37. Erweiterte Empfängereinstellungen zur Maximierung der Onocoy-Qualität auf ELT_RTKBase

Verbesserung der Qualität für Onocoy durch Empfängereinstellungen

Die Onocoy-Qualitätsskala wird nicht nur durch die Antennenplatzierung, sondern auch durch verschiedene Empfängereigenschaften beeinflusst. Während Antennenpositionierung, Mehrwegeeffekte, Axialverhältnis und andere RF-bezogene Faktoren ausführlich in unserem Blog behandelt werden, konzentriert sich dieser Abschnitt auf die einfacheren Anpassungen – die Empfängereinstellungen. Für einen tieferen Kontext empfehlen wir, den Abschnitt „Qualitätsskala“ in der Onocoy-Dokumentation zu lesen.

Platinendesign

Ein schlechtes PCB-Design kann die Leistung erheblich beeinträchtigen. Glücklicherweise ist dies selten und typischerweise auf DIY-Projekte oder Platinen von unbekannten Herstellern beschränkt. Bisher hat keiner der Onocoy-Partner minderwertige Platinen geliefert. Für DIY-Aufbauten wird empfohlen, die Qualität der Leiterbahn zum Antenneneingang sorgfältig zu überprüfen und auf mögliche Störungen zu achten, die über den Antenneneingang oder die Empfängerstromversorgung eindringen könnten – insbesondere Rauschen vom Prozessor oder seiner Taktschaltung.

Empfängertyp

Dies spielt eine entscheidende Rolle für die Leistung. Es geht nicht nur um die Anzahl der unterstützten Satellitensysteme oder Signalbänder. Die Phase RMS-Skala von Onocoy korreliert direkt mit der ADC-Auflösung des Empfängers. Firmware-Updates können die Signalunterstützung hinzufügen, aber die ADC-Bit-Tiefe nicht ändern.

Empfängeroptionen

Septentrio bezeichnet sie als Permissions, während uBlox sie Fuses nennt. Dies sind Funktionssätze, die zum Zeitpunkt des Verkaufs konfiguriert werden. Zum Beispiel könnte einer preiswerten Platine mit einem Mosaic-X5-Chip der Basisstationsmodus fehlen. Überprüfen Sie immer die verfügbaren Berechtigungen vor dem Kauf.

Empfänger-Firmware

Die Firmware kann einen geringen oder erheblichen Einfluss haben. Sie kann neue Signale aktivieren, Fehler beheben oder Funktionen hinzufügen. Minimale und empfohlene Versionen sind unter „Überprüfen der Empfänger-Firmware-Version“ aufgeführt. Es wird dringend empfohlen, die neueste Firmware zu verwenden, insbesondere für Mosaic X5 und Bynav M10/M20, wo die Firmware einen erheblichen Einfluss hat.

Signalunterstützung

Viele Basisstationen sind nicht vollständig für die CORS-Level-Ausgabe konfiguriert. Vermessungsstationen begrenzen oft die Signalausgabe, um Bandbreite zu sparen, und der Mosaic-X5 ist standardmäßig ähnlich konservativ. Aktivieren Sie alle Signale mit den Befehlen:

setSignalTracking, all
setRTCMv3Formatting, 1, all

Dies kann den Qualitätswert um bis zu 0,200 verbessern. Ein Onocoy-Partner hat es versäumt, beide Befehle anzuwenden, was zu stark verschlechterten Werten führte. Wenn Sie hören, dass Mosaic-X5 schlechter ist als UM980, liegt dies wahrscheinlich an einer unvollständigen Konfiguration.

SBAS-Signale

SBAS-Korrekturen werden von Onocoy nicht berücksichtigt, daher reicht es bei vielen Empfängern aus, SBAS-Korrekturen einfach zu deaktivieren. Der Mosaic-X5-Empfänger verfügt jedoch nur über 62 Kanäle, und SBAS-Satelliten können bis zu 9 davon belegen, was die Anzahl der verfolgten Satelliten erheblich einschränkt. Daher wird beim Mosaic-X5 empfohlen, den Befehl setSatelliteTracking, -SBAS zu verwenden, um SBAS-Satelliten zu deaktivieren. Beim Unicore UM980-Empfänger verwenden wir zu diesem Zweck den Befehl CONFIG SBAS DISABLE.

GPS L5-Signal

Bis mindestens 24 GPS-Satelliten, die das L5-Signal aussenden, vollständig im Orbit stationiert sind (voraussichtlich um 2027), wird dieses Signal typischerweise als „ungesund“ markiert. Einkanalempfänger, die sich ausschließlich auf L5 verlassen, werden eine schlechte Leistung erbringen. Onocoy betrachtet dieses Signal jedoch in Mehrfrequenzkonfigurationen weiterhin als gültig.

Einige Empfänger bieten spezifische Einstellungen, um die Verwendung des L5-Signals zu aktivieren oder zu deaktivieren. Ein Onocoy-Partner empfiehlt, GPS L5 auf Mosaic X5 mit folgendem Befehl zu aktivieren:

setHealthMask, Tracking, off

Mit der neuesten Mosaic X5 Firmware ist dieser Schritt jedoch unnötig.

Ungesunde Satelliten

Der Befehl setHealthMask, Tracking, off des Mosaic-X5 ermöglicht die Verfolgung von „ungesunden“ Satelliten/Signalen. Onocoy schließt diese aus der Qualitätsbewertung aus, nimmt sie aber in die Grafiken „Sky Visibility“ und „Code RMS“ auf. Um verzerrte Metriken zu vermeiden, deaktivieren Sie die experimentellen Beidou-3-Satelliten mit:

setSatelliteTracking, -C56-C57-C58

Dynamikmodus

Überraschenderweise passen nicht alle Empfänger ihr dynamisches Verhalten – wie z. B. das Straffen von Code- und Phasenverfolgungsschleifen – automatisch an, wenn sie in den Basisstationsmodus gesetzt oder feste Koordinaten zugewiesen bekommen. Beim Mosaic X5-Empfänger muss dieses Verhalten explizit mit dem folgenden Befehl konfiguriert werden:

• setReceiverDynamics, Low, Static

Dies verbessert „Code RMS“ und „Phase RMS“.

Mehrwege-Unterdrückung

Mehrwege-Effekte sind einer der Schlüsselfaktoren, die die Belohnung einer Station mindern, indem sie die Metriken „Code RMS“ und „Phase RMS“ verschlechtern. Bei Mosaic X5-Empfängern ist die APME+ Mehrwege-Unterdrückungstechnologie standardmäßig aktiviert. Obwohl effektiv, kann diese Funktion eine geringe Menge Rauschen verursachen. Bei Basisstationen mit einer hervorragenden Antennenplatzierung – frei von reflektierenden Oberflächen – können Sie diese Funktion mit folgenden Befehlen deaktivieren:

setMultipathMitigation, off, off

Unicore UM980-Empfänger verfügen über ein ähnliches Mehrwege-Unterdrückungssystem, das mit folgendem Befehl aktiviert werden kann:

CONFIG MMP ENABLE

Wie beim Mosaic X5 kann diese Funktion auch bei hochwertigen Installationen deaktiviert werden, um unnötige Verarbeitung zu reduzieren.

Code-Glättung mittels Trägerphase

Dies verbessert die Code RMS-Metrik. Auf Mosaic X5 wenden wir derzeit an:

setSmoothingInterval, all, 60, 60

Aber die Verwendung von:

setSmoothingInterval, all, 300, 30

könnte bessere Ergebnisse liefern. Für andere Empfänger ist diese Funktion in zukünftigen Versionen von ELT_RTKBase softwareseitig geplant.

Messungs-Resynchronisierung

Das Deaktivieren dieser Funktion verbessert die Messqualität auf dem UM980 leicht:

CONFIG RTCMCLOCKOFFSET DISABLE

Höhenmaske

Eine Einschränkung des Mosaic X5-Empfängers ist seine relativ geringe Anzahl von Tracking-Kanälen. Um zu verhindern, dass Satelliten um begrenzte Kanäle konkurrieren, reduzieren wir die Höhenmaske mit dem Befehl:

• setElevationMask, Tracking, 5

Diese Einstellung filtert Satelliten mit geringer Höhe heraus und priorisiert diejenigen mit höheren Elevationswinkeln. Wenn Ihr Empfänger genügend verfügbare Kanäle hat, können Sie die Elevationsmaske auf 1 oder sogar 0 senken.

Laut Onocoy-Informationen werden bei der Berechnung des Qualitätswertes nur Satelliten mit einer Elevation über 10° berücksichtigt. Es scheint jedoch, dass alle verfolgten Satelliten in der Visualisierung angezeigt werden. Interessanterweise zeigen Tests, dass eine Reduzierung der Maske tatsächlich die Belohnungswerte erhöhen kann.

Für Empfänger mit einer höheren Kanalanzahl wird empfohlen, die Elevationsmaske auf 0 zu setzen.

Unicore UM980: MASK 0

Bynav M20: ECUTOFF 0

Signalstärkenmaske

Laut Onocoy werden GNSS-Signale mit einem SNR unter 34 von der Qualitätsbewertung ausgeschlossen. Es hat sich jedoch gezeigt, dass die Begrenzung des minimalen SNR-Schwellenwerts auf 32+ den Qualitätswert erhöht – möglicherweise, weil schwache Signale in einigen Metriken ausgeschlossen werden, aber andere weiterhin beeinflussen. Um eine SNR-Maske einzustellen:

Mosaic X5:

setCN0Mask, all, 32

UM980:

MASK RTCMCN0 32

Bynav M20:

SNRCUTOFF 32

Zusätzlich wird empfohlen, den Schwellenwert für GLONASS-Signale auf dem Unicore UM980 auf 36+ zu erhöhen, da schwache GLONASS-Signale dazu neigen, sowohl die „Code RMS“- als auch die „Phase RMS“-Metriken zu verschlechtern. Verwenden Sie hierfür:

MASK RTCMCN0 36 GLO

Ob der Mosaic X5 ebenfalls von einer ähnlichen Anpassung profitieren würde, ist derzeit unbekannt.

Danksagung

Diese Empfehlungen basieren auf der Dokumentation von ArduSimple und SparkFun. Wenn Sie diesen Leitfaden verwenden, bitten wir Sie, unsere Bemühungen zu würdigen.