UHF-Funk zur Übertragung von GNSS-Korrekturdaten

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

… Lieber nicht. Die Funkantenne sollte während des Betriebs des Gesamtsystems 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 sein.

Der Einsatz jeweils identischer Modelle der GNSS-Empfänger resp. der externen Funkgeräte an Base und Rover können dies vereinfachen. Ein Mischbetrieb ist mit unterschiedlichen modernen Geräten, speziell bei Verwendung digitaler Funkmodems, meist erreichbar.

Auf diese Einstellungen muss geachtet werden:

• Am GNSS-Empfänger:
  • Identisches Datenformat bei Base und Rover, z.B. RTCM (standardisiertes, allgemein verwendetes Format, div. Versionen 2.x, 3.x), CMR/CMR+ (Trimble), RTCA (Luftfahrt)
  • Schnittstelle (Port) zur Ausgabe der Korrekturdaten: Das Funkmodem ist entweder im GNSS-Empfänger-Gehäuse integriert (z.B. HiPer VR, HiPer HR jew. an internem GNSS-Port A) oder wird an einer seriellen Schnittstelle (Port) des GNSS-Empfängerboards angeschlossen, die am Gehäuse herausgeführt wird. Die Ports von Topcon GNSS-Empfänger-Boards werden mit einem Buchstaben bezeichnet (A,B,C). Welcher Port nach außen geführt wird, kann dem Handbuch entnommen werden, i.d.R. ist es B oder C. MAGNET Field unterstützt die GNSS-modellabhängige Auswahl interner Funkmodes und externer Funkmodems mit den passenden Ports.
  • Schnittstellenparameter: Diese Parameter können bei Anschluss eines externen Funkmodems in MAGNET Field explizit eingestellt werden. Die Parameter müssen identisch sein für GNSS-Empfänger und Modem, was MAGNET Field bei einigen Standard-Modems automatisch erledigt. Die üblichen Parameter sind: 19200 oder 38400 bit (9600 für öltere Modems), Anzahl Datenbits (8), Parität (Keine), Stoppbits (1), Flussteuerung/Handshake aktiviert.
• Am Funkmodem:
  • MAGNET Field kann einige Standard-Funkgeräte automatisch konfigurieren! Dabei werden verschiedene Einstellungen angeboten, die je nach Modemtyp in unterschiedlichen Kombinationen möglich sind.
    • Schnittstellenparameter bei externen Modems: identisch zu Parametern am GNSS-Empfänger!
    • 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 Standard-Ausgangsleistung des Modems eingestellt. Diese sollte auf keinen Fall 0.5W übersteigen, Ausnahme bei festinstallierten Referenzstationen, s. Abschnitt oben (Regularien). In MAGNET Field kann die Ausgangsleistung bei Aktivieren der Base immer, unabhängig vom voreingestellten Wert, angepasst werden.
  • Frequenz und dazugehöriger Kanalabstand müssen an Base und Rover identisch eingestellt werden. Meist geschieht dies durch Auswahl aus einer Frequenzliste, die im Vorfeld in den beiden Modems identisch hinterlegt worden ist.  Treten Funkstörungen auf, kann somit ein Wechsel der Frequenz im laufenden Betrieb erfolgen.

(rev. 11.02.2024)

Frequenzlisten für Topcon Empfänger

Für Topcon GNSS-Systeme wird vom Händler, 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 Funkmodem installiert. Diese 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 in MAGNET Field vom Anwender selbständig auf eigenes Risiko modifiziert werden.

Das Dateiformat der Frequenzliste ist abhängig vom Typ des Funkmodems resp. vom GNSS-Empfänger.

Dateiendung der Frequenzliste und zugehöriges Modem:
Datei Modemtyp
*.ccx  Digital UHF I  HiPer div., HiPer II, GR-3, GR-5
*.dcf  Digital UHF II HiPer II, HiPer V, GR-5 (seit 10/2012 Standard)
*.dclf RT2Lite UHF    HiPer VR (1016578-13, 1016578-22), HiPer HR
*.mcf  SATEL standard R4T-BT, R4S-BT, teilweise GR-3 intern, div. SATEL-Modelle (3AS), HiPer VR mit P/N 1016578-30, 1016578-32
*.csf  SATEL Easy     SATEL easy extern

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

(rev. 11.02.2024)

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. Die Option „UHF“ muss jeweils integriert bzw. 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