а в RTK режиме использует корректирующую информацию от RTK базовой станции для получения координат с сантиметровой точностью. Корректирующая информация в RTK Rover может передаваться от с RTK базовой станции через интернет или по радиоканалу LoRa (LoRa расшифровывается как Радио дальнего радиуса действия (до 8 км), технология LoRa – это новый беспроводной протокол, разработанный именно для связи на большие расстояния и связи с низким энергопотреблением).
2) режим №2 - RTK Base Station (базовая станция), это неподвижный навигационный приемник, который производит RTK корректирующую информацию и передает их в RTK роверы.

В этом руководстве содержится важная информация о настройке ровера и использовании по назначению. Внимательно прочтите руководство перед тем, как включить и использовать ровер. Для правильного использования необходимо следовать инструкциям и указаниям, указанным в настоящем руководстве.

Ровер является навигационным оборудованием, которое применяется в сельскохозяйственной технике для выполнения точных работ, таких как посев, обработка химикатами, прополка, сбор урожая и т.д. Может также использоваться в строительстве и других отраслях, где требуется точное позиционирование (см. рисунок 1).

Рисунок 1 - Где применяется RTK, в каких областях нужны координаты с сантиметровой точностью

Назначение

Ровер предназначен для автоматического непрерывного определения координат места, скорости и времени, в режиме RTK и автономном режиме, по радиосигналам СНС GPS, Galileo, BeiDou и выдаче навигационных данных пользователям.

Основные задачи по назначению

Ровер обеспечивает решение таких задач при непрерывном режиме работы:

• прием и обработка сигналов НКА СНС GPS в диапазоне L1, L2, Galileo в диапазоне E1, E5b, BeiDou в диапазоне B1I, B2I;
• автоматическая непрерывная выработка привязанных ко времени навигационных параметров - значений текущих координат, вектора скорости, высоты, даты;
• выдаче потребителю навигационной информации по интерфейсу RS-232 и Bluetooth;
• получение корректирующей информации согласно стандарту RTCM SC-104 и определение с ее использованием навигационных параметров с сантиметровой точностью в режиме RTK. Корректирующая информация в RTK Rover от RTK базовой станции может передаваться через интернет или по радиоканалу LoRa.

Технические характеристики

Принимаемые сигналы:

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

Количество каналов приема и интерфейсы выдачи-получения данных

• Общее количество каналов приема от НКА – 184.
• Интерфейсы - bluetooth 2 канала (NMEA01, RTCM_Conf01) и RS232.

Точность определения навигационных параметров

Среднеквадратическая погрешность определений текущих значений навигационных параметров, не более:

• плановых координат места в автономном режиме, м 1,5;
• высоты в автономном режиме, м 2,0;
• плановых координат места в RTK режиме, м 0,03 м + 0,001 м*L;
• высоты в RTK режиме, м 0,05 м + 0,001м*L,

где L –ndash; расстояние до базовой станции, км.

Определение параметров навигации в режиме RTK обеспечивается при наличии корректирующей информации в соответствии со стандартом RTCM SC-104 v3.3.

Указанная точность определения навигационных параметров обеспечивается при нормальном функционировании СНС, значениях пространственного геометрического фактора HDOP не более 2, затенениях ровера окружающими объектами не более 5° над горизонтом и на расстоянии до базовой станции не более 25 км (для режима RTK).

Временные характеристики

Время получения первого решения координат, времени и высоты в автономном режиме – не более 60 с.

Время получения решения координат, времени и высоты в режиме RTK, при наличии решения в автономном режиме и после получения корректирующей информации в соответствии со стандартом RTCM SC-104 – не более 180 с.

Темп выдачи навигационных параметров в режиме RTK по сигналам GPS+ Galileo+ BeiDou - до 5 Гц.

Электропитание

Электропитание ровера осуществляется от внешнего источника постоянного тока напряжением от 5 до 16 В.

Потребляемая мощность ровера не более 2,5 Вт. Разрешается питание ровера от USB с выходной мощностью 10 Вт (DC 5V, 2A).

Типичная потребляемая мощность RTK базовой станции не более 4,0 Вт. Разрешается питание ровера от USB поддерживающего выходную мощность 10 Вт (DC 5 V, 2 A).

Внешние воздействия, масса, габариты

Диапазон рабочих температур от минус 20 до 70 °C;

Масса, не более sp; 1,2 кг;

Габаритные размеры sp; Ø152×108 мм

Комплектация

Таблица 1.4

Поз.№	Название	метка	Количество
	Базовая комплектация Приемника навигационного NAV-Agro RTK
1	Навигационный приемник NAV-Agro RTK	NAV-Agro RTK	1 шт.
2	Кабель питания	Extension cable	1 шт.
3	Антенна LoRa для ровера	Ant-LoRa-Rover	1 шт.
4	Антенна LoRa с кабелем 3 м (антена предназначена для использования в режиме базовой станции, или для улучшенного приема/передачи в режиме ровера)	Ant-LoRa3m-Base	1 шт.
5	Руководство по эксплуатации	NAV-Agro RTK РЭ	1 экз.
6	Этикетка	NAV-Agro RTK ЭТ	1 экз.
7	Упаковка	-	1 к-т.
8	Android приложение для настройки приемника навигационного NAV-Agro RTK	RTK-Config	1 экз. (Приложение Г)
9	Android программа для агронавигации и передачи RTK поправок в RTK rover	SmiLab-Agro	1 экз.
Дополнительная комплектация для Приемника навигационного NAV-Agro RTK (состав дополнительной комплектации согласовывается при заказе)
10	Планшет с поддержкой sim-карты или без sim-карты	(согласовывается при заказе)	-
11	Пакет абонентских RTK услуг (по доступу подключения к интернет сети RTK корректирующей информации)	(согласовывается при заказе)	-
12	Кабель питания USB	(согласовывается при заказе)	1 шт.
13	Кабель RS232 и питание 10 м (нужен при установке стационарно расположенной RTK базовой станции в помещении заказчика)	Vin-RS232 cable (согласовывается при заказе)	1 шт.
14	Блок питания от сети 220 В	(согласовывается при заказе)	1 шт.
15	Тринога (для установки-перемещения базовой станции)	(согласовывается при заказе)	1 шт.
16	Дополнительное платное аграрное программное обеспечение	(согласовывается при заказе)	-
17	Блоки управления секциями автоматические или ручные	(согласовывается при заказе)	-
18	Промышленный металлический держатель для планшета	(согласовывается при заказе)	1 шт.

 

1) Приемник навигационный NAV-Agro RTK

3) Антенна LoRa (предназначена для ровера)

 

4) Антенна LoRa с кабелем 3 м, с выносной штангой (антена предназначена для использования в режиме базовой станции, или для улучшенного приема/передачи в режиме ровер)

15) Тренога (для установки-перемещения базовой станции)

16) Дополнительное платное аграрное программное обеспечение с функциями дифференцированного внесения (возможность работы с картами внесения, норма внесения поддерживается автоматически в зависимости от информации в карте внесения).

15) Блоки управления секциями автоматические или ручные

16) Промышленный металлический держатель для планшета

Рисунок 1.4 Фото составных частей приемника навигационного NAV-Agro RTK

 

 

Для получения корректирующей информации RTK ровером по каналу Bluetooth требуется планшет (в базовый состав поставки не входит) с установленной и настроенной программой NTRIP&Client. Планшет снабжается пользователем или поставляется по отдельным условиям.

Для приема корректирующей информации RTK ровером по радиоканалу LoRa требуется еще один дополнительный приемник навигационный NAV-Agro RTK, который будет сконфигурирован на режим RTK Base Station и будет производить корректирующую информацию и передавать ее по радиоканалу LoRa в ровер (см. пункт 1)

 

Устройство и работа ровера

Принцип действия

Работа ровера основана на использовании сигналов спутниковой навигации GNSS.

Принцип действия – ровер в автономном режиме сразу после включения питания принимает сигналы навигационных спутников GNSS и определяет свои текущие координаты, скорость и время.

В RTK режиме работы ровер через интернет или по радиоканалу LoRa принимает корректирующую информацию (RTK поправки) от базовой станции, уточняющих координаты ровера до сантиметровой точности (см. рисунок 1.5.1).

Рисунок 1.5.1

Как работает технология RTK.

Real Time Kinematic (RTK) - метод получения ровером координат с сантиметровой точностью посредством спутниковой навигации путем получения и использование поправок с базовой станции или сети базовых станций.

Для передачи поправок (корректирующей информации) от базовой станции к роверу используется сеть интернет или радиоканал LoRa. Базовая станция RTK, установлена в известной точке местонахождение, непрерывно наблюдает за спутниками и вычисляет поправки их фактического положения. Поправки каждую секунду отправляются через сеть интернет, через NTRIP-server на NTRIP-caster, и далее, на ровер потребителя, или прямо по радиоканалу LoRa.

Определение и объяснение:

RTK базовая станция — приемник навигационный, работающий в режиме «база» и генерирует корректирующую информацию в формате RTCM;

NTRIP-server (сервер) — компьютер с программным обеспечением, осуществляющий доставку пакетов информации от базовой станции к NTRIP-caster (кастеру);

NTRIP-кастер (кастер) — компонент системы, отвечает за коммутацию пакетов между базовой станцией и роверами. Это компьютер с программным обеспечением, поддерживающим HTTP-сообщение в режиме «запрос/ответ»;

NTRIP-client (клиент) — программа на планшете для получения пакетов корректирующей информации от кастера и передачи в ровер.

Работа ровера при передаче корректирующей информации через сеть интернет в андроид устройство и далее по bluetooth в ровер, от ГНСС сети

В этом пункте описана работа комплекта оборудования, который состоит из собственно ровера и планшета с установленной программой NTRIP&Client. В планшете должна быть установлена SIM-карта оператора мобильной связи с оплаченными услугами мобильного интернета.

Схема подключения ровера при передаче корректирующей информации через сеть интернет от ГНСС сети приведена на рисунке 1.5.2.

После подключения к источнику питания ровер в автономном режиме производит поиск и прием навигационных сигналов от спутников, и производит расчет координат, скорости с достаточно высокой точностью. Для перехода ровера из автономного режима в режим RTK (определение координат с точностью до +/- 2 см), ровер должен начать получать корректирующую информацию.

Приемник навигационный включает в себя два модуля Bluetooth. Один модуль Bluetooth, условно «исходящий» который имеет имя «NMEA01», предназначен для выдачи оборудованию потребителя навигационных NMEA сообщений с координатами в соответствии со стандартом NMEA-0183. Навигационная информация, которая выдается по этому модулю Bluetooth, дублируется по интерфейсу RS-232 через кабель питания и интерфейсов.

Второй модуль Bluetooth, условно «входящий» который имеет имя «RTCM_Conf01», предназначен для приема корректирующей информации RTCM от планшета, или для настроек приемника навигационного NAV-Agro RTK с помощью android приложения RTK-Config (см. приложение Г).

Планшет обеспечивает получение корректирующей информации от базовой станции по сети Интернет и передачу ее ровера с помощью интерфейса Bluetooth который имеет имя «RTCM_Conf01». Если у пользователя нет собственной RTK базовой станции, Для работы в RTK режиме с сантиметровой точностью определения координат, пользователю нужно получить соответствующий доступ от существующих операторов геодезической ГНСС сети, предоставляющих услуги RTK-коррекции, платные или бесплатные.

Рисунок 1.5.2

 

После получения доступа необходимо один раз ввести параметры подключения NTRIP, указанные в сопроводительной информации для каждой базовой станции, в программу NTRIP Client, установленную на планшете.

Результаты расчета навигационных параметров координат выдаются потребителю по Bluetooth имеющему имя «NMEA01» и/или интерфейса RS-232 в виде сообщений протокола NMEA-0183 и отображаются на дисплее планшета.

Заводские настройки ровера и состав сообщений NMEA-0183 приведены в приложении Б.

 

Работа ровера при передаче корректирующей информации через интернет в андроид устройство и далее по bluetooth в ровер, от собственной RTK базовой станции

Важно: В качестве базовой станции может использоваться дополнительный навигационный приемник NAV-Agro RTK. Он превращается в RTK базовую станцию путем перенастройки в androide программе RTK-Config (см. приложение Г). Перенастройка оборудования в androide программе RTK-Config может производиться пользователем самостоятельно.

Схема подключения ровера при передаче корректирующей информации через интернет от собственной RTK базовой станции приведена на рисунке 1.5.3

 

Рисунок 1.5.3

Отдельная базовая станция устанавливается на открытой площадке, чтобы было видно небо в верхней полусфере, например, на крыше административного здания. Кабелем базовая станция соединяется кабелем длиной до 15 м с компьютером, компьютер установлен в помещении со стационарным электропитанием 220 В и качественным интернетом. Питание базовой станции рекомендовано обеспечить отдельным AC/DC блоком питания с выходным напряжением 9 В или 12 В, с выходным током не менее 2 А. Базовая станция производит поправки по стандарту RTCM 3.3 и передает их по кабелю по протоколу RS-232 в компьютер, в программу NTRIP server, и далее, по сети интернет, на кастер (ПО NTRIP caster) с интервалом 1 сек. NTRIP caster является источником поправок для роверов RTK.

Базовая станция через интернет обеспечивает поправками RTK роверы в радиусе до 25 км от места установки самой базовой станции.

Кабель длиной до 15 метров не входит в стандартный комплект поставки, его нужно заказывать отдельно.

Работа ровера при передаче корректирующей информации по радиоканалу LoRa от собственной RTK базовой станции

Важно: В качестве базовой станции может использоваться дополнительный навигационный приемник NAV-Agro RTK. Он превращается в RTK базовую станцию путем перенастройки в androide программе RTK-Config (см. приложение Г). Перенастройка оборудования в androide программе RTK-Config может производиться пользователем самостоятельно.

Схема подключения ровера при передаче корректирующей информации по радиоканалу LoRa от собственной RTK базовой станции приведена на рисунке 1.5.4

Рисунок 1.5.4

 

Отдельная RTK базовая станция устанавливается на открытом месте, чтобы было видно небо в верхней полусфере, например, например на краю поля, которое нужно обрабатывать. После подачи питания на и простой настройки (str. интервалом 1 сек.

Базовая станция радиоканала LoRa обеспечивает поправками RTK велосипеды в зоне прямой видимости, в радиусе до 8 км от места установки самой базовой станции. Для повышения качества передачи данных по радиоканалу LoRa рекомендуется поднять как можно выше антенну LoRa с кабелем 3 м.

Использование системы в сельском хозяйстве

Рисунок 1.5.5

Ровер устанавливается на тракторе. Ровер получает корректирующую информацию, и по Bluetooth имеющему имя «NMEA01» данные координат от ровера передаются на планшет, в android программу потребителя, например программу SmiLab-Agro (см. рисунок 1.5.5 на изображении в нижнем экране планшета) или аналогичную программу.

Маркирование

Приемник навигационный NAV-Agro RTK имеет маркировку, содержащую название устройства, номера телефона для консультации, заводской номер «RTK01», и имена двух Bluetooth «NMEA01» и «RTCM_Conf01» (где «01» заводской порядковый номер, который отличается от каждого изделия и соответственно имен Bluetooth, см. рисунок 1.8.2) . Шильды с маркировкой наклеены на обозримую часть корпуса приемника.

Упаковка

Упаковка обеспечивает защиту приемника навигационного NAV-Agro RTK от климатических воздействий и механических повреждений при транспортировке, погрузочно-разгрузочных работах и хранении. В состав упаковки входят: упаковочная картонная сумка, коробка, полиэтиленовые чехлы.

При распаковке и расконсервации рекомендуется принять меры по сохранению упаковки для повторного использования.

Описание и работа составных частей

Навигационный приемник

Навигационный приемник NAV-Agro RTK с поддержкой RTK предназначен для:

• прием и обработка информации НКА СНС GPS, Galileo и BeiDou;
• прием и обработка RTK корректирующей информации RTCM 3.0 по радиоканалу LoRa или по Bluetooth с именем “RTCM_Config01” (от специализированных программ, например, NTRIP Client);
• определение координат, скорости, направления движения и высоты;
• выдачи потребителю навигационной информации по интерфейсу RS-232 в соответствии со стандартом NMEA-0183 и по Bluetooth с именем “NMEA01” .

Блок схема приемника NAV-Agro RTK изображена на рисунке 1.8

Рисунок 1.8

 

Питание приемника осуществляется от внешнего источника постоянного тока напряжением от 5 до 16 В.

Конструктивно навигационный приемник представляет собой защищенный корпус округлой формы из прочного пластика, в котором установлена печатная плата с контроллером, навигационного приемника, антенной L1,L2, модулем LoRa, двумя модулями Bluetooth, вторичным источником питания. Для установки приемника навигационного на объекте в его конструкции предусмотрена стойка с магнитным креплением. Внешний вид приемника приведен на рисунке 1.8.1.

Рисунок 1.8.1

Состав нижней части приемника навигационного NAV-Agro RTK (кнопка-индикатор, ВЧ SMA Lora розетка, выходной кабель, шильды, внутренняя звуковая индикация)

На нижней части корпуса приемника расположены (см. рисунок 1.8.2):

Рисунок 1.8.2

Выход кабеля с 4 контактным соединителем вилкой (назначение контактов №1 +Vin (+5…16 В), №2 ТхRS232, №3 RхRS232, №4 GND, предназначенный для выдачи навигационной информации и подачи напряжения питания;

ВЧ SMA LoRa с соединителем вилка для подключения штыревой антенны для приема передачи корректирующей информации по радиоканалу LoRa
ВАЖНО: При передаче корректирующей информации по радиоканалу LoRa, к ВЧ SMA LoRa с разъемом обязательно должна быть подключена штыревая антенна LoRa (иначе, без антенны, может выйти из строя модуль LoRa внутри приемника).

Кнопка с индикатором имеет следующие режимы мигания:

• 1 Гц мигания - решения не имеет;
• 2 Гц мигания (интервал повторений 1 секунда) - решение 3D (получены координаты в автономном режиме по бесплатным спутниковым сигналам);
• 3 Гц мигания (интервал повторений 1 секунда) - решение FLOAT (получены координаты в автономном режиме по бесплатным спутниковым сигналам и получается корректирующая информация);
• Индикатор светится постоянно - режим RTK Fix (получены координаты в режиме RTK с точностью +/- 2 см).

Нажатие кнопки с индикатором выполняет следующие функции (цифра-количество нажатий, в ответ на нажатие звучат подтверждающие звуковые сигналы зуммера):

а) 1 - запросить режим (ответ 3 звуковых сигнала зуммера -ровер или 4 сигнала зуммера - базовая станция);

б) 2 - установить текущие координаты в качестве опорных для базовой станции (1 длинный сигнал зуммера - установлен, 2 коротких сигнала зуммера - не установлен);

в) 3 – перевести в режим ровера (ответ 3 звуковых сигнала зуммера);

г) 4 – перевести в режим базы (ответ 4 звуковых сигнала зуммера);

д) 5 - спросить есть ли навигационное решение (1 длинный - да, 2 коротких - нет);

ж) 6 – сбросить альманах (ответ 6 сигналов);

c) зажатие кнопки на 5 секунд - программный перезапуск центрального процессора.

В середине приемника навигационного NAV-Agro RTK есть звуковой зуммер значения аудио сигналов которого описаны в п.1.8.2.4. Также зуммер издает звуковые сигналы при получении фиксированного RTK решения с точностью +/- 2 см это два коротких сигнала, и при температуре. потере фиксированного RTK решения это один длинный сигнал.

Шильды с номерами телефона для консультации, маркировкой, наименование прибора, заводским номером «RTK01» и именами Bluetooth «NMEA01» и «RTCM_Conf01» (где «01» заводской порядковый номер, который отличается от каждого изделия и соответственно имен Bluetooth, см. рисунок 1.8.2);

Магнитная стойка для крепления приемника на металлических поверхностях, на магните есть защитная пленка.

Габаритные размеры приемника навигационного NAV-Agro RTK

Габаритные размеры приемника навигационного NAV-Agro RTK приведены в приложении В. Масса приемника не более 0,8 кг.

Планшет

Планшет с установленной программой NTRIP&Client предназначен для подключения к сети Интернет, получения корректирующей информации от базовой станции, и передачу ее ровера с помощью интерфейса Bluetooth с именем «RTCM_Conf01».

На этом же планшете могут быть установлены другие приложения, например программа для параллельного вождения SmiLab-Agro (см. рисунок 1.5.5). Полученные ровером навигационные данные передаются от ровера в планшет с помощью интерфейса Bluetooth с именем «NMEA01».

Внешний вид типичного планшета приведен на рисунке 1.8.4.

Рисунок 1.8.4

Рекомендуемые технические характеристики типового планшета

Характеристика	Значение
Диагональ экрана	8"
Процесор	2 ГГц
Оперативная память	2 Гб
Беспроводные возможности	Bluetooth, Wi-Fi
Операционная система	не ниже Android 4.4
Разрешение экрана	1024x600
Изъединители	USB Type-C
Баторея	5100 мА·часов
Условия эксплуатации:
- напряжение питания, В	5
- диапазон рабочих температур, °С	от +5 до +35

 

Приведенным выше характеристикам планшета соответствует модель Samsung Galaxy Tab A 7.0". Возможно использование планшета с характеристиками «не хуже» приведенных.

При использовании ровера на транспортном средстве планшет с помощью автодержателя крепится к стеклу кабины в удобном, сухом и чистом месте и подключается через зарядное устройство, вставляемое в розетку прикуривателя.

!!!! Планшет не имеет климатической защиты и должен быть установлен в кабине.

Использование по назначению

Эксплуатационные ограничения

1. К работе с ровером допускается персонал, имеющий навыки работы на компьютере с ОС Windows, и навыки работы на планшете с ОС Android.
2. Для обеспечения надежного определения навигационных параметров приемник располагать в месте, обеспечивающем максимальный обзор верхнего полушария неба. Допустимое затенение приемника – не более 5° над горизонтом.
3. Перепады напряжения питания, например, при пуске двигателей стартером при слабых аккумуляторных батареях, могут приводить к перезагрузке или выходу из строя приемника.

!!! При размещении приемника в помещениях, туннелях, возле домов и высоких объектов. НЕ ГАРАНТИРУЕТСЯ определение навигационных параметров с заданными техническими характеристиками.

Подготовка приемника навигационного NAV-Agro RTK к использованию

После приобретения приемника навигационного NAV-Agro RTK потребителю необходимо самостоятельно выполнить следующие действия по вводу его в эксплуатацию:

• произвести внешний обзор упаковки на отсутствие механических повреждений;
• распаковать и расконсервировать составные части приемника в соответствии с п.3.4.1, рекомендуется принять меры по сохранению упаковки для повторного использования (при консервации);
• проверить комплектность приемника в соответствии с этикеткой NAV-Agro RTK ЭТ;
• провести внешний осмотр составных частей приемника на отсутствие механических повреждений и целостность пломб. При наличии механических повреждений или повреждений пломб вернуть ровер изготовителю;
• в случае если планируется приемник NAV-Agro RTK использовать как ровер с приемом корректирующей информации по сети интернет от ГНСС сети, нужно приобрести SIM-карту оператора мобильной связи исходя из обеспечения зоны покрытия территории, где будет использоваться приемник. Также необходимо приобрести пакет услуг доступа к корректирующей информации от одной из ГНСС сети;
• провести настройки связи по Bluetooth между ланшетом и приемником NAV-Agro RTK (в середине приемника есть два модуля Bluetooth с именами «RTCM_Conf01» и «NMEA01» ). Для этого на планшете в меню «Настройки— Bluetooth» запустить поиск доступных bluetooth-устройств. Из полученного списка выбрать наименование первого «входного» модуля Bluetooth (соответствует индивидуальному шифру ровера, который указан на шильде снизу приемника и имеет вид RTCM_Conf01). По запросу ввода пароля введите - 1234.
  Потом на планшете в меню «Настройки — Bluetooth» запустить поиск доступных bluetooth-устройств. Из полученного списка выбрать наименование второго «исходного» модуля Bluetooth (соответствует индивидуальному шифру ровера, который указан на шильде снизу приемника и имеет вид «NMEA01»). По запросу ввода пароля введите - 1234.
• выполнить проверку работоспособности ровера согласно п.2.3-2.5;

Использование по назначению приемника навигационного NAV-Agro RTK, при передаче корректирующей информации от собственной RTK базовой станции по радиоканалу LoRa

1. Простейшей, надежной и дешевой схемой передачи корректирующей информации от базы в ровер является передача ее по радиоканалу LoRa, при такой схеме не требуется доступ к интернету, не нужно платить регулярные абонплаты за мобильный интернет и за доступ к корректирующей информации, также гораздо проще настройки требуются для начала работы. Но для этой схемы нужно приобрести минимум два приемника навигационных NAV-Agro RTK, один из которых будет использоваться в качестве базовой станции, а второй в качестве ровера.
2. Для проверки работоспособности требуется:

• Установить два приемника навигационных NAV-Agro RTK (первый приемник NAV-Agro RTK в после настройки будет работать как база, второй как ровер) на открытой площадке в зоне уверенного приема сигналов спутников СНС в соответствии с п.2.1.2;

Настройка приемника навигационного NAV-Agro RTK в режим базовой станции с передачей корректирующей информации по радиоканалу LoRa

Для выработки и выдачи корректирующей информации в базовую станцию необходимо ввести опорные координаты ее расположения, это можно реализовать тремя способами:

Способ №1 - настройка работы базовой станции кнопкой-индикатором (с передачей корректирующей информации по радиоканалу LoRa)

• Установить приемник на открытое место, подать питание на навигационный приемник NAV-Agro RTK и перенастроить его в режим Rover, для этого нажать кнопку-индикатор на приемнике три раза, в ответ должен трижды прозвучать сигнал бузера.
• Дождаться пока ровер получит навигационное решение (индикатор на кнопке будет мигать дважды в секунду), установить полученные ровером текущие координаты как опорные для базовой станции - для этого дважды нажать кнопку-индикатор, в ответ должен прозвучать сигнал одинарный длительный сигнал бузера, (если сигнал прозвучит дважды это означает, что опорные координаты не установились, в таком случае нужно повторить попытку).
• Перенастроить приемник в режим Base (базовая станция), для этого нажать кнопку-индикатор на приемнике четыре раза, ответ должен четырежды прозвучать сигнал бузера.

Примечания:
1) Звуковая индикация должна быть включена (см. приложение Г).
2) Для получения роверами сообщений RTCM от базовой станции, между ними должен быть правильно выбран-настроен канал передачи данных, настраиваемые каналы в андроид программе RTK-Config, в меню "Потоки" (смотри приложение Г).

ВАЖНО - после завершения настройки базовой станции, важно не двигать ее с места. Если базовая станция была сдвинута с места, необходимо повторно выполнить ее настройки.

Способ №2 - настройка работы базовой станции в android программе RTK-Config, с определением опорных координат приемником NAV-Agro RTK (с передачей корректирующей информации по радиоканалу LoRa)

ВАЖНО - после завершения настройки базовой станции, важно не двигать ее с места. Если базовая станция была сдвинута с места, необходимо повторно выполнить ее настройки.

• Для определения опорных координат местоположения базовой станции можно использовать сам навигационный приемник NAV-Agro RTK. Для этого установить приемник на открытое место, подать питание на навигационный приемник NAV-Agro RTK и перенастроить его в режим Rover, для этого нажать кнопку-индикатор на приемнике три раза, в ответ должен трижды прозвучать сигнал бузера.
• Дождаться пока ровер получит навигационное решение (индикатор на кнопке будет мигать дважды в секунду), установить полученные ровером текущие координаты как опорные для базовой станции, для этого запустить android программу RTK-Config, в меню « Bluetooth устройства» выбрать Bluetooth с именем «RTCM_Conf01» (см. рисунок 2.3.3.1), после этого должно установиться соединение по Bluetooth, в окне программы RTK-Config значок Bluetooth изменится с красного цвета на зеленый (см. рисунок 2.3.3.2).

 

Рисунок 2.3.3.1	Рисунок 2.3.3.2

 

• В окне android программы RTK-Config нажать “Данные решения положения”, после чего откроется страница как на рисунке 2.3.3.3, и нажать “СДЕЛАТЬ ОПОРНЫМИ КООРДИНАТАМИ”.

Рисунок 2.3.3.3

• Убедиться что опорные координаты были отправлены и установлены в приемник навигационный NAV-Agro RTK, для этого в программе RTK-Config зайти в меню “Режим Base” и убедиться, что опорные координаты совпадают с вводимыми в пункте 2.3.3.1.2.3 (см. и сравни рисунки 2.3.3.3 и 2.3.3.4)

Рисунок 2.3.3.4

Способ №3 - настройка работы базовой станции в android программе RTK-Config, с ручным вводом опорных координат (с передачей корректирующей информации по радиоканалу LoRa)

• Если опорные координаты места установки базовой станции известны, можно их ввести в базовую станцию вручную самостоятельно используя android приложение RTK-Config, для этого запустить android приложение RTK-Config, в меню «Bluetooth устройства» выбрать Bluetooth с именем «RTCM_Conf01» (см. рисунок 2.3.3.1), после этого должно установиться соединение по Bluetooth, в окне программы RTK-Config значок Bluetooth изменится с красного цвета на зеленый (см. рисунок 2.3.3.2).
• Зайти в “Режим Base”, ввести вручную координаты, и нажать “ИСПОЛЬЗОВАТЬ”, (см. рисунок 2.3.3.5).

Рисунок 2.3.3.5 (Минимальный рекомендуемый набор сообщений RTCM)

• Нажать кнопку-индикатор на приемнике четыре раза, в ответ должен четырежды прозвучать подтверждающий сигнал бузера (приемник перейдет в режим Base).

ВАЖНО- после завершения настройки базовой станции, важно не двигать ее с места. Если базовая станция была сдвинута с места, необходимо повторно выполнить ее настройки.

Использование по назначению приемника навигационного NAV-Agro RTK при передаче корректирующей информации через интернет от ГНСС сети

• Предприятие производитель навигационного приемника NAV-Agro RTK для передачи в приемник корректирующей информации через сеть интернет от ГНСС сети рекомендует использовать на выбор пользователя одну из трех андроид программ - 1) RTK-Config (см. п.2.4.1.10 или приложение Г ), SmiLab-Agro (приложение Ж) или NTRIP-Client (см. п.2.4.1.11)
• Установить приемник навигационный на открытой площадке в зоне уверенного приема сигналов спутников СНС в соответствии с п.2.1.2;
• Выполнить подключение приемника в соответствии с приложением А. подать напряжение питания от источника постоянного тока 5…16 В. Контролировать наличие питания приемника на индикаторе кнопки (должно светиться синим цветом).
• По умолчанию навигационный приемник на предприятии производителю настраивается в режим ровера, с каналом получением корректирующей RTK информации через сеть интернет в планшет, и по интерфейса Bluetooth с именем «RTCM_Conf01» от планшета в ровер (см. п.1.5.2). В случае если на приемнике уже выполнялись какие-то перенастройки, то для работы в режиме получения корректирующей информации через сеть интернет от ГНСС сети нужно предварительно по Bluetooth с именем RTCM_Conf01» настроить приемник в программе RTK-Config в соответствии с рисунком 2.4.1.0 и нажать «Применить»

Рисунок 2.4.1.0

 

• Подключить планшет к интернету с помощью Wi-Fi или установить SIM-карту с оплаченным интернет трафиком в планшет.

Примечание – SIM-карта устанавливается и извлекается только при выключенном планшете.

• Включить планшет и планшет автоматически перейдет в режим запуска операционной системы. После нормального завершения запуска операционной системы на планшете отобразится главный экран.
• Активировать на планшете Bluetooth и произвести настройки связи с приемником. Для этого на планшете в меню «Настройки— Bluetooth» запустить поиск доступных bluetooth-устройств. Из полученного списка выбрать наименование «исходного» модуля Bluetooth (соответствует индивидуальному шифру ровера, который указан на шильде снизу приемника и совпадает с заводским номером ровера. Например «NMEA01»). По запросу ввода пароля введите - 1234.

Примечание – Процедура внесения в список синхронизированных устройств выполняется один раз при первом соединении планшета с устройством.

• Проверить наличие уведомлений NMEA – RMC, GGA, GNS, которые передаются по «исходному» интерфейса Bluetooth для чего запустить терминальное приложение на планшете (например, Serial Bluetooth Terminal v1.4).
• При необходимости заказчику подключать приемник навигационный NAV-Agro RTK к персональному компьютеру (см. п.1.5.2), проверить наличие уведомлений стандарта NMEA – RMC, GGA, GNS, передаваемые по интерфейсу RS232. Для этого нужно подключить с’соединитель «Х2» кабеля питания и интерфейсов на порт RS232 персонального компьютера с помощью технологического кабеля (поставляется отдельно по договоренности). И запустить на ПК терминальную программу (например U-cenrt). Настройка скорости порта ПК –ndash; 115 200 бит/с.
• Провести настройки связи планшета с приемником через «входящий» модуль Bluetooth. Для этого на планшете в меню «Настройки— Bluetooth» запустить поиск доступных bluetooth-устройств. Из полученного списка выбрать наименование «входящего» модуля Bluetooth (соответствует индивидуальному шифру ровера, который указан на шильде снизу приемника и имеет вид RTCM_Conf01). По запросу ввода пароля введите - 1234.

Вариант использования программы RTK-Config

В программе RTK-Config в соответствии с рисунком 2.4.1.0.1, зайти в меню NTRIP клиент (1), ввести данные NTRIP сервера источника корректирующей РТК информации (2), и нажать «Применить» (3). В главном меню изменить цвет на зеленый индикатор N (4), в меню Данные решения положение Режим фиксации должен измениться с no Fix на Float f затем на Fix

Рисунок 2.4.1.0.1

Вариант использования NTRIP Client

Запустить на планшете приложение NTRIP Client (далее по тексту – приложение), для чего коснуться на главном экране планшета пиктограммы Откроется главное окно программы (Рис. 2.4.1.1). Выполнить настройки программы, для чего коснуться значка Далее в главном меню (рисунок 2.4.1.2) коснуться пункта «Receiver Setting»

Рисунок 2.4.1.1	Рисунок 2.4.1.2

Примечание – Подробные настройки программы NTRIP-Client приведены в приложении Б.

• В подменю «Receiver Setting» коснуться пункта «Bluetooth Device» (Рисунок 2.3.1.3), и в открывшемся списке выберите наименование модуля Bluetooth ровера для соединения (выбирать «входящий» модуль с наименованием «RTCM_Conf01»).

Рисунок 2.4.1.3	Рисунок 2.4.1.4

 

• Вернуться к главному меню программы (Рисунок 2.4.1.2) и коснуться пункта «NTRIP Setting». В подменю «NTRIP Setting» (Рисунок 2.4.1.4) выполнить настройки подключения к источнику поправок RTK (NTRIP Caster):

Caster IP (IP адрес Caster)

Примечание - если RTCM нужно брать с собственного сервера, настроенного как описано в п.2.5, то Caster IPможно узнать на сайте https://www.myip.com/ или любом другом подобном сервисе.

• Caster Port (порт Caster);
• Userneme (имя пользователя);
• Password (пароль доступа);
• Data Stream (точка монтирования).

Примечание – Исходя из потребностей, пользователь заказывает и оплачивает услуги, которые наилучшим образом подходят для его работы на наиболее удобный период.

• Вернуться к главному окну программы (Рисунок 2.4.1.1) и коснуться кнопки «Connect» приложения. В открывшемся окне программы наблюдать процесс подключения к приемнику (Рисунок 2.4.1.5).

Рисунок 2.4.1.5

В случае работы при наличии связи планшета с приемником и связи с источником поправок (NTRIP Caster) в окне программы отображаются:

• режим работы (GPS, DGPS, FloatRTK, RTK);
• возраст поправок (промежуток времени между моментами получения и формирования поправок на базовой станции);
• координаты (широта, долгота);
• высота;

Примечание – состав и расположение параметров, отображаемых в окне программы, можно изменить в подменю «Display Setting» главного меню.

Работу ровера контролировать за режимом работы индикатора корректирующей информации ровера (см. пункт 1.8.2.3 и рисунок 1.8.2):

• 1 Гц мигания - решения не имеет;
• 2 Гц мигания - решение 3D;
• 3 Гц мигания - решение FLOAT;
• постоянная индикация – при наличии фиксированного решения RTK.
• 2.4.2 Ровер работоспособен, если на дисплее планшета в окне программы NTRIP&Client отображаются навигационные параметры (рисунок 2.4.1.5).
• 2.4.3 В случае отсутствия работы ровера в режиме RTK, связи с приемником, связи с источником поправок (NTRIPCaster), необходимо проверить правильность настройки интерфейса Bluetooth и настроек подключения к NTRIP Caster. Если после повторной проверки работоспособность ровера не подтверждена, связаться с изготовителем (телефон для консультации указан на вывеске снизу приемника рис. 1.8.2).

Для завершения работы программы коснуться кнопки «Disconnect»
(рисунок 2.4.1.5) и закрыть приложение.

Использование по назначению приемника навигационного NAV-Agro RTK при передаче корректирующей информации через интернет от собственной RTK базовой станции

Для настройки передачи корректирующей информации через интернет от собственной RTK базовой станции рекомендуется обратиться к предприятию производителя навигационного приемника (телефон для консультации написан на вывеске снизу приемника), в целом для настройки требуется следующее:

• Установить приемник на открытое место, подать питание на навигационный приемник NAV-Agro RTK и перенастроить его в режим Rover, для этого нажать кнопку-индикатор на приемнике три раза, в ответ должен трижды прозвучать сигнал бузера.
• Дождаться пока ровер получит навигационное решение индикатор на кнопке будет мигать дважды в секунду), установить полученные ровером текущие координаты как опорные для базовой станции, для этого дважды нажать кнопку-индикатор, в ответ должен прозвучать сигнал одинарный длительный сигнал бузера, (если сигнал прозвучит дважды это означает, что опорные координаты не установились, в таком случае нужно повторить попытку).

Перенастроить приемник в режим Base (базовая станция), для этого нажать кнопку-индикатор на приемнике четыре раза, в ответ должен четырежды прозвучать сигнал бузера. Также перенастроить приемник в режим Base можно по Bluetooth с наименованием «RTCM_Conf01» с помощью android программы RTK-Config (см. пункт 2.3.3.1 или приложение Г).

На персональном компьютере выполнить на маршрутизаторе “перенаправление портов” (Port Forwarding), на рисунке 2.5.1.0 приведен пример “перенаправление портов” на примере маршрутизатора TP-LINK TL-WR740N.

Рисунок 2.5.1.0 - пример “перенаправление портов” на примере маршрутизатора TP-LINK TL-WR740N.

Далее нужно настроить на выдачу RTCM для режима BASE из NAV-Agro RTK по порту RS232

и установить программу strsvr.exe (из комплекта бесплатных программ с открытым кодом RTKLIB: An Open Source Program Package for GNSS Positioning), и настроить ее как Интернет сервер базовой станции (NTRIP Caster), для этого требуется:

На ПК запустить программу strsvr (рис. 2.5.1.1):

Рисунок 2.5.1.1

В колонке Type строки (0) Input установить тип соединения Serial (рис. 2.5.1.2)

Рисунок 2.5.1.2

Нажать на кнопку Optи во вкладке появится установить параметры СОМ порта ПК, к которому подключена Базовая станция, в примере она подключена к СОМ1(рис. 2.5 .1.3), Подтвердите настройки, нажав кнопку ОК.

Рисунок 2.5.1.3

В программе strsvr нажать кнопку Start (рис. 2.5.1.4)

Рисунок 2.5.1.4

При правильном соединении квадратное окошко перед (0) Input приобретет зеленый мигающий цвет, при отсутствии соединения оно будет красного цвета. В колонках Bytes и Bps появится информация о текущем количестве принимаемой информации от Базы (рис. 2.5.1.5).

Рисунок 2.5.1.5

Нажать на кнопку Stream Monitorи в открывшемся окнеInput Stream Monitorиз перечня Streamsвыбрать RTCM 3 (рис. 2.5.1.6).

Рисунок 2.5.1.6

В результате появится окно с информацией передаваемой от Базы сообщений RTCM, в которых должны принимать участие сообщения, выделенные на скриншоте желтым цветом (рис. 2.5.1.7). Количество и номера обозначений сообщений RTCM зависит от настройки базовой станции и могут быть другими. Закрыть окно Input Stream Monitor нажатием на кнопку Close и остановить работу программы strsvr нажатием на кнопку Stop.

Рисунок 2.5.1.7

Настройка NTRIP Caster (облачного источника сообщений для ровера)
В колонке Type строки (1) Output установить тип из' соединение NTRIP Caster (рис. 2.5.1.8).

Рисунок 2.5.1.8

В строке (1) Output нажать кнопку Opt и в выпадающем окне указать номер СОМ порта для сети интернет (в примере 2101), в поле Mountpoint< /strong> ввести имя точки Базовой станции, под которой она будет видна в сети Интернет (в примере Smila), в полях User ID и Password, при желании, ввести логин и пароль, под которыми к Базовой станции будут подключаться клиенты (рис. .2.5.1.9).

Рисунок 2.5.1.9

В той же вкладке нажать кнопку Mountp Options и в новой Открывшейся вкладке заполнить поля соответственно примеру (рис. 2.5.1.10). В поле Source ID указать IP адрес, соответствующий данному ПК, в поле Network вписать название населенного пункта в котором расположена Базовая станция, в поля < strong>Latitude и Longitude ввести координаты Базовой станции.

Указать страну, вписать в сокращенном или полном виде выдаваемые RTCM сообщения.

Закрыть вкладку нажатием кнопки OK, закрыть вкладку NTRIP Caster Options нажатием кнопки OK.

Рисунок 2.5.1.10

Проверка работы в программе strsvr
Запустить программу strsvr нажав на кнопку Start/Stop (рис. 2.5.1.11).

Рисунок 2.5.1.11

Поскольку пока к Базовой станции нет подключенных клиентов по сети интернет, индикатор в строке (1) Output горит желтым цветом.

При подключении к Базовой станции по сети интернет клиента информация примет вид как на рисунке 2.5.1.12

Рисунок 2.5.1.12

ВАЖНО- после завершения настройки базовой станции, важно не двигать ее с места. Если базовая станция была сдвинута с места, необходимо повторно выполнить ее настройки.

 

Часть вторая