\chapter{Bewertung}
	\label{cha:bewertung}
	Im vorletzten Kapitel dieser Arbeit werden die umgesetzten Implementierungen und Aufbauten bewertet. Dafür werden zunächst die gestellten Anforderungen betrachtet und ausgewertet, im Anschluss wird auf die Referenzstation und die durch den Aufbau errungenen Erkenntnisse eingegangen. Abgeschlossen wird dieses Kapitel mit Einschätzungen zu den Implementierungen, welche im Zuge der Erweiterung des Rovers vorgenommen wurden und einigen Testszenarien. Diese sollen Aufschluss über die Funktionalität des Gesamtsystems geben.

	\section{Anforderungsauswertung}
		Die Anforderungen aus Kapitel \ref{cha:anforderunge} wurden im groben auf die zwei Abschnitte Referenzstation \ref{sec:referenzstation_req} und Rover \ref{sec:rover_req} aufgeteilt, diese werden hier ebenso benutzt um zwischen den Anforderungen zu unterscheiden.

		\subsection{Referenzstation}
			Die Anforderungen an die Referenzstation wurden nach dem aktuellen Stand erfüllt. Die Einmessung der Antenne konnte wie gefordert im Millimeterbereich ausgeführt werden, siehe hierzu Anhang \ref{cha:auswerungObservation}. Seit dem 07. Juni 2024 bis \today \ läuft die Anlage ohne Störungen und erfüllt damit die Anforderung an einen durchgehenden Betrieb mit minimalen Wartungsaufwand.
			\par
			Die Anforderungen an die Gebäudesicherheit wurden durch Absprache und Begleitung der Installation sicher gestellt. Das Kapitel \ref{cha:Hardwareauswahl} Hardwareauswahl hat sich mit den durch die Umwelt und Infrastruktur gegebenen Anforderungen an die Hardware auseinandergesetzt und konnte damit die Energieversorgung leisten sowie die Langlebigkeit der Anlage durch ausreichende Betriebstemperaturbereiche und Regenwasserschutz gewährleisten.
			\par
			Der Installationsort der Antenne unterlag der Bedingung, dass diese eine freie Sicht auf den Himmel innehat. Durch eine Erhöhung der Antenne mit einem C-Profil um der Abschattung durch den Lüftungskanal zu entgehen, konnte die freie Sicht erreicht werden.

			\subsubsection{Server}
				Der Server musste einige Spezifikationen aufweisen. Der USB-Port zwar zwingend erforderlich für die Verbindung zu dem GNSS-Modul. Als weitere Schnittstelle musste eine RJ-45 für Ethernet vorhanden sein. Diese sollte auch über PoE verfügen, hier musste auf eine Alternative zurückgegriffen werden, da kein angemessenes Gerät gefunden wurde, welches zusätzlich diese Spezifikation erfüllt. Der gewählte Embedded Computer verfügt über die geforderten Schnittstellen und ist aufgrund der handelsüblichen x86 Architektur auch für die RTK-Lib geeignet. Der Energiebedarf war mit den Spezifikationen schon im SOLL und konnte noch darüber hinaus reduziert werden.

		\subsection{Rover}
			Die Anforderungen an Rover stammen aus der übergeordneten Forderung. Laut dieser soll der Rover so erweitert werden, dass dieser eine zuvor aufgezeichnete Route eigenständig abfahren kann. Dafür wurden die folgenden Komponenten als Anforderungen definiert:

			\begin{itemize}
				\item Der Rover muss über einen \textbf{Ntrip-Client} verfügen. Die Implementation wurde in Abschnitt \ref{ssec:ntripclient} beschrieben. Dafür wurde ein Dokument von der RTCM herangezogen welches Anmerkungen und Hilfestellungen für die erfolgreiche Implementation eines Clients gibt. Durch die Umsetzung als Zustandsautomat kann der aktuelle Zustand des Clients einfach an andere Komponenten weitergegeben werden. Die Anforderungen verloren gegangene Verbindung automatisch wieder aufzubauen wurde für die Verbindung zu dem Caster umgesetzt. Die Umsetzung der W-Lan-Verbindung und deren Funktion zum automatischen Wiederverbinden wurde bereits in der vorhanden Software des Rovers umgesetzt.
				\item Für die Navigation müssen die Daten für eine \textbf{Route} gespeichert werden. Das Management der Routen wurde den Anforderungen entsprechend vollständig implementiert und wird in Abschnitt \ref{ssec:route_management} beschrieben. Dabei wurde die Speicherung von einzelnen Punkten mit Metadaten, welche durch eine verkette Liste in eine feste Reihenfolge gebracht werden umgesetzt. Außerdem wurde die Schnittstelle zu einer HTTP-API implementiert damit die Routen unabhängig von dem ESP32 persistiert werden können. Eine neue Route kann mit dem dafür angelegten Betriebsmodus des Rovers aufgenommen werden.
				\item Die neue Kernfunktion wurde in zwei Funktionen aufgeteilt, davon ist die erste die \textbf{Navigation}. Mit dieser wird die Route lesend verarbeitet und die Informationen über Distanz und Kurs zum nächsten Punkt werden über einen erstellten Datentypen der Nutzenden Komponente zur Verfügung gestellt. Eine nähere Beschreibung der Vorgehensweise ist in Abschnitt \ref{ssec:navigation_implementation} zu finden. Die Eigenständig der Navigation wurde durch die Implementierung als Komponente erreicht.
				\item Die zweite Funktion zur Realisierung der Kernfunktion ist der \textbf{Autopilot}. Dessen Anforderung werden durch die Implementierungen ab Abschnitt \ref{ssec:route_drive} erfüllt. Dafür wurde der Autopilot und der dazu passende Betriebsmodus entwickelt. Die Kernfunktionen werden zusätzlich mit den Test in Abschnitt \ref{sec:tests} überprüft.
			\end{itemize}

	\section{Referenzstation}
		Dieser Abschnitt beschreibt und bewertet die Errichtung der Referenzstation. Dafür sind zunächst die empfangenen Satelliten und die Fehler der Signale interessant. Des Weiteren erfordert der Server zwar wenig Wartungsarbeit, aber dieser ist schwer auszuführen, da alle Einstellungen manuell und textbasiert getätigt wurden.
		\par
		Der Ntrip-Client welcher auf dem Rover implementiert wurde kann mit beiden Revisionen von Ntrip betrieben werden, daher ist es interessant ob Unterschiede erkennbar sind.

		\subsection{Signalqualität}
			Das in Anhang \ref{cha:winAndUcenter} beschriebene U-Center bietet verschieden Möglichkeiten die Signalqualität des Systems zu bestimmen. Einer dieser Möglichkeiten ist die im Programm sogenannte SkyView zu betrachten. Die Abbildungen !!!ref!!! zeigt einen Screenshot dieser Ansicht. Dort sind alle aktuell empfangen Satelliten und deren Positionsverlauf aus Sicht der Antenne eingezeichnet. Die einzelnen Satelliten sind mit einem Buchstaben für das jeweilige GNSS und einer Nummer gekennzeichnet (G - GPS, E - Galileo, R - GLONASS, B - Beidou, S - SBAS). Durch die Farbgebung der Satelliten wird angezeigt wie der betroffene Satellit in die Auswertung der Position mit einbezogen werden kann, !!!Folgende Farben checken lassen!!! dabei sind grüne Satelliten, die die ohne Einschränkungen genutzt werden können, weil alle Informationen übertragen wurden. Von den blauen hingegen sind nicht alle Informationen empfangen worden oder das Signal wird nicht immer fehlerfrei empfangen. Daher tragen diese einen geringeren Teil zur Positionsbestimmung bei. Zu den roten Satelliten besteht keine Verbindung mehr. Dies lässt sich gut durch die Position am äußerten Horizont dieser Satelliten erklären. Auch die blauen Satelliten zeichnen sich dadurch aus, das die meisten sich am Rand des empfangbaren Bereichs befinden.
			In der nächsten Abbildung !!!ref!!! werden die Satelliten Signale als Balkendiagramm dargestellt die Tabelle !!!ref!!! fasst die Daten der Abbildung zusammen. Dabei wird deutlich, dass von allen GNSS mehr als die benötigten vier Satelliten für eine Positionsbestimmung mit diesem System empfangen werden.

			!!!Bild

			!!!Tabelle

			Um die Positionslösung der Station beobachten zu können, kann die \texttt{Deviation Map} !!!Namen kontrollieren!!! aus Abbildung !!!ref!!! betrachten werden. Diese zeigt alle bestimmten Positionen als Punkte an. Dabei ist die aktuellste Position zentriert dargestellt und alle anderen in Abhängigkeit zu ihr. In der Abbildung werden die Punkte von einer dreistündigen Beobachtungsphase dargestellt. Mit den eingezeichneten Radien kann der Drift der Positionslösung abgelesen werden. In diesem Fall ist der Drift selten größer als ein halber Meter. Diese Genauigkeit kann durch die Anwendung von SBAS und der optimalen Antennenposition erklärt werden. Ohne diese Vorteile könnte der Drift über \(10m\) betragen. Der geringe Drift spricht für eine gelungene des Systems.

		\subsection{Verwaltungsoberfläche}
			Die Einstellungen des Servers sind zum Abschluss dieser Arbeit lediglich über den Zugriff auf die Kommandozeile möglich. Damit sich spätere Benutzter leichter zurechtfinden wurden kurze Beschreibungen der Einstellungen in dem \texttt{Home-Verzeichnis} des rtk-Benutzers abgelegt. Bei einem Neustart des Systems wird der benötigte Dienst automatisch gestartet. Der Server startet auch nach einem Stromausfall automatisch. Sollte der benötigte Dienst jedoch aus irgendeinem Grund abstürzen, erfordert dies einen manuellen Eingriff in das System um den Dienst erneut zu starten und das Problem möglicherweise zu lösen. Außerdem wurde keine Monitoring- oder Benachrichtigungslösung eingebaut. Dadurch wird ein möglicher Fehler erst an anderer Stelle festgestellt und es kann dementsprechend nicht direkt auf die Ursache geschlossen werden.
			\par
			Eine erneute Konfiguration des GNSS-Moduls ist nur durch mehrere Schritte möglich, siehe dafür Anhang \ref{cha:winAndUcenter}. Der Gründe für eine erneute Konfiguration sind zwar kaum vorhanden, jedoch könnte jederzeit ein Defekt auftreten, welcher ein neues GNSS-Modul erfordert. Dieses wäre natürlich noch nicht konfiguriert.
			\par
			Zusammen mit der Erfüllung der gestellten Anforderungen an die Referenzstation lässt sich diese als voll Funktionsfähig beschreiben. Da der Wartungsaufwand voraussichtlich sehr gering ausfallen wird, reduziert dies die Relevanz der eben genannten Einschränkungen. Einiger dieser Einschränkungen lassen sich mit einem Projekt auf GitHub Namens \texttt{rtkbase!!!Name checken} !!!ref beheben und die Referenzstation damit mit Flexibilität ausstatten. Diese mögliche Änderung wird kurz im Abschnitt \ref{sec:ausblick} Ausblick !!!gibt ref auch mit auto name?!!! beschrieben.

		\subsection{Ntrip Revision 1}
			Es wurden beide Revision des Ntrip-Protokolls jeweils mit dem Caster \url{rtk2go.com} und \url{sapos-ni-ntrip.de} getestet. Dabei wurde aufgrund der Abwärtskompatibilität erwartet, dass beide Caster die aktuelle Revision von Ntrip akzeptieren. Bei der Erstellung des Mountpoints auf \url{rtk2g0.com} wurde aufgrund der Empfehlungen des Formulars die Revision 1 von Ntrip gewählt. Welche Version von Ntrip der Caster von Sapos nutzt ist auf der Website nicht ersichtlich, da jedoch von beiden Castern Anfragen beider Ntrip Revisionen akzeptiert wurden, wird davon ausgegangen, dass auch beide die Revision 1 nutzen.
			\par
			Durch die vorhandene und funktionierende Abwärtskompatibilität kann daher problemlos auf die veraltete Revision verzichtet werden. Sollte doch mal ein Caster aus unerwarteten Gründen die nur die Revision 1 akzeptieren, kann dies durch den implementierten Client berücksichtigt werden.

		\subsection{Vergleich der Korrekturdatenqualität durch Nutzung von Spaos}

	\section{Tests}
		\label{sec:tests}

		\subsection{Route aufzeichnen}
			\subsubsection{Koordinaten Plausibilität}

		\subsection{Routen Management}
			Die Verwaltung der Routen kann getestet werden, indem die einzelnen Aktionen zur Routenverwaltung ausgeführt werden. Als Vorbereitung muss eine Route aufgezeichnet werden, dementsprechend muss der vorausgegangene Test \texttt{Route aufzeichnen} erfolgreich abgeschlossen worden sein. Für den Umfang dieses Tests wurde festgelegt, dass die Route 10 Punkte beinhalten soll. Die Anzahl der bereits aufgezeichneten Punkte kann im Menü des Aufzeichnungsmodus verfolgt werden und abschließend im Menü \texttt{Route} überprüft werden. In diesem Menü können die einzelnen Koordinaten der Punkte betrachtet werden, diese werden wieder notiert um die Richtigkeit der Daten im Verlauf des Tests prüfen zu können.

			\subsubsection{Route exportieren}
				Nach Abschluss der Vorbereitung kann die Route exportiert werden, dafür muss der zugehörige Menüpunkt aufgerufen werden. In diesem muss eine \texttt{ID} für die Route vergeben werden. In diesem Fall wird dafür die Zahl \(98\) gewählt. Nach der Bestätigung wird der Ausgang des Exports mitgeteilt. In diesem Fall erscheint die Meldung \glqq \texttt{Export complete}\grqq\ mit dem Code \(201\). Zur Überprüfung der gespeicherten Daten kann die Route über die folgende URL abgerufen werden: \url{https://rover.kleiax.de/api/98}. Die empfangenen Daten des Endpunktes der API entsprechen den übermittelten Daten.
				\par
				Ein erneuter Versuch die Route mit der selben \texttt{ID} zu exportieren schlägt richtigerweise mit dem Code \(419\) fehl, da die \texttt{ID} bereits verwendet wird und dadurch sichergestellt werden kann, dass diese nicht durch eine fehlerhafte Eingabe überschrieben oder verfälscht wird.

			\subsubsection{Route importieren}
				Um überprüfen zu können, ob die exportierte Route bei dem folgenden Test auch tatsächlich wieder geladen wird, muss zunächst die zwischengespeicherte Route gelöscht werden. Dafür existiert der Menüeintrag \glqq\texttt{Clear}\grqq\ oder der Rover wird neugestartet. Für den Test wurde ein Neustart über das Menü ausgeführt. In dem Menüeintrag \texttt{Points} kann zusätzlich überprüft werden, ob eine Route vorhanden ist. Der eigentliche Test besteht darin, über den Menüpunkt \texttt{import} die zuvor gewählte \texttt{ID} zu selektieren und anschließend durch die Bestätigung den Import auszuführen. Bei einem Erfolg wird die Meldung \glqq \texttt{Import Complete}\grqq\ mit dem Code \(202\) erwartet.
				\par
				Nach dem Erhalt der Erfolgsbestätigung wurden die importierten Koordinaten mit den exportierten Koordinaten abgeglichen und es wurde Gleichheit festgestellt. Der Versuch eine nicht existierende Route zu importierten, schlägt erfolgreich mit dem Code \(418\) fehl.

			\subsubsection{Route löschen}
				Die Löschung konnte ebenfalls erfolgreich getestet werden, indem der passende Menüeintrag ausgewählt wurde und wieder die \texttt{ID} \(98\) ausgewählt wurde. Die Rückmeldung lautete \glqq \texttt{Delete complete}\grqq\ mit dem Code \(202\). Der Versuch die bereits gelöschte ID erneut zu löschen wird mit dem Fehlercode \(418\) quittiert. Zur Überprüfung, ob die Daten gelöscht wurden kann die API-URL aus dem ersten Test aufgerufen werden oder es kann versucht werden die gelöscht Route zu importieren. Beides schlägt wie erwartet mit dem Code \(418\) fehl.

		\subsection{Route abfahren}
			\subsubsection{Genuigkeitsprüfung stören}


	\section{Rover}
		Während der Nutzung im Zuge der Entwicklung und der Tests sind allgemeine Erkenntnisse zu dem Rover erlangt worden. Diese werden im Folgenden thematisiert und beziehen sich hauptsächlich auf die Handhabung und die Umweltanforderungen welche durch die Architektur des Rovers gestellt werden.

		\subsection{W-LAN}
			Durch die benötigten Korrekturdaten für das GNSS-Modul, welche über das Internet übertragen werden, muss der Rover stets auf eine Internetverbindung zugreifen können. Der Vorteil dieser Übertragungsmethode liegt in der Verfügbarkeit im Gegensatz zu spezielleren Lösungen, dadurch wird nicht zwingend eine eigene Basisstation benötigt. Das Problem liegt darin, wie die Verbindung hergestellt wird. Im aktuellen Ausbau verfügt der Rover lediglich über W-LAN. Den bereits in Kapitel \ref{ssec:wlan-description} beschriebenen Spezifikationen, kann die Reichweite von W-LAN Netzwerken entnommen werden. Mit den vom Rover unterstützen \(2,4 GHz\) Band, mit der besten Reichweite, ist eine Abdeckung des Einsatzgebietes sehr aufwendig. Außerdem ist Konfiguration des Rovers für Änderungen des W-LANs durch Konfiguration oder Standortwechsel anfällig.
			\par
			Die aktuelle Lösung besteht darin ein Mobilfunktelefon mit aktivierten W-LAN Access Point in der Nähe des Rovers zu halten oder dieses in dem Rover mitfahren zu lassen. Allerdings werden dadurch nicht alle zuvor genannten Probleme behoben, daher wäre an dieser Stelle eine Optimierung, welche diesen Umweg überflüssig werden lässt, angebracht.

		\subsection{Handhabung}
			Die Steuerung des Rovers ist an die Fernbedienung gebunden, welche ebenfalls das \(2,4 GHz\) Band nutzt und damit denselben Reichweiten Einschränkungen unterliegt. Für den aktuellen Entwicklungsstand des Rovers reicht dies aus, insbesondere weil das Bedienkonzept zu diesem Zeitpunkt den Sichtkontakt zu dem Rover für viele Aktionen voraussetzt.
			\par
			Des Weiteren gibt es nur wenige Fehler, auf welche der Rover reagieren kann, wie der Verlust der Korrekturdaten oder eine zu geringe Spannung des Akkus. Alle anderen Fehler können nicht detektiert werden. Die erkennbaren Fehler können dem Nutzer nur mitgeteilt werden, wenn sich dieser mit der aktivierten Fernbedienung in Reichweite befindet und der Nutzer sich in dem richtigen Menüpunkt befindet. Lediglich die Abschaltung des Rovers aufgrund eines zu geringen Ladestands wird auf dem Display ohne Benutzereingabe angezeigt.

		\subsection{mehr?}