Entwicklung und Erprobung eines multifunktionalen Geo ...

GeoSN UniBwKapitel 3 Sensorkomponente eines GeoSNErzeugte Daten und die notwendigen Steuerbefehle liegen zumeist in zwei Formen vor.Einer empfängereigenen binären Form und einer ASCII-Form. Die ASCII-Form ist häufigan das NMEA Format angelehnt.Da nicht alle Anwendungen dieser Empfänger mit diesen bereitgestellten Programmengelöst werden können, wie es auch bei der hier untersuchten Anwendung in einem GeoSNder Fall ist, stellen die Firmen normalerweise den entsprechenden Befehlssatz und dasFormat der aufgezeichneten Daten einem etwaigen Nutzer zur eigenen Verwendung zurVerfügung.Anspruchsvolle Anwendungen, wie die des GeoSN, erfordern zumeist die Nutzung derbinären Kommunikationsbefehle und der binären Daten des GPS-Empfängers, da diesewesentlich umfangreichere Möglichkeiten bieten. Außerdem enthalten zumeist nur diebinär bereitgestellten Daten die notwendigen Messinformationen. Die Daten- und Befehlsstrukturist normalerweise von Empfänger zu Empfänger verschieden. Daraus folgt, dassvon einem Nutzer eigens konzipierte Programme in der Lage sein müssen, binär zu kommunizieren.Außerdem müssen sie für jeden genutzten Empfänger eine spezielle Kommunikationvorsehen.In der Regel sind die Boards mit mindestens zwei Anschlüssen für Daten ausgestattet, umzum einen gemessene Daten ausgeben und zum anderen ggf. dauerhaft DGPS Daten empfangenzu können. Aufgrund von Trennung von RX- und TX-Leitung 10 können Steuerbefehleaber auch bei paralleler Messwertausgabe an eine Schnittstelle übertragen werden.Die Form der Schnittstellen ist in der Regel auf eine RS232-Kommunikation ausgelegt.Bezüglich der Stromversorgung haben GPS-Empfänger häufig den Vorteil einer großenBandbreite von Eingangsspannungen zwischen 6 und 30 Volt. Für den Anschluss an dasnormale Stromnetz hingegen sind entsprechende Netzteile oder Wandler notwendig. DerVerbrauch beschränkt sich zumeist auf wenige Milliwatt.Eine dritte Ausprägungsform eines GPS-Empfängers ist der einfache GPS-Chip. Diesebietet zwar die umfangreichsten Möglichkeiten einer Integration in bestehende WSN Systeme,wird hier aber aufgrund der dazu notwendigen elektrotechnischen Arbeiten zur eigenenErstellung von Rechner-Boards nicht betrachtet.3.2.1. DGPSEine Nutzung als Element eines GeoSN stellt besondere Anforderungen an einen GPS-Empfänger, die nicht ohne eine spezielle Konstellation von Sensor und Kommunikationseinrichtungerfüllt werden können. Wie bereits erläutert, werden die geometrischen Informationenim GeoSN mit Genauigkeiten von wenigen Zentimetern oder sogar Millimeternbenötigt. Da die SPP eines GPS-Empfängers, also die Positionierung rein aus den Satellitenbeobachtungen,nur Genauigkeiten im Meter Bereich liefern kann, muss DGPS mitLösung der Trägerphasenmehrdeutigkeit genutzt werden. Diese Berechnung kann dabeientweder zeitnah zur GPS-Messung am Rover unter der Nutzung des Real Time Kinematic(RTK) Prinzips oder im Nachgang der Messung beim Post Processing (PP) geschehen.10 RX- und TX-Leitung: Empfangs- und Sendeleitung einer Verbindung, teilweise auch als RD und TD(receive data und transmit data) bezeichnet.- Seite 36 -