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2024-06-05 21:32:23 +02:00
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\subsection{NTRIP}
\label{ssec:ntripDescription}
NTRIP wird ausgeschrieben zu \textbf{N}etworked \textbf{T}ransport of \textbf{R}TCM via \textbf{I}nternet \textbf{P}rotocol. Dieses Transferprotokoll wurde zunächst von dem Bundesamt für Kartographie und Geodäsie mit Hilfe der Technischen Universität Dortmund entwickelt. Es wird von der NTRIP Working group of RTCM Special Committee 104 (SC104) standardisiert und weiterentwickelt. Seit 2009 ist die verbesserte und abwärtskompatible Version 2 standardisiert. \cite[vgl.][]{FACG}
\par
Damit das Protokoll möglichst gut unterstützt wird, orientiert es sich stark an dem HTTP (Hypertext Transfer Protokoll)in der Version 1.1. Im nachfolgenden wird das übernommene Beispiel einer minimal Verbindung gezeigt. \cite[siehe][2]{NTRIPWorkingGroup2023}
\begin{minted}{http}
GET /MountPtName HTTP/1.1<CR><LF>
Host: Acaster.com:2101<CR><LF>
Ntrip-Version: Ntrip/2.0<CR><LF>
User-Agent: NTRIP ProductName/Version<CR><LF>
<CR><LF>
\end{minted}
An diesem Beispiel ist die Ähnlichkeit zum HTTP sehr deutlich zu sehen, es werden bekannte HTTP-Methoden eingesetzt sowie gleiche Zeilen Abschlüsse genutzt.
\par
Das System basiert auf diesen drei Komponenten \cite[vgl.][S. 2-1]{FACG2004}:
\begin{itemize}
\item Ein \textbf{Ntrip-Caster} ist eine Serveranwendung die einem Webserver ähnelt. Die Kommunikation wird immer von einem Client, ähnlich dem Beispiel, initialisiert. Für diese Arbeit wird der Service rtk2go als Caster genutzt, welcher in Abschnitt \ref{ssec:rtk2go} kurz beschrieben wird.
\item Der \textbf{Ntrip-Server} stellt die Daten als Client für den Ntrip-Caster zur Verfügung. Dieser wird auf der Basisstation mithilfe der RTKLib ausgeführt siehe dafür Abschnitt \ref{sec:Basisstation} und \ref{sssec:rtklib}
\item Der \textbf{Ntrip-Client} ist ein ebenfalls ein Client des Ntrip-Caster und bezieht die Korrekturdaten. Da die Korrekturdaten auf dem Rover benötigt werden, wird in Abschnitt \ref{ssec:ntripclient} die Implementierung eines Ntrip-Clients für den ESP32 beschrieben.
\end{itemize}
Wie auch das HTTP, verwendet das Ntrip Protokoll, TCP (Transmission Control Protocol) für die Verbindung zwischen den Komponenten.
\subsection{WLAN}
Das Akronym WLAN wird ausgeschrieben zu \textbf{W}ireless \textbf{L}ocal \textbf{A}rea \textbf{N}etwork. Dabei handelt es sich um drahtlose lokal begrenzte Netzwerke, welche dafür vorgesehen sind mobile Endgeräte direkt oder über eine Vermittlungsstelle, wie einem Router, miteinander oder anderen Netzwerken zu verbinden. Diese Art von Netzwerken werden am häufigsten durch den IEEE 802.11 Standard \cite{WLAN} realisiert.
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\subsection{USBIP}
\section{Hardware}
In diesem Abschnitt wird zunächst die allgemeine Funktionalität von GNSS-Hardware allgemein und speziell der aktuell auf dem Rover verbauten erklärt. Darauf folgt die Funktionsbeschreibung von PoE-Hardware die zur späteren Anbindung der RTK-Basissation benötigt wird. In dem Abschnitt \ref{sec:PoE-Hardware} wird auf die konkret verwendete PoE-Hardware eingegangen, während Abschnitt \ref{sec:GNSS-Hardware} die Auswahl der GNSS-Hardware für die Basissation beschreibt.
In diesem Abschnitt wird zunächst die allgemeine Funktionalität von GNSS-Hardware allgemein und speziell der aktuell auf dem Rover verbauten erklärt. Darauf folgt die Funktionsbeschreibung von PoE-Hardware die zur späteren Anbindung der RTK-Basisstation benötigt wird. In dem Abschnitt \ref{sec:PoE-Hardware} wird auf die konkret verwendete PoE-Hardware eingegangen, während Abschnitt \ref{sec:GNSS-Hardware} die Auswahl der GNSS-Hardware für die Basisstation beschreibt.
\subsection{GNSS-Modul}
Auf dem Markt sind eine vielzahl von GNSS-Modulen erhältlich. Dessen allgemeine Aufgabe es immer ist die Position auf der Erde durch die über eine Antenne Empfangen Signale zu bestimmen. Die erhältlichen Module unterscheiden sich hauptsächlich in der Genauigkeit und der verfügbaren Features. Die günstigsten Module bieten keine Möglichkeit die Rohdaten auszugeben oder Korrekturdaten einzuspeisen, weshalb sich weder extern und intern Fehlerkorrekturen anwenden lassen und somit die Genauigkeit im 10 Meter Bereich liegt. Bei professionelleren Modulen kann beides möglich sein, wodurch sich Positionsbestimmungen im niedrigen Centimeter Bereich realisieren lassen.
\par
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\subsection{GNSS}
\subsubsection{GNSS PostProcessing}
\subsubsection{RTKLib}
\label{sssec:rtklib}
\subsubsection{U-Blox}
\subsection{RTK2go}
\label{ssec:rtk2go}
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\chapter{Implementierung}
\section{Basisstaion}
\section{Basisstation}
\label{sec:Basisstation}
\subsection{Installation Betriebssystem}
\subsection{USBIP vorbereiten}
\subsection{RTKLib kompilieren}
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\subsection{Gyroskop installieren}
\subsection{NTRIP Client}
\label{ssec:ntripclient}
Die Implementierungen des Clients orientiert sich an dem von der RTCM herausgegebenen Paper \glqq Best Practices for NTRIP Client developers\grqq \cite{NTRIPWorkingGroup2023}
\subsection{Routen Management}
\subsubsection{Postionsspeicherung}
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\subsubsection{Genuigkeitsprüfung stören}
\section{Anforderungsauswertung}
Ntrip Client mies?
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subtitle = {Foundations of Precise Positioning Using Global Navigation Satellite Systems},
}
@Report{NTRIPWorkingGroup2023,
author = {{NTRIP Working Group of RTCM SC-104}},
date = {2023},
institution = {Radio Technical Commission For Maritime Services},
title = {Best Practices for NTRIP Client developers},
type = {techreport},
url = {https://docs.jabref.org/setup/citationkeypatterns},
urldate = {2024-06-05},
}
@Online{FACG,
author = {{Federal Agency for Cartography and Geodesy}},
date = {2024},
title = {Ntrip - Networked Transport of RTCM via Internet Protocol},
url = {https://igs.bkg.bund.de/ntrip/},
urldate = {2024-06-05},
}
@Online{FACG2004,
author = {{Federal Agency for Cartography and Geodesy}},
date = {2004-09-30},
title = {Networked Transport of RTCM via Internet Protocol(Ntrip)},
url = {https://igs.bkg.bund.de/root_ftp/NTRIP/documentation/NtripDocumentation.pdf},
urldate = {2024-06-05},
version = {1},
}
@Comment{jabref-meta: databaseType:biblatex;}