GPS differenziale con RTL-SDR

Un progetto molto interessante che sto provando e' GNSS-SDR , un sistema per usare un modulo RTL-SDR v3 da circa 20 ed una antenna GPS da 5 euro per poter ricevere i dati GPS ed utilizzarli per la correzione differenziale (ovviamente il dispositivo agisce come se fosse in banda L1.. per avere la banda L2 bisognerebbe avere un'altra RTL-SDR sintonizzata sulla frequenza L2 ....ed in ogni caso il software non prevede questa decodifica)

Il computer puo' essere un comune portatile...l'unico problema e' che il programma apre un thread per ogni satellite osservato quindi la memoria e' sempre benvenuta

Oltre alla libreria si devono scaricare anche 

http://www.rtklib.com/rtklib.htm

https://github.com/rtlsdrblog/rtl-sdr/releases/tag/v1.1

Per far funzionare il software prima si devono configurare i driver della scheda, lanciare il file bat bias_tee_on e successivamente gnss-sdrgui

(il bias tee e' un circuito inserito nell'elettronica dell'RTL-SDR per alimentare l'antenna attiva esterna patch)

Istruzioni nel video 

Questa e' la configurazione che ha funzionato per me

Per semplicita' io ho abilitato come output la configurazione di rete e l'output su file Rinex

Il file Rinex sembra registrare solo la costellazione GPS anche se nella finestra di monitor vengono mostrati anche i dati di Galileo e Glonass

ATTENZIONE: deve essere impostata la coordinata il piu' precisa possibile del punto di misura

Per monitorare la applicazione si puo' premere il pulsante M a fianco del pulsante Start 

Attenzione : se si usa Windows in italiano il file Rinex in uscita avra' i punti decimali sostituiti da virgole e cio' rende impossibile fare il postprocessing con RTKLib. (con editor di testo si puo' fare Find/Replace per la modifica da virgola a punto)

Questo il risultato finale del post processing

% program   : RTKPOST ver.2.4.3 b33

% inp file  : C:\Users\lucai\Desktop\gpssdr\sdr_20201015113400.obs

% inp file  : C:\Users\lucai\Desktop\gpssdr\cal\cala289h00.rnx\cala289h00.20o

% inp file  : C:\Users\lucai\Desktop\gpssdr\cal\cala289h00.rnx\cala289h00.20n

% obs start : 2020/10/15 11:34:36.1 GPST (week2127 387276.1s)

% obs end   : 2020/10/15 11:44:20.1 GPST (week2127 387860.1s)

% pos mode  : static

% freqs     : L1+L2

% solution  : forward

% elev mask : 15.0 deg

% dynamics  : off

% tidecorr  : off

% ionos opt : broadcast

% tropo opt : saastamoinen

% ephemeris : broadcast

% amb res   : continuous

% val thres : 3.0

% antenna1  :                       ( 0.0000  0.0000  0.0000)

% antenna2  :                       ( 0.0000  0.0000  0.0000)

% ref pos   : 43.854470000   11.166080000   -50.0000

%

% (lat/lon/height=WGS84/ellipsoidal,Q=1:fix,2:float,3:sbas,4:dgps,5:single,6:ppp,ns=# of satellites)

%  GPST                  latitude(deg) longitude(deg)  height(m)   Q  ns   sdn(m)   sde(m)   sdu(m)  sdne(m)  sdeu(m)  sdun(m) age(s)  ratio

2020/10/15 11:36:42.068   43.745316827   11.292427977   -63.6904   2   6   1.0450   0.1566   0.2377  -0.3671   0.0280   0.0864   0.07    1.8

2020/10/15 11:36:48.068   43.745347458   11.292425620   -64.6534   2   6   0.4222   0.1009   0.2274  -0.1555   0.0559  -0.1237   0.07    1.5

2020/10/15 11:36:57.068   43.745340452   11.292424419   -65.2242   2   6   0.3162   0.0907   0.2193  -0.1200   0.0539  -0.1264   0.07    1.1

2020/10/15 11:37:03.068   43.745306097   11.292430701   -65.7996   1   6   0.0136   0.0063   0.0206  -0.0056   0.0036  -0.0125   0.07    3.6

2020/10/15 11:37:09.068   43.745293252   11.292432728   -66.0801   2   6   0.2346   0.0797   0.2056  -0.0921   0.0490  -0.1221   0.07    1.1

2020/10/15 11:37:15.068   43.745286998   11.292432314   -66.6728   2   6   0.2129   0.0759   0.1997  -0.0845   0.0468  -0.1193   0.07    1.2

2020/10/15 11:37:21.068   43.745275726   11.292432226   -66.5496   2   6   0.1968   0.0726   0.1943  -0.0787   0.0449  -0.1166   0.07    1.3

2020/10/15 11:37:27.068   43.745263392   11.292434190   -66.5540   2   6   0.1841   0.0698   0.1893  -0.0741   0.0432  -0.1139   0.07    2.3

2020/10/15 11:37:33.068   43.745263939   11.292432314   -65.8761   2   6   0.1737   0.0673   0.1847  -0.0703   0.0417  -0.1114   0.07    1.9

2020/10/15 11:37:39.068   43.745263809   11.292432072   -65.3947   2   6   0.1651   0.0651   0.1804  -0.0670   0.0403  -0.1090   0.07    1.1

2020/10/15 11:37:45.068   43.745260600   11.292432193   -64.7574   2   6   0.1577   0.0631   0.1764  -0.0642   0.0390  -0.1068   0.07    1.2

2020/10/15 11:37:51.068   43.745257360   11.292431499   -64.6951   2   6   0.1513   0.0613   0.1727  -0.0618   0.0379  -0.1047   0.07    2.2

2020/10/15 11:37:57.068   43.745257344   11.292430153   -64.7047   2   6   0.1457   0.0596   0.1691  -0.0596   0.0369  -0.1027   0.07    1.0

2020/10/15 11:38:03.068   43.745249007   11.292431368   -64.0611   2   6   0.1408   0.0580   0.1658  -0.0577   0.0359  -0.1008   0.07    1.9

2020/10/15 11:38:09.068   43.745238433   11.292434035   -64.0050   2   6   0.1363   0.0566   0.1627  -0.0560   0.0350  -0.0990   0.07    1.1

2020/10/15 11:38:15.068   43.745230377   11.292436913   -63.8980   2   6   0.1323   0.0553   0.1598  -0.0544   0.0342  -0.0973   0.07    1.2

2020/10/15 11:38:21.068   43.745228652   11.292439258   -63.8676   2   6   0.1286   0.0541   0.1570  -0.0529   0.0335  -0.0957   0.07    1.3

2020/10/15 11:38:27.068   43.745224795   11.292441520   -63.8227   2   6   0.1253   0.0529   0.1543  -0.0516   0.0328  -0.0942   0.07    1.1

2020/10/15 11:38:34.068   43.745218911   11.292444739   -63.9953   2   6   0.1222   0.0518   0.1518  -0.0504   0.0322  -0.0928   0.07    2.3

2020/10/15 11:38:40.068   43.745218438   11.292447546   -64.5331   2   6   0.1194   0.0508   0.1494  -0.0492   0.0316  -0.0914   0.07    1.0

2020/10/15 11:38:46.068   43.745214867   11.292448732   -64.9767   2   6   0.1170   0.0499   0.1471  -0.0484   0.0310  -0.0900   0.07    2.1

2020/10/15 11:38:52.068   43.745207694   11.292451080   -65.1364   2   6   0.1145   0.0490   0.1450  -0.0474   0.0305  -0.0888   0.07    1.6

2020/10/15 11:38:58.068   43.745204558   11.292451150   -65.2057   2   6   0.1122   0.0482   0.1429  -0.0464   0.0300  -0.0876   0.07    1.2

2020/10/15 11:39:04.068   43.745206265   11.292447041   -65.3471   2   6   0.1100   0.0474   0.1409  -0.0456   0.0295  -0.0864   0.07    2.6

2020/10/15 11:39:10.068   43.745204921   11.292445771   -65.5508   2   6   0.1080   0.0466   0.1390  -0.0448   0.0291  -0.0853   0.07    2.3

2020/10/15 11:39:17.068   43.745200520   11.292445390   -65.8156   2   6   0.1064   0.0459   0.1371  -0.0442   0.0286  -0.0842   0.07    1.0

2020/10/15 11:39:25.068   43.745196791   11.292446870   -65.6732   1   6   0.0141   0.0063   0.0205  -0.0059   0.0042  -0.0129   0.07    7.5

2020/10/15 11:39:31.068   43.745192898   11.292447003   -65.8577   2   6   0.1029   0.0446   0.1337  -0.0428   0.0279  -0.0822   0.07    2.2

2020/10/15 11:39:37.068   43.745192144   11.292447887   -65.9236   2   6   0.1012   0.0439   0.1320  -0.0421   0.0276  -0.0813   0.07    1.9

2020/10/15 11:39:43.068   43.745191371   11.292448821   -66.2033   1   6   0.0141   0.0063   0.0205  -0.0059   0.0043  -0.0130   0.07   29.7

2020/10/15 11:39:49.068   43.745193313   11.292449696   -66.5907   2   6   0.0982   0.0427   0.1289  -0.0409   0.0269  -0.0795   0.07    1.1

2020/10/15 11:39:55.068   43.745198138   11.292449984   -67.2350   1   6   0.0142   0.0063   0.0205  -0.0059   0.0043  -0.0130   0.07    3.3

2020/10/15 11:40:01.068   43.745195988   11.292452579   -67.6868   2   6   0.0955   0.0416   0.1260  -0.0398   0.0263  -0.0779   0.07    1.1

2020/10/15 11:40:07.068   43.745194796   11.292453940   -68.0674   2   6   0.0942   0.0411   0.1247  -0.0392   0.0261  -0.0771   0.07    1.5

2020/10/15 11:40:13.068   43.745194622   11.292454531   -68.3254   2   6   0.0930   0.0406   0.1233  -0.0387   0.0258  -0.0763   0.07    1.8

2020/10/15 11:40:19.068   43.745194780   11.292455399   -68.2927   1   6   0.0142   0.0063   0.0205  -0.0060   0.0044  -0.0131   0.07    7.1

2020/10/15 11:40:25.068   43.745198122   11.292453471   -67.9572   2   6   0.0907   0.0396   0.1208  -0.0378   0.0253  -0.0749   0.07    2.3

2020/10/15 11:40:31.068   43.745200144   11.292452410   -67.7198   1   6   0.0143   0.0063   0.0205  -0.0060   0.0045  -0.0131   0.07    6.3

Nexus 5x / RTKLib / Geo++ / DGPS

Stessa prova vista in questo post ma con un Nexus 5X.
L'applicazione Geo++ non e' quella presente sul market ma si tratta di una beta ricevuta dallo sviluppatore perche' Nexus 5x ha delle particolarita' (in realta' non e' molto chiaro se sia Nexus 5X oppure l'implementazione delle API perche' su Android Oreo stock la beta Geo++ non funziona mentre si ottengono risultati con Oreo beta)

Il punto topografico di riferimento e' sempre il solito come il post processing

Il punto calcolato risulta essere
43.833026632 11.307094997 201.0573

in precedenza i dati erano

dalla scheda del punto topografico
43.83304783 11.30706278 203.3

I dati post processati con RTKLib ed acquisiti con Nexus 9
43.833068271 11.307051667 184.74

da segnalare su questo argomento la seguente pubblicazione scientifica che riporta dei risultati decisamente interessanti

Precise GNSS Positioning Using Smart Devices

Eugenio Realini, Stefano Caldera Lisa Pertusini,Daniele Sampietro

Geomatics Research & Development s.r.l. (GReD), via Cavour 2, c/o ComoNExT, 22074 Lomazzo (Como), Italy

DGPS con Ublox M8T e RTKLib a 5Hz e 10Hz

In caso di utilizzo di GPS Differenziale in modalita' dinamica puo' essere utile avere una frequenza di campionamento piu' veloce dello standard di una acquisizione al secondo, in particolar modo se il rover si muove rapidamente.
L'Ublox M8T permette questa funzionalita' almeno fino al valore di campionamento di 10Hz (piu' veloce non ho provato ma il file di configurazione permette di inserire il tempo di campionamento in millisecondi, il che fa pensare che si posssano inserire valori inferiori ai 100 millisecondi

L'unica accortezza, per permettere il campionamento piu' veloce, e' quello di modificare la velocita' della porta seriale (anche se si acquisisce via USB) modificando il valore standard di 9600 bps portandolo a 115200 bps. Si deve tenere anche conto che il file di configurazione di RTKLib, nonostante si chiami ubx_m8t_glo_raw_5hz.cmd non modifica la velocita' della porta per cui, cosi' come e', e' sostanzialmente inutile


-----------------------------------
# RTKNAVI options (2016/02/08 17:25:54, v.2.4.3 b8)

pos1-posmode       =single     # (0:single,1:dgps,2:kinematic,3:static,4:movingbase,5:fixed,6:ppp-kine,7:ppp-static,8:ppp-fixed)
pos1-frequency     =l1         # (1:l1,2:l1+l2,3:l1+l2+l5,4:l1+l5)
pos1-soltype       =forward    # (0:forward,1:backward,2:combined)
pos1-elmask        =15         # (deg)
pos1-snrmask_r     =off        # (0:off,1:on)
pos1-snrmask_b     =off        # (0:off,1:on)
pos1-snrmask_L1    =0,0,0,0,0,0,0,0,0
pos1-snrmask_L2    =0,0,0,0,0,0,0,0,0
pos1-snrmask_L5    =0,0,0,0,0,0,0,0,0
pos1-dynamics      =off        # (0:off,1:on)
pos1-tidecorr      =off        # (0:off,1:on,2:otl)
pos1-ionoopt       =brdc       # (0:off,1:brdc,2:sbas,3:dual-freq,4:est-stec,5:ionex-tec,6:qzs-brdc,7:qzs-lex,8:stec)
pos1-tropopt       =saas       # (0:off,1:saas,2:sbas,3:est-ztd,4:est-ztdgrad,5:ztd)
pos1-sateph        =brdc       # (0:brdc,1:precise,2:brdc+sbas,3:brdc+ssrapc,4:brdc+ssrcom)
pos1-posopt1       =off        # (0:off,1:on)
pos1-posopt2       =off        # (0:off,1:on)
pos1-posopt3       =off        # (0:off,1:on,2:precise)
pos1-posopt4       =off        # (0:off,1:on)
pos1-posopt5       =off        # (0:off,1:on)
pos1-posopt6       =off        # (0:off,1:on)
pos1-exclsats      =           # (prn ...)
pos1-navsys        =1          # (1:gps+2:sbas+4:glo+8:gal+16:qzs+32:comp)
pos2-armode        =continuous # (0:off,1:continuous,2:instantaneous,3:fix-and-hold)
pos2-gloarmode     =off        # (0:off,1:on,2:autocal)
pos2-bdsarmode     =off        # (0:off,1:on)
pos2-arthres       =3
pos2-arthres1      =0.9999
pos2-arthres2      =0.25
pos2-arthres3      =0.1
pos2-arthres4      =0.05
pos2-arlockcnt     =0
pos2-arelmask      =0          # (deg)
pos2-arminfix      =10
pos2-armaxiter     =1
pos2-elmaskhold    =0          # (deg)
pos2-aroutcnt      =5
pos2-maxage        =30         # (s)
pos2-syncsol       =off        # (0:off,1:on)
pos2-slipthres     =0.05       # (m)
pos2-rejionno      =30         # (m)
pos2-rejgdop       =30
pos2-niter         =1
pos2-baselen       =0          # (m)
pos2-basesig       =0          # (m)
out-solformat      =llh        # (0:llh,1:xyz,2:enu,3:nmea)
out-outhead        =off        # (0:off,1:on)
out-outopt         =off        # (0:off,1:on)
out-timesys        =gpst       # (0:gpst,1:utc,2:jst)
out-timeform       =hms        # (0:tow,1:hms)
out-timendec       =3
out-degform        =deg        # (0:deg,1:dms)
out-fieldsep       =
out-height         =ellipsoidal # (0:ellipsoidal,1:geodetic)
out-geoid          =internal   # (0:internal,1:egm96,2:egm08_2.5,3:egm08_1,4:gsi2000)
out-solstatic      =all        # (0:all,1:single)
out-nmeaintv1      =0          # (s)
out-nmeaintv2      =0          # (s)
out-outstat        =off        # (0:off,1:state,2:residual)
stats-eratio1      =100
stats-eratio2      =100
stats-errphase     =0.003      # (m)
stats-errphaseel   =0.003      # (m)
stats-errphasebl   =0          # (m/10km)
stats-errdoppler   =1          # (Hz)
stats-stdbias      =30         # (m)
stats-stdiono      =0.03       # (m)
stats-stdtrop      =0.3        # (m)
stats-prnaccelh    =10         # (m/s^2)
stats-prnaccelv    =10         # (m/s^2)
stats-prnbias      =0.0001     # (m)
stats-prniono      =0.001      # (m)
stats-prntrop      =0.0001     # (m)
stats-prnpos       =0          # (m)
stats-clkstab      =5e-12      # (s/s)
ant1-postype       =llh        # (0:llh,1:xyz,2:single,3:posfile,4:rinexhead,5:rtcm)
ant1-pos1          =90         # (deg|m)
ant1-pos2          =0          # (deg|m)
ant1-pos3          =-6335367.6285 # (m|m)
ant1-anttype       =
ant1-antdele       =0          # (m)
ant1-antdeln       =0          # (m)
ant1-antdelu       =0          # (m)
ant2-postype       =llh        # (0:llh,1:xyz,2:single,3:posfile,4:rinexhead,5:rtcm)
ant2-pos1          =90         # (deg|m)
ant2-pos2          =0          # (deg|m)
ant2-pos3          =-6335367.6285 # (m|m)
ant2-anttype       =
ant2-antdele       =0          # (m)
ant2-antdeln       =0          # (m)
ant2-antdelu       =0          # (m)
misc-timeinterp    =off        # (0:off,1:on)
misc-sbasatsel     =0          # (0:all)
misc-rnxopt1       =
misc-rnxopt2       =
misc-pppopt        =
file-satantfile    =
file-rcvantfile    =
file-staposfile    =
file-geoidfile     =
file-ionofile      =
file-dcbfile       =
file-eopfile       =
file-blqfile       =
file-tempdir       =/tmp
file-geexefile     =
file-solstatfile   =
file-tracefile     =
file-cmdfile1      =ubx_m8t_glo_raw_10hz.cmd


# 

inpstr1-type       =serial     # (0:off,1:serial,2:file,3:tcpsvr,4:tcpcli,7:ntripcli,8:ftp,9:http)
inpstr2-type       =off        # (0:off,1:serial,2:file,3:tcpsvr,4:tcpcli,7:ntripcli,8:ftp,9:http)
inpstr3-type       =off        # (0:off,1:serial,2:file,3:tcpsvr,4:tcpcli,7:ntripcli,8:ftp,9:http)
inpstr1-path       =ttyACM0:115200:8:n:1:off
inpstr2-path       =
inpstr3-path       =
inpstr1-format     =ubx        # (0:rtcm2,1:rtcm3,2:oem4,3:oem3,4:ubx,5:ss2,6:hemis,7:skytraq,8:gw10,9:javad,10:nvs,11:binex,12:rt17,15:sp3)
inpstr2-format     =rtcm2      # (0:rtcm2,1:rtcm3,2:oem4,3:oem3,4:ubx,5:ss2,6:hemis,7:skytraq,8:gw10,9:javad,10:nvs,11:binex,12:rt17,15:sp3)
inpstr3-format     =rtcm2      # (0:rtcm2,1:rtcm3,2:oem4,3:oem3,4:ubx,5:ss2,6:hemis,7:skytraq,8:gw10,9:javad,10:nvs,11:binex,12:rt17,15:sp3)
inpstr2-nmeareq    =off        # (0:off,1:latlon,2:single)
inpstr2-nmealat    =0          # (deg)
inpstr2-nmealon    =0          # (deg)
outstr1-type       =file       # (0:off,1:serial,2:file,3:tcpsvr,4:tcpcli,6:ntripsvr)
outstr2-type       =off        # (0:off,1:serial,2:file,3:tcpsvr,4:tcpcli,6:ntripsvr)
outstr1-path       =./ufast2.txt
outstr2-path       =
outstr1-format     =llh        # (0:llh,1:xyz,2:enu,3:nmea)
outstr2-format     =llh        # (0:llh,1:xyz,2:enu,3:nmea)
logstr1-type       =file       # (0:off,1:serial,2:file,3:tcpsvr,4:tcpcli,6:ntripsvr)
logstr2-type       =off        # (0:off,1:serial,2:file,3:tcpsvr,4:tcpcli,6:ntripsvr)
logstr3-type       =off        # (0:off,1:serial,2:file,3:tcpsvr,4:tcpcli,6:ntripsvr)
logstr1-path       =./ufast2.ubx
logstr2-path       =
logstr3-path       =
misc-svrcycle      =10         # (ms)
misc-timeout       =10000      # (ms)
misc-reconnect     =10000      # (ms)
misc-nmeacycle     =5000       # (ms)
misc-buffsize      =32768      # (bytes)
misc-navmsgsel     =all        # (0:all,1:rover,2:base,3:corr)
misc-proxyaddr     =
misc-fswapmargin   =30         # (s)

-----------------------------------

File di configurazione per acquisizione raw a 10Hz. Nella prima riga evidenziata in giallo si imposta la velocita' della seriale, nella seconda il passo di campionamento (100 ms)
-----------------------------------
!UBX CFG-GNSS 0 32 32 1 3 16 16 0 0

!UBX CFG-GNSS 0 32 32 1 6 16 16 0 1

!UBX CFG-MSG 2 21 0 0 0 1 0 0

!UBX CFG-MSG 2 19 0 0 0 1 0 0

!UBX CFG-PRT 1 0 0 2256 115200 7 7 0

!UBX CFG-RATE 100 1 1

@
!UBX CFG-MSG 2 21 0 0 0 0 0 0

!UBX CFG-MSG 2 19 0 0 0 0 0 0

!UBX CFG-RATE 100 1 1
-----------------------------------

Rtkrcv, per il post processing, si deve essere sicuri di impostare il corretto valore del passo di campionamento

Questi sono i risultati di due prove di DGPS con rover e stazione entrambi con Ublox M8T. Le condizioni di misure non erano ottimali data la presenza di palazzi ed ambiente urbano ma si ottiene comunque un fix piuttosto stabile 

Prova a 5Hz

Prova a 10Hz

DGPS Ublox 2 Ublox M8T

Per rendere le cose un po' piu' complicate ho provato ad usare due antenne Ublox M8T per ottenere un sistema DGPS senza la necessita' di appoggiarmi sulla Provincia di Firenze

Stessa metodologia gia' applicata nelle prove precedenti, usandone una come rover ed una come base
Le due antenne sono state tenute ferme tranne per uno spostamento di 8 cm al tempo 10:45:00 con un fix differenziale di oltre il 99%

per confronto questa e' l'elaborazione con i dati dell'antenna della Provincia di Firenze

Il sistema quindi e' funzionante

RTKLib postprocessing base e rover

Viene qui descritta una prova di post processing i dati di un Ublox M8T mediante il software RTKLib

L'attrezzatura e' costituita da una base Leica 500 ed un modulo Ublox M8T in acquisizione raw collegato ad un pc Debian

Il Leica 500 era configurato per una acquisizione al secondo (come l'Ublox) e permette la registrazione di L1+L2 mentre l'M8T acquisisce solo L1

Entrambi i dispositivi erano statici al momento dell'acquisizione

Questa e' la mappa dei punti derivati da una acquisizione senza post processing

Come si vede i dati sono distribuiti su un'area di raggio di circa 3 m. (la zona di acquisizione aveva alberi e non era particolarmente ben esposta)

I dati del Leica 500 sono stati esportati in Rinex mediante il proprio software mentre i dati binari dell'Ublox sono stati convertiti in Rinex con RTKLib

L'elaborazione del dato e' stata effettuata con RTKPost sotto Windows e mostra come i dati dell'Ublox risultino migliori con fluttuazioni di circa +/- 20 cm rispetto al punto medio

--------------------------------------------------------

Se non si  ha una stazione base si puo' sfruttare lo stesso principio per migliorare le misure basandosi su stazioni di misura che distribuiscono dati su Internet come la rete RING (nel mio caso la stazione piu' vicina e' quella di Carmignano di Prato). I dati vengono distribuiti in directory che hanno come nome il giorno progressivo dell'anno .... per esempio il giorno 8 febbraio 2016 si trovera' nella cartella 039 e cosi' via

I dati si possono scaricare il giorno successivo a quello dell'acquisizione e sono in formato Rinex compatto (CRinex). Per poterlo usare con RTKPost deve essere convertito in Rinex standard mediante il software crx2rnx che e' incluso nel pacchetto di RTKLib

Questi sono i risultati di una prova. In questo caso ci sono oltre 20 chilometri tra l'Ublox e la stazione remota (che risulta essere dalla scheda anagrafica un Leica 1200) ed il passo di campionamento e' differente perche' la stazione remota registra dati solo ogni 30 secondi

La distribuzione dei punti senza correzione e' molto migliore del caso precedente perche' l'antenna GPS M8T e' stata montata su un tetto; comunque i punti sono compresi in un cerchio di +/- 1 m rispetto al punto medio

Per migliorare il dato, oltre ai file Rinex, si possono scaricare da qui i dati relativi alle effemeridi dei satelliti . I dati sono organizzati in directory secondo il criterio settimana_gps_numero del giorno. Per esempio il giorno 10 febbraio 2016 corrisponde alla cartella 1883 (ovvero la 1883° settimana GPS) ed il giorno mercoledi' corrisponde al codice 3 (0=domenica). Le effemeridi sono nel file .sp3 e sono divise in 4 file di 6 ore ciascuno (per i dati delle ore 10 si deve scarica il file igu18833_06.sp3).

Lo stesso si puo' fare per i dati del modello della ionosfera da ftp://ems.estesc.esa.int/pub/  dove sono distribuiti file .ems sempre con il formato del giorno progressivo (in questo caso mercoledi' 10 febbraio corrisponde alla directory d041 in cui i dati sono poi divisi per ora)

Nelle opzioni deve essere scelto il passo di campionamento piu' lento (in questo caso quello della base a 30 secondi)

Anche in questo caso e' visibile un miglioramento del dato grezzo (gia' peraltro buono) con una incertezza dell'ordine di 20 cm

Garmin 12 XL e GPS Differenziale

A lavoro utilizzo un vecchio Garmin 12 XL, un modello piuttosto datato visto che risale circa al 1998 con un modesto ricevitore a 12 canali

Lo ho sempre usato come sistema di campagna speditivo ma ho scoperto che e' possibile ottenere i dati raw delle acquisizione (non quindi le semplici stringhe NMEA) mediante dei comandi non documentati.
Per fare cio' si puo' utilizzare il programma descritto a questo link e che puo' essere scarica da qui (il programma e' piuttosto vecchio, datato 2000, ma e' ancora funzionante su Linux ...ps il programmatore e' ancora contattabile per mail ma risponde che non mantiene piu' il programma quindi bisogna arrangiarsi da soli)

Il dispositivo deve essere collegato al PC mediante il cavo seriale con un connettore proprietario di Garmin (dato che l'altro lato ha un connettore DB9 attualmente e' necessario usare un cavo USB2Serial ma non sono stati riscontrati problemi)

Sul GPS deve essere impostato nel Menu Principale/ Menu Setup/Interfaccia in modalita' GRMN/GRMN.

Per iniziare l'acquisizione si collega il GPS al PC e si lancia il comando
./async_1_23 -a -r -rinex -t 1200 -p ttyUSB1

il parametro -t 1200 indica il tempo di acquisizione in secondi (20 minuti)
il parametro -p ttyUSB1 indica la porta seriale

viene quindi creato un file binario con estensione .g12
Per passare dal formato binario al formato RINEX si digita

,/gar2rnx_1_48 file.g12 -area FIRE -f

viene quindi creato un file con estensione .15O il cui nome inizia per la sigla FIRE (puo' essere modificata)
Il contenuto di questo file e' in formato RINEX
-----------------------------------------------------------------------
     2              OBSERVATION FILE    GPS NAVSTAR         RINEX VERSION / TYPE
GAR2RNX 1.48        Any GPS12 Owner     Wed Oct 21 10:20:44 PGM / RUN BY / DATE 
** gar2rnx (Garmin to Rinex) generates Rinex2 files         COMMENT             
** from a GPS12 (or XL) (Copyright Antonio Tabernero)       COMMENT             
** Generated from G12 data file: 286475.g12                 COMMENT             
** Options: -area FIRE -f                                 COMMENT             
Garmin                                                      MARKER NAME         
Number of Antenna marker                                    MARKER NUMBER       
Your name here      Your boss here                          OBSERVER / AGENCY   
096                 GPS 12XL SOFTWARE   4.58                REC # / TYPE / VERS 
0                   GPS12 Internal Antenna                  ANT # / TYPE        
** Position from first 3D fix of the receiver               COMMENT             
  4523901.4321   898264.7768  4390920.8765                  APPROX POSITION XYZ 
        0.0000        0.0000        0.0000                  ANTENNA: DELTA H/E/N
     1     0                                                WAVELENGTH FACT L1/2
     2    C1    L1                                          # / TYPES OF OBSERV 
  2015    10    21     7    35    0.002589      GPS         TIME OF FIRST OBS   
     1                                                      INTERVAL            
                                                            END OF HEADER       
 15 10 21 07 35  0.0025890  0  6G16G20G21G26G27G29                  
  22487277.418 7   3534097.662 7
  23082055.829 7   3802321.421 7
  21737892.870 8   3820190.731 8
  21215257.724 9   3725662.773 9
  24786222.492 7   3158539.883 7
  22957023.360 7   4097166.888 7
 15 10 21 07 35  1.0026085  0  6G16G20G21G26G27G29                  
  22493017.729 7   3564265.832 7
  23088238.244 7   3834813.615 7
  21744098.021 8   3852799.017 8
  21221310.975 9   3757472.446 9
..............................................
-----------------------------------------------------------------------

A questo punto si puo' utilizzare il file per inviarlo a qualche servizio gratuito di postprocessing per ottenere il DGPS. Ed a questo punto sorge un problema. Molti dei servizi (come OPUS e Trimble) richiedono che sia presenti nel file RINEX anche le informazioni di L2 mentre il ricevitore Garmin riporta solo quelle L1 (peraltro non ci sono nemmeno limiti minimi del tempo di acquisizione come su Trimble).
Per fortuna il servizio National Resource Canada non ha questa limitazione ed invia per mail il risultato dell'elaborazione (esiste il limite che e' disponibile solo il datum NAD83 che si ritrova anche sul Garmin 12XL)

Aumentando il tempo di acquisizione il valore del Sigma95% si riduce sensibilmente anche se la precisione e' ben lontana dal valore centimetrico (cio nonostante la precisione ottenuta e' nettamente migliore di quella derivante dall'analisi dei dati NMEA del medesimo ricevitore)