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GNSS-RTK – Präzise Satellitenpositionierung

RTK ist Echtzeitkinematik für GNSS-Satellitennavigation. Damit lässt sich die Genauigkeit von GNSS-Positionierung deutlich verbessern, indem eine Referenzstation ein Korrektursignal generiert, das dann von einem mobilen Empfänger („Rover“) mit dem Satellitenempfang verrechnet wird.

Halbwegs günstiges RTK kann man mit dem Dualband-simpleRTK2B (u-blox ZED-F9P) und passender Antenne aufbauen. Entweder mit dem Basic Starter Kit (199 EUR plus USt), oder mit dem Board und der etwas besseren Helix-Antenne (zusammen 266 EUR plus USt). Stefan hat im März 2025 das simpleRTK2B-Starterkit gekauft.

Achtung: Ardusimple hat im März 2025 neue All-Band-Empfänger simpleRTK4 angekündigt, die auf vier Bändern arbeiten können (L1 L2 L5 L6). Preis ca 220 EUR

Wozu das ganze?

  1. Bessere Positionierung z.B. fuer Panoramax
  2. Sonstige Kartierungen, z.B. das Hydrantenprojekt

Korrekturdienste

Das dann entweder alleine laufen lassen (Knapp-unter-Meter-Genauigkeit mit SBAS-Empfang), oder mit NTRIP-Korrektur über Internet. NTRIP z.B. http://rtk2go.com/, siehe Liste hier. Der Korrekturdienst vom LGL BaWü kostet einmalig 150 EUR, der vom LDV Bayern 10 EUR im Jahr. Die „einfache Variante“ vom LGL BaWü gibt es komplett gratis, die Registrierung sagt einem das aber nicht so direkt. Wir haben einen Zugang zum BaWü-System, der auch grenznah in Bayern noch okayish funktionieren sollte, ist im 1password. Präzision bei uns ist bislang ungetestet. Der kostenlose Dezimeterdienst vom LGL BaWü endet(e) am 31.12.2025. Es gibt einen bundesweiten Nachfolgedienst ohne Anmeldung auf gepos.sapos.de, angeblich mit CC BY 4.0 (ohne dass klar ist, warum die Namensnennung rechtlich geboten sein soll).

Bei RTK2GO nehmen zwei Basisstationen relativ nahe am Haus teil, mit denen immerhin Sub-Meter-Genauigkeit erreicht wird: BAUER_HAUS bei Heidenheim und Westendorf bei Kaufbeuren. Die gesamte Liste ist über diese Liste → View All auf der Karte darstellbar.

Setup für den Rover

Software

Theoretisch kann man den Rover auch via Android und SW Maps realisieren. Eventuell konkurriert da aber der interne GNSS-Empfänger manchmal mit dem RTK-GPS.

Andere bauen das auf einem RasPi. Um zu testen, welche Schritte dafür nötig sind, ist gerade auf dem Lenovo S10 eine Umgebung eingerichtet (AntiX, community:obentraut72). Folgende Schritte sind bisher nach dieser Anleitung passiert:

  • gpsd und gpsd-clients installieren (momentan aus den Paketquellen, nicht selbst gebaut → ist dann nur 3.22, 3.25 gäbe es)
  • sudo adduser $USER dialout
  • sudo adduser $USER tty

Falls gpsd über systemctl gestartet werden soll, ist die Empfehlung, das abzustellen:

  • systemctl stop gpsd.socket gpsd.service
  • systemctl disable gpsd.socket gpsd.service

Nur zum Testen als Standalone-Rover genügt folgender Start des Daemons:

  • gpsd -nG /dev/ttyACM0

Mit NTRIP-Korrektur via RTK2GO folgendes Kommando. mailadresse durch eine gültige Mailadresse austauschen, Passwort ist “none”. Hier der Mountpoint “Westendorf”:

  • gpsd -nG ntrip://"mailadresse":none@rtk2go.com:2101/Westendorf -s 115200 /dev/ttyACM0

Beim Booten automatisch mit RTK starten:

  • crontab -e
  • Eintrag @reboot sleep 10 && /sbin/gpsd -nG ntrip://"mailadresse":none@rtk2go.com:2101/Westendorf -s 115200 /dev/ttyACM0

Logging geht z.B. mit gpxlogger, z.B. gpxlogger -d -f "out-%c.gpx"

Video mit GPX synchronisieren

Insbesondere, wenn wir mit der 360°-Kamera, die wir haben, Zeugs fuer Panoramax machen, ist die Synchronisierung der 360°-Aufzeichnung mit dem GPX-Track ein bissel Pain in the Ass.

Witzig ist die in diesem Paper vorgeschlagene Methode: Zu Beginn der Aufnahme wird eine moeglichst praezise Uhr abgefilmt, z.B. vom Handy oder gar die GNSS-Zeit. Damit kann danach synchronisiert werden.

Hardware

Stefan (stk) hat seit Frühjahr eine Kombination aus SimpleRTK2B, ublox-Antenne ANN-MB-00 und Baseplate im Haus. Mit Manfrotto-Stativ lässt sich die Antenne okay-ish befestigen

Handheld-Alternative

ArduSimple hat ein Handheld Surveyor's Kit im Angebot. Letztlich scheint das nur ein Ulanzi-Handyhalter mit Griff untendran zu sein, an den hinten das Gehäuse eines SimpleRTK geschraubt wird, an dem dann direkt eine Helixantenne montiert ist.

Weil wir keine Helixantenne haben, sondern die ANN-MB-00 (mit 5-Meter-Kabel) und die Baseplate dazu, braucht man noch Zwischenteile für einen eigenen Aufbau. Einzelteile z.B.:

  • Ulanzi ST-07 Handyhalter (gibts als Doppelpack für 10 EUR). Hat unten und hinten ein 1/4“-Gewinde. D.h. man kann unten einen Griff montieren und hinten ein Gehäuse für das SimpleRTK
  • Beliebiger Griff mit 1/4”-Schraube, auf den man den Handyhalter montieren kann
  • 3D-Modell mit entweder Aufnahme für einen 5/8“-Spigot oder Coldshoe oder beides

Eigene RTK-Basis?

Eine Idee für mehr Präzision in der Doppelstadt wäre, eine eigene Referenzstation aufbauen. Anleitung/Doku hier (FR)

Theoretisch kann man auch mit Funkmodulen im Nahbereich direkt den mobilen Part ohne Umweg übers Internet anbinden, ein Set 202 EUR plus USt, Reichweite ca 2,5–5km im Stadtbereich

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