Choke Ring am Rover?

[paddy]

Hallo zusammen,

mein Rover arbeitet in einem urbanen Feld, teils muss der Rover 50cm an unser Haus heran fahren. Da werden sicherlich viele Reflektionen ins Spiel kommen, die ein FIX verhindern. Ich habe mich umgesehen und neben einer Ground plane habe ich auch Choke Ring Antennen gefunden. Die sind recht teuer, letztlich besteht der Choke Ring aber nur aus einem Alu Block, in dem entsprechende Ringe eingefräst sind.
Meine Hobbywerkstatt ist mit einer CNC Fräse ausgestattet, also überlege ich, ob ich mir nicht eine selbst fräsen soll. Laut https://www.ardusimple.com/question/gnss-antenna-upgrade/ müsste das aus einem 65mm Alu Block möglich sein.

Bevor ich mir nun die Arbeit mache wollte ich mal schnell fragen, ob jemand hier Erfahrungen hat. Ich finde unzählige Beispiele von Choke Ring Antennen als Basis, aber keine beim Einsatz auf dem Rover. Gibt es da einen Grund für? zu Groß, zu schwer zu teuer? Oder hat es am Rover schlicht keinen Sinn?

Gruß Patrick

 

[kermi]

man liest ja das die Antennen einen sehr guten Empfang haben und gerade bei Umgebungen mit vielen Reflektionen prädestiniert sind aber getestet hat das hier noch keiner, du wärst also sozusagen 1st. wäre ja wirklich mal interessant ob es reicht die verschiedenen Ringe um die normal Antennen zu setzen.

 

[paddy]

Gestern habe ich die Zeit gefunden, ein wenig mit der Antenne im Garten zu experimentieren. Zunächst ein Überblick der Gegebenheit.

Situation
Wohngebiet in Hanglage mit Grundstücksgrößen zwischen 500-600m², daher dicht bebaut. Wir wohnen am unteren Ende und sitzen sozusagen im Loch.
Während der Tests wurde der Rover nicht bewegt und war ausgeschaltet, keine Elektronik war aktiv. simpleRTK Board befand sich ca 10cm neben der Antenne unter der roten Haube. Der Mower stand ca. 2,5m neben dem Haus.



Testobjekte
Als Testkandidaten habe ich verwendet:
- Stahlronde 170mm x 3mm
- Blechdose 120mm x 60
- Blechdose 150mm x 50
- poor man choke ring antenne. Dazu habe ich die beiden Dosen ineinander gestellt.




Versuchsaufbau

simpleRTK Board ist mittels USB Kabel mit einem Notebook verbunden. Mittels U-Center wird die Zeit gemessen zwischen Kaltstart des Boards bis zum ersten FIX. Auf dem Dach befindet sich die RTK Base Station, welche die Korrekturdaten per WLAN bereitstellt. Die Antenne wird bei jedem Versuch an der gleichen Stelle des Mowers platziert.






Ergebnis

Insgesamt habe ich 11 Messungen vorgenommen. Die Zeit zwischen Kaltstart und Fix variiert zwischen 00:57min und mehr als 6 min. Einige Tests habe ich nach dem ersten Durchlauf wiederholt, konnte aber keine Wiederholgenauigkeit erreichen.

Test	Time to Fix	Fix Mode	Lon	Lat	Alt	3D acc	2D acc	PDOP	HDOP
Choke Ring	02:35​	3D/DGNSS/FIXED	X.69253500	5X.23622067	426,9	0,02​	0,01​	1,7​	0,8​
Stahlplatte 170x3mm	02:43​	3D/DGNSS/FIXED	X.69253567	5X.23622000	426,7	0,02​	0,01​	1,5​	0,7​
Dose 120mm umgedreht	01:30​	3D/DGNSS/FIXED	X.69253560	5X.23622070	426,867	0,02​	0,01​	1,7​	0,8​
Dose 150mm umgedreht	03:10​	3D/DGNSS/FIXED	X.69253550	5X.23622000	426,806	0,02​	0,01​	1,2​	0,6​
Dose klein in der Dose	01:14​	3D/FIXED	X.69253667	5X.23621933	427,043	0,02​	0,01​	1,6​	0,8​
Dose groß in der Dose	01:20​	3D/DGNSS/FIXED	X.69253510	5X.23622030	426,95	0,02​	0,01​	1,5​	0,8​
Choke Ring 2. test	05:24​	3D/FIXED	X.69253583	5X.23621983	426,898	0,02​	0,01​	1,3​	0,6​
Stahlplatte 2. Test	Abbruch nach 6 min, kein FIX	3D/FLOAT	X.69253767	5X.23621767	427,4330	0,02​	0,01​	1,4​	0,7​
Dose klein, in der Dose	04:07​	3D/FIXED	X.69253533	5X.23622033	426,895	0,02​	0,01​	1,4​	0,7​
Dose klein umgedreht	00:59​	3D/FIXED	X.69253517	5X.23622067	426,889	0,02​	0,01​	1,4​	0,6​
ohne alles	04:54​	3D/DGNSS/FIXED	X.69253500	5X.23622150	426,753	0,02​	0,01​	1,3​	0,6​

Fazit

Die kleine Dose scheint am besten zu funktionieren, besonders wenn sie umgedreht wird.
Unklar ist mir, was der Unterschied zwischen 3D/FIXED und 3D/DGNSS/FIXED ist und ich brauche

 

[paddy]

Hier noch die Screenshots aus U-Center von jedem Test

 

[paddy]

Ich habe die Ergebnisse nochmals hier zusammengefasst.

RTK GPS rover antenna test

Website about HowerMower, a lawn mower based on Hoverboard Hardware

hovermower.github.io

Zu den Tests, die zweimal durchgeführt wurden, habe ich noch die Abweichung zwischen den jeweiligen Koordinaten verglichen. Die umgedrehte kleine Dose mit der Antenne oben drauf zeigt die geringste Abweichung in Lat, Lon und ist daher mein Kandidat für weitere Tests. Zum Glück ist es auch die kompakteste und leichteste Variante.

 

[Algo]

sehr interessant was Du da treibst und uns teilhaben lässt.
Hast Du evtl. auch schon Erfahrung mit anderen Antennentypen gemacht? Sprich die Helix Antenne z.B. https://www.ardusimple.com/product/helical-antenna/

 

[Stephane_bzh]

just for information I had to record a GPS signal last year.

I tried the 'official' ardumover antenna without a metalic plate under it and the spectrum was flat on my spectrum analyser but the receiver was working with a small number of satellites.

With the metalic plate 10cmx10cmx1mm we can see the spikes near the L1 Band (1575.42MHz) and the number of satellite seen was much more with the melatic plate

That was just for information and it shows us that using a metalic plate improves the signal quality.