Funk zur Übertragung von GNSS-Korrekturdaten

Kann ich die Funkantenne abnehmen, wenn sie nicht benötigt wird?

… Lieber nicht. Wenn der GNSS-Empfänger über ein internes Funkmodem verfügt, sollte die Funkantenne im Betrieb immer aufgesteckt sein, egal ob mit Funk gearbeitetet wird oder nicht. Ist das Modem versehentlich im Sendebetrieb, wird die Sendeleistung – ohne Antenne – in das Gerät quasi “zurückreflektiert”. Dies kann zu Erhitzung und langfristig zu Zerstörung des Geräts führen. Abhilfe schaffen kleine unauffällige Stummelantennen oder ein geeigneter Abschlusswiderstand. (10.01.2023)

UHF-Funk und Regularien

Für mobile Base/Rover-Einsätze (Base = Referenzstation) werden üblicherweise Frequenzen zw. 433,100 und 434,750 MHz (“ISM-Band”) mit einer Kanalbreite von 25kHz genutzt.  Die maximale erlaubte Sendeleistung ist 0,5 Watt. Hiermit sind üblicherweise 2-3 km auf Sicht überbrückbar. Eine gebührenpflichtige Anmeldung bei der Bundesnetzagentur ist erfoderlich. Die Stichworte hierzu lauten “nömL” (nichtöffentlicher mobiler Landfunk) bzw. “Betriebsfunk für Fernwirkzwecke” bzw. “Fernwirkfunk für gewerbliche und industrielle Zwecke”.

Für stationäre Referenzstationen stehen u.a. Frequenzen zwischen 447,9259 und 448.5750 MHz zur Verfügung mit max. 5 Watt und einer Kanalbreite von 12.5 kHz. Die Wunschfrequenz wird in der Anmeldung festgelegt. Die Stichworte hier lauten “Fernwirkfunk zur Übertragung von Korrekturdaten für GPS”.

Siehe auch https://support.drbertges.com/newsletter-2019-03-01/ und https://support.drbertges.com/?p=5016.

Was muss bei der Einrichtung des Funks beachtet werden?

Das Datenformat der Korrekturdaten muss bei Base (Senden) und Rover (Empfangen) identisch konfiguriert sein. Ebenso müssen die Funkgeräte und das Sendeprotokoll an Base und Rover kompatibel (=identisch) sein. Der Einsatz jeweils identischer Modelle der GNSS-Empfänger und Funkgeräte an Base und Rover können dies vereinfachen. Ein Mischbetrieb ist mit modernen Geräten, speziell bei Verwendung digitaler Funkmodems – meist – erreichbar. Im Einzelnen sind dies nachfolgende Einstellungen:

• GNSS-Empfänger:
  • Datenformat, z.B. RTCM (standardisiertes, allgemein verwendetes Format, div. Versionen 2.x, 3.x), CMR/CMR+ (Trimble), RTCA (Luftfahrt)
  • Schnittstelle: Das Modem ist an einer internen oder externen seriellen Schnittstelle des GNSS-Empfängers angeschlossen. Bei Topcon-Empfängern ist dies meistens A (extern) oder C (intern), wobei Buchstaben die – meist 4 – möglichen Ports direkt an der GNSS-Empfänger-Platine bezeichnen – A wird meistens herausgeführt.
  • Schnittstellenparameter: Baudrate (nicht zu niedrig und nicht zu hoch…) und weitere Parameter, z.B.: Anzahl Datenbits (8), Parität (Keine), Stoppbits (1), Flussteuerung/Handshake (Bedienungsanleitung lesen)
• Modem:
  • Modulation (Verfahren des Zufügens von Daten zur Trägerfrequenz), z.B. 4FSK, GMSK, DQPSK
  • Protokoll (Implementierung von Regeln zur störungsfreien Datenkommunikation, ursprünglich herstellerspezifisch, meist nur in Verbindung mit einer bestimmten Modulation), z.B. Satel resp. Satel 3AS ohne oder mit freier Kanalsuche(FKS), TrimTalk (Trimble), PDL (Pacific Crest), TPS (Topcon)
  • Verschlüsselung (Scrambling) und Vorwärtsfehlerkorrektur (vgFK, FEC) können die Funkverbindung stabilisieren: optional bei bestimmten Modulationsverfahren/Protokollen
  • Beim Sender (Base) wird die Ausgangsleistung des Modems eingestellt. Diese sollte auf keinen Fall 0.5W übersteigen, s. Abschnitt oben (Regularien)
  • Frequenz und dazugehöriger Kanalabstand werden an Base und Rover identisch eingestellt. Treten Funkstörungen auf, ist ein Wechsel der Frequenz oft problemlos im laufenden Betrieb möglich.

Frequenzlisten für Topcon Empfänger

Für Topcon GNSS-Systeme wird vom Händler, gerne auch in Absprache mit dem Anwender, eine Konfigurationsdatei mit einer Auswahl an Frequenzen zwischen 433,100 und 434,750 MHz vorbereitet und vor Auslieferung auf dem Empfänger installiert. Diese – oder eine vom Händler modifizierte Datei – kann der Anwender auch selbst mittels TRU (Topcon Receiver Utility) auf den Empfänger laden. Im Zuge der Konfiguration eines Base/Rover-Systems wird die Frequenzliste in MAGNET Field vom Empfänger abgerufen und die Wunschfrequenz ausgewählt. Die Ausgangsleistung kann vom Anwender selbständig auf eigenes Risiko modifiziert werden. Das Dateiformat der Frequenzliste ist abhängig vom Typ des Funkmodems resp. vom GNSS-Empfänger, d.h. vor Hochladen einer Frequenzliste muss die Kompatibilität abgeglichen werden (siehe Geräteinfo in TRU!)

Dateiendung der Frequenzliste und zugehöriges Modem:
Datei Modemtyp
*.ccx Digital UHF I
*.dcf Digital UHF II
*.dclf RT2Lite UHF
*.mcf Satel

Eine Auswahl typischer Frequenzen in der Frequenzliste sind (MHz), jew. mit Kanalabstand 25kHz:
434.000
434.275
434.375
434.475 (Standard)
434.575
434.675

Siehe auch https://support.drbertges.com/?p=4100

Können Stonex- und Topcon-Empfänger gemeinsam in einem RTK Base-Rover-System betrieben werden?

Ja, es muss lediglich auf identische Protokolle und RTCM-Format bei Base und Rover geachtet werden. UHF muss bei allen Empfängern aktiviert sein. Praktisch ist z.B. der Einsatz einer Stonex S900-Base (Konfiguration über Webinterface) und eines Topcon-Rovers (z.B. HiPer VR) mit MAGNET Field.

Stonex S900A Base (Webinterface, Working Mode Base):

• Current Datalink: UHF
• Data Type: RTCM 3.0
• Base Position eintragen oder ermitteln
• Frequency 410-470 MHz
• Radio Channel 8: manuell eintragen, z.B. 434.000 MHz (wie HiPer VR)
• Radio Protokol:
  • Satel
  • Channel Spacing 25kHz
  • FEC Off
• Radio Power: Low (500mW)

Topcon HiPer VR Rover

• frequenzliste mit TRU auf Empfänger laden (Bitte wenden Sie sich an Ihren Händler)
• HiPer VR mit RTK-Profil/Rover verbinden (RTCM-Format 3.x!), unter Status > M-Butten > Funk-Optionen die Frequenzliste vom Empfänger herunterladen
• Auswählen:
  • Kanal: 434 MHz – 25kHz
  • Modulation: 4FSK
  • Protokoll; Satel 3AS
  • Verschlüsselung: Aus
  • vgFK: Aus