Dual-feed GNSS-Antennen: Praxispotenziale
Verfasst: 19.01.2014 - 11:24
Moin moin!
Zunächst mal ein Verweis auf ein Video (in Englisch), welches die Vorteilhaftigkeit von sogenannten "dual-feed" GNSS-Antennen recht anschaulich erläutert:
http://youtu.be/dwf3uCso76w
Da es von einem nordamerikanischen Antennenhersteller stammt, nicht ganz frei von Eigenwerbung.
Aber trotzdem ein guter Einstieg in das Thema, und m.E. auch von hohem pädagogischen Wert, um die Bedeutung der Antenne im gesamten GNSS-Empfangssystem (welches ja immer auch noch aus einem Empfänger und evtl. einer Zuführung von externen Daten und/oder einer Nachverarbeitung der vom Empfänger ausgegebenen Daten besteht) zu verdeutlichen!
Ich habe nun ja schon öfter die Erfahrung machen müssen, dass solch eine "dumme" Antenne insbesondere von Einsteigern in das Thema sehr häufig in geradezu sträflicher Weise vernachlässigt bzw. in ihrer Bedeutung eben ziemlich stark unterschätzt wird.
Das ging mir anfangs jedoch auch so ...
Und häufig ist "man" ja auch nicht hinreichend dazu geneigt, sich ellenlange Dokumente wie das nachfolgend verwiesene zu Gemüte zu führen:
http://www.tallysman.com/cms/wp-content ... tennas.pdf
Diejenigen hier im Forum, denen solche Auswerteverfahren wie RTK und PPP für die GNSS-Trägerphasen bereits vertraut sind, werden sicherlich schon genügend Erfahrungen damit haben, wie stark diese Techniken sowohl von der Qualität als auch der Empfangsposition ihrer jeweils verwendeten Antennen abhängig sind.
Trotzdem sollte das Thema kein "kalter Kaffee" sein!
Denn ebenso, wie die roten und grünen Vergleichsspuren auf dem Sportplatz in dem o.g. Video sicher nicht das Ergebnis einer RTK-Prozessierung sind, gibt es ja auch noch ein "Leben jenseits von RTK" ...
Sprich: Klassische GNSS-Handgeräte wie z.B. die von Sportlern, Wanderern, Geocachern und sonstigen Abenteurern seit vielen Jahren gern genutzten Garmin-Teile.
Natürlich aber auch alle anderen Empfänger, sofern sie nur die Möglichkeit bieten, eine externe Antenne anschließen zu können.
Selbstverständlich benötigen nicht alle Anwender unbedingt ein Höchstmaß an Genauigkeit, und z.B. bei den Garmin-Geräten gab es in den letzten Jahren auch eine ziemlich üble "Odyssee" bei der Auswahl und Verwendung diverser GNSS-Empfängermodule bzw. kompletter Applikationsprozessoren als SoC ("System-on-Chip") mit z.T. geradezu grotesken Auswirkungen auf die Positionsgenauigkeit.
Allerdings, und darauf sollen die nachfolgenden Beiträge in dieser Reihe besonders abzielen, liegen auch (bzw. gerade) dort teilweise enorme Potenziale zur Verbesserung, wo beim Empfänger selbst eigentlich schon "Hopfen und Malz verloren" ist!
Ein von mir hochgeschätzter Kollege aus der Landwirtschaft, der seinerseits auch schon sehr vertraut ist mit diverser GNSS-Technik (vom NEO-6P über diverse OEM-Empfänger von Hemisphere bis hin zu Edelhardware von TopCon) hat in den letzten Wochen einige recht umfangreiche Testmessungen mit einem Garmin Montana 650 durchgeführt.
Das Ziel dieser Messungen bestand primär darin, die Verwendbarkeit dieses konkreten Gerätes für die behördliche Datenerfassung auf landwirtschaftlich genutzten Flächen beurteilen zu können, z.B. von sogenannten Landschaftselementen wie Hecken oder Randstreifen, die eine besondere Bedeutung für die Artenerhaltung in unserer (leider immer stärker industrialisierten und damit "gleichgemachten") Kulturlandschaft besitzen.
Der Montana wurde dabei sowohl mit einer externen TW4421 (http://www.tallysman.com/TW4421.php) verwendet als auch mit der internen Antenne, einem im Gerät offenbar nach unten ( ) eingebauten Patch.
Korrektur: Als externe Antenne wurde tatsächlich eine TW3430 (http://www.tallysman.com/TW3430.php) verwendet. Ich hatte hierfür zwar zunächst eine TW4421 ins Spiel gebracht (und diese wäre sowohl vom Formfaktor her als auch beim Preis etwas passender zu einem solchen Consumer-GPS wie dem Montana), aber damals standen mir noch lediglich Ausführungen mit nur 50 cm Kabellänge auf MCX-Winkelstecker zur Verfügung, was wohl doch etwas zu unpraktisch in der Verwendung war.
Einige Ergebnisse spiegeln natürlich auch nur die Eigenheiten des SoC (im Montana ein „Cartesio+“, siehe http://www.st.com/web/catalog/sense_pow ... 4/PF246469) wider.
Beispielsweise sollte man derlei Geräte wohl besser gar nicht für stationäre Messungen verwenden.
Zumindest dann, wenn sie kein "Einfrieren" der Position unterhalb einer definierten Fortbewegungs-Geschwindigkeit mehr haben, denn insbesondere die Garmin-Geräte der letzten Jahre haben eine ganz üble Tendenz zum Abdriften im Stand.
Aber ein praxistypisches Szenario ist ja ohnehin eher die Schrittgeschwindigkeit, beispielsweise beim Geocaching, um sich der Schatztruhe anzunähern ...
Ich selbst habe früher jahrelang daran gearbeitet, wie man z.B. mit Garmin-Handgeräten in der Landwirtschaft bei der Flächenvermessung von sogenannten Schlägen (ackerbaulich genutzten Feldeinheiten) in möglichst vielen Fällen zu Ergebnissen gelangt, die zur Not auch einer behördlichen Nachprüfung standhalten können.
Das Thema hat also schon eine gewisse Relevanz "im wahren Leben".
Damit genug der Vorrede. In den folgenden Beiträgen also ein paar Ergebnisse der o.g. Vergleichsmessungen und natürlich auch gern eine angeregte Diskussion, sofern es nur halbwegs beim eigentlichen Thema bleibt ...
Zunächst mal ein Verweis auf ein Video (in Englisch), welches die Vorteilhaftigkeit von sogenannten "dual-feed" GNSS-Antennen recht anschaulich erläutert:
http://youtu.be/dwf3uCso76w
Da es von einem nordamerikanischen Antennenhersteller stammt, nicht ganz frei von Eigenwerbung.
Aber trotzdem ein guter Einstieg in das Thema, und m.E. auch von hohem pädagogischen Wert, um die Bedeutung der Antenne im gesamten GNSS-Empfangssystem (welches ja immer auch noch aus einem Empfänger und evtl. einer Zuführung von externen Daten und/oder einer Nachverarbeitung der vom Empfänger ausgegebenen Daten besteht) zu verdeutlichen!
Ich habe nun ja schon öfter die Erfahrung machen müssen, dass solch eine "dumme" Antenne insbesondere von Einsteigern in das Thema sehr häufig in geradezu sträflicher Weise vernachlässigt bzw. in ihrer Bedeutung eben ziemlich stark unterschätzt wird.
Das ging mir anfangs jedoch auch so ...
Und häufig ist "man" ja auch nicht hinreichend dazu geneigt, sich ellenlange Dokumente wie das nachfolgend verwiesene zu Gemüte zu führen:
http://www.tallysman.com/cms/wp-content ... tennas.pdf
Diejenigen hier im Forum, denen solche Auswerteverfahren wie RTK und PPP für die GNSS-Trägerphasen bereits vertraut sind, werden sicherlich schon genügend Erfahrungen damit haben, wie stark diese Techniken sowohl von der Qualität als auch der Empfangsposition ihrer jeweils verwendeten Antennen abhängig sind.
Trotzdem sollte das Thema kein "kalter Kaffee" sein!
Denn ebenso, wie die roten und grünen Vergleichsspuren auf dem Sportplatz in dem o.g. Video sicher nicht das Ergebnis einer RTK-Prozessierung sind, gibt es ja auch noch ein "Leben jenseits von RTK" ...
Sprich: Klassische GNSS-Handgeräte wie z.B. die von Sportlern, Wanderern, Geocachern und sonstigen Abenteurern seit vielen Jahren gern genutzten Garmin-Teile.
Natürlich aber auch alle anderen Empfänger, sofern sie nur die Möglichkeit bieten, eine externe Antenne anschließen zu können.
Selbstverständlich benötigen nicht alle Anwender unbedingt ein Höchstmaß an Genauigkeit, und z.B. bei den Garmin-Geräten gab es in den letzten Jahren auch eine ziemlich üble "Odyssee" bei der Auswahl und Verwendung diverser GNSS-Empfängermodule bzw. kompletter Applikationsprozessoren als SoC ("System-on-Chip") mit z.T. geradezu grotesken Auswirkungen auf die Positionsgenauigkeit.
Allerdings, und darauf sollen die nachfolgenden Beiträge in dieser Reihe besonders abzielen, liegen auch (bzw. gerade) dort teilweise enorme Potenziale zur Verbesserung, wo beim Empfänger selbst eigentlich schon "Hopfen und Malz verloren" ist!
Ein von mir hochgeschätzter Kollege aus der Landwirtschaft, der seinerseits auch schon sehr vertraut ist mit diverser GNSS-Technik (vom NEO-6P über diverse OEM-Empfänger von Hemisphere bis hin zu Edelhardware von TopCon) hat in den letzten Wochen einige recht umfangreiche Testmessungen mit einem Garmin Montana 650 durchgeführt.
Das Ziel dieser Messungen bestand primär darin, die Verwendbarkeit dieses konkreten Gerätes für die behördliche Datenerfassung auf landwirtschaftlich genutzten Flächen beurteilen zu können, z.B. von sogenannten Landschaftselementen wie Hecken oder Randstreifen, die eine besondere Bedeutung für die Artenerhaltung in unserer (leider immer stärker industrialisierten und damit "gleichgemachten") Kulturlandschaft besitzen.
Der Montana wurde dabei sowohl mit einer externen TW4421 (http://www.tallysman.com/TW4421.php) verwendet als auch mit der internen Antenne, einem im Gerät offenbar nach unten ( ) eingebauten Patch.
Korrektur: Als externe Antenne wurde tatsächlich eine TW3430 (http://www.tallysman.com/TW3430.php) verwendet. Ich hatte hierfür zwar zunächst eine TW4421 ins Spiel gebracht (und diese wäre sowohl vom Formfaktor her als auch beim Preis etwas passender zu einem solchen Consumer-GPS wie dem Montana), aber damals standen mir noch lediglich Ausführungen mit nur 50 cm Kabellänge auf MCX-Winkelstecker zur Verfügung, was wohl doch etwas zu unpraktisch in der Verwendung war.
Einige Ergebnisse spiegeln natürlich auch nur die Eigenheiten des SoC (im Montana ein „Cartesio+“, siehe http://www.st.com/web/catalog/sense_pow ... 4/PF246469) wider.
Beispielsweise sollte man derlei Geräte wohl besser gar nicht für stationäre Messungen verwenden.
Zumindest dann, wenn sie kein "Einfrieren" der Position unterhalb einer definierten Fortbewegungs-Geschwindigkeit mehr haben, denn insbesondere die Garmin-Geräte der letzten Jahre haben eine ganz üble Tendenz zum Abdriften im Stand.
Aber ein praxistypisches Szenario ist ja ohnehin eher die Schrittgeschwindigkeit, beispielsweise beim Geocaching, um sich der Schatztruhe anzunähern ...
Ich selbst habe früher jahrelang daran gearbeitet, wie man z.B. mit Garmin-Handgeräten in der Landwirtschaft bei der Flächenvermessung von sogenannten Schlägen (ackerbaulich genutzten Feldeinheiten) in möglichst vielen Fällen zu Ergebnissen gelangt, die zur Not auch einer behördlichen Nachprüfung standhalten können.
Das Thema hat also schon eine gewisse Relevanz "im wahren Leben".
Damit genug der Vorrede. In den folgenden Beiträgen also ein paar Ergebnisse der o.g. Vergleichsmessungen und natürlich auch gern eine angeregte Diskussion, sofern es nur halbwegs beim eigentlichen Thema bleibt ...