RTKLIB: Materiales y servicios necesarios.

Introducción

Para  reproducir el experimento que os propongo, es necesario el uso de varias aplicaciones y de hardware. Seguidamente y de forma introductoria mencionaremos los elementos imprescindibles para su ejecución y aquellos elementos que son opcionales pero que de alguna forma mejoran sustancialmente la experiencia. Una vez conocida la receta iremos, en próximos tutoriales, detallando sección por sección por sección, las características configuraciones necesarias para obtener los resultados esperados.

RTKLIB (REQUERIDO)

Es la pieza software fundamental, núcleo del experimento e imprescindible. Esta aplicación recoge los datos entrantes del dispositivo GNSS, así como los datos externos de corrección de las estaciones base para de esta manera realizar los cálculos necesarios y obtener en su salida una solución de posicionamiento precisa. Se puede obtener la última versión el el siguiente repositorio de github. https://github.com/tomojitakasu/RTKLIB

Coste: 0 €

U-CENTER (REQUERIDO)

Esta aplicación informática es la encargada de configurar el dispositivo GNSS de la marca ublox. Gracias a este software podremos cambiar parámetros tales como la velocidad de transmisión de datos del puerto serie, velocidad de refresco de obtención de datos GPS, activación de la obtención de datos en crudo (RAW), entre otros. El uso de este programa informático es fundamental ya que cada vez que reiniciemos el dispositivo UBLOX, será necesario activar la obtención de mensajes RAW, ya que el modelo de bajo coste usado en esta experiencia no tiene esta característica activada de forma nativa (cosa lógica visto se precio).

Coste: 0 €

http://www.u-blox.com/en/evaluation-tools-a-software/u-center/u-center.html

QGIS (OPCIONAL)

Afamado software de sistema de información geográfica de licencia libre. Este software no es imprescindible para llevar a cabo el desarrollo del experimento, sin embargo lo aconsejo de forma rotunda ya que gracias él, podremos jugar con los puntos obtenidos en las observaciones y superponerlo sobre distinta cartografía existente.

Coste: 0 €

MÓDULO UBLOX GPS GY-NEO6MV2 (REQUERIDO)

Este es el módulo GPS que usaremos para el desarrollo del tutorial, está al alcance de cualquiera y gracias a una pequeña modificación aplicada al inicio de las observaciones, podremos obtener los datos de los satélites en crudo (RAW), cosa que es absolutamente imprescindible para la obtención de soluciones corregidas de alta precisión. En el mercado existen otros dispositivos que de forma nativa son capaces de obtener los datos en crudo, sin embargo son sustancialmente más caros (podrás ver mas detalle en la primera parte del tutorial).

Coste aproximado: 22,80 € (VER EN EBAY)

ACTUALIZACIÓN: He realizado una nueva adquisición de un módulo GNSS, en concreto se trata del modelo M8N de Ublox. Esta nueva compra se justifica en cuanto a que tengo evidencias de que permite la adquisición de datos RAW, con las ventajas añadidas de que guarda la configuración permanentemente y de que posee prestaciones más avanzadas como por ejemplo la compatibilidad con las constelaciones de satélites GPS, GLONASS, BEIDU, GALILEO (cuando opere), etc. Espero mejorar con esta nueva adquisición la precisión y el tiempo necesario para su obtención ya que las redes geodésicas activas realizan observaciones GPS+GLONASS y el módulo NEO6M sólo maneja las redes GPS. 

La tienda dónde he realizado la compra está en China por lo que hasta dentro de 20 días como poco no podré realizar las pruebas.

Coste aproximado 27,44 € VER EN BANGGOOD

ANTENA ACTIVA Y ADAPTADOR uFL-SMA (OPCIONAL)

A pesar de que el módulo GPS viene con una antena de serie, es recomendable el uso de una antena activa para mejorar la recepción de las señales. Las siguientes compras, me han dado un resultado bueno.

Antena GPS 3V con base magnética 15,25 €

Cable SMA a U.F.L. 5.69 €

Gastos de envío: 5,95 €

ACTUALIZACIÓN: Se va a realizar las pruebas con la antena de calidad Tallysman TW4721, con el fin de conseguir precisiones altas en un menor tiempo. Es de mi interés la compatibilidad con las constelaciones GPS Y GLONASS  y la tecnología dual feed. El pedido se ha realizado en digikey.es (20/07/15) y se envía de Estados Unidos, por lo que tendré que esperar unos días  Ya lo he recibido (22/07/15) con unas tasas añadidos de 14 € en concepto de IVA. A partir de ahora puedo hacer las primeras pruebas con el módulo UBLOX M6 y quedo a la espera del módulo UBLOX M8N que me han enviado desde China.

Coste aproximado 48.95 € + 18 € (envío)+ IVA=  80.95 € VER ARTÍCULO EN DIGIKEY

ORDENADOR PERSONAL CON SISTEMA WINDOWS (REQUERIDO)

La instalación de RTLIB, se realiza bajo el sistema operativo Windows, por lo que es necesario contar con ese sistema. En mis pruebas he realizado la instalación en un portátil poco manejable e incómodo por lo que aconsejo el uso de un miniportátil o un tablet con windows. En relación a esto último, os dejo el enlace a una web dónde se analizan económicas tablets chinas, algunas de ellas con sistema Windows 8.1 perfectas para nuestros progresos.

http://comprarunatablet.net/tablets-chinas/

Existen otras versiones de RTKLIB portadas para a otros sistemas como por ejemplo android, pero parece que aún está algo inmaduro el proyecto. Personalmente con la versión de android no he podido hacerla funcionar ya que las señales de las estaciones base no eran viables. En cualquier caso os facilito el enlace:

https://play.google.com/store/apps/details?id=gpsplus.rtkgps&hl=es

CONEXIÓN A INTERNET (REQUERIDO)

Este servicio es imprescindible ya que a través de internet obtendremos las correcciones diferenciales de las estaciones bases correspondientes. Además si la solución de red lo permite, enviaremos por internet nuestra posición actual a la red de estaciones geodésica para que nos cree una estación base virtual calculada (VRS), lo más cercana posible a nuestro punto de observación, con el fin de obtener precisiones más ajustadas.

Para tener internet disponible en el ordenador dónde rtklib esté instalado, se puede hacer de distintas formas. En le caso de tener un portátil o tablet sin 3G, podemos usar un "pincho 3G" o bien  compartir directamente la conexión desde nuestro dispisitivo android al PC. Otra alternativa es contar con un tablet con windows y capacidades 3G.

MODULO CONVERTIDOR USB2.0 TO RS232 UART TTL SERIAL (REQUERIDO)

Este módulo es necesario para conectar el dispositivo GPS con el ordenador para configurarlo mediante U-Center. También es usado  para obtener los datos de la posición actual en formato RAW y pasarlo como datos de entrada a RTKLIB.

VER EN EBAY

VER EN ELECTROHOBBY

Coste: 4,95€

MODULO BLUETOOTH HC-05 (OPCIONAL)

A pesar de que he titulado este módulo como opcional, es altamente recomendable porque se gana en comodidad a la hora de hacer mediciones en campo, al no tener que depender de cables USB conectados desde la antena hasta el ordenador o tablet dónde esté instalado RTKLIB.

Coste: 9€

VER EN EBAY

BATTERY HOLDER 4XLR6 (AA) y convertidor 3.3V (OPCIONAL)

Si decides utilizar sólo el módulo GPS mediante conexión USB, éste se podrá alimentar directamente de su salida de 3.3v por lo que no se necesita alimentación externa. Si por el contrario te decides por el módulo bluetooth necesitarás primero el convertidor USB para programar el GPS mediante u-center (no he conseguido hacerlo por bluetooth) y posteriormente desconectarlo para usar sólo comunicación bluetooth. Evidentemente al desconectar el módulo USB, se tendrán que alimentar tanto el  GPS como el módulo bluetooth de una alimentación externa a la fuente proporcionada por el PC

Como el módulo bluetooth, se alimenta de un voltaje de entre 3.6-5 voltios y el GPS de entre 3-5v ,usaremos 4 pilas  LR6 AA, de 1.5v o bien 4 pilas de 1.2v recargables , que nos proporcionará un voltaje nominal de entre 6v a 4.8v. 

Visto que el voltaje de salida puede oscilar entre 4.8 a 6 v (voltaje nominal que al principio de uso puede ser incluso más alto) y el máximo voltaje de los dispositivos es de 5v, se opta por usar un regulador de voltaje en la salida del la caja de baterías para convertirlo a 3.3v.

La caja de baterías lo podrás encontrar por ejemplo AQUÍ a un precio de 3,26 €

El convertidor lo puedes obtener por ejemplo AQUÍ  por un precio de 2.66 €

TRÍPODE DE CÁMARA DE FOTOS DIGITAL (OPCIONAL)

Este elemento es muy importante ya que nos servirá para fijar la antena activa sobre una superficie a una cierta altura. Con esto se mejora sustancialmente las recepción de señales. En ebay hay muchísimos modelos, como por ejemplo ESTE. 

Sobre el trípode se puede instalar una pieza metálica que haga las veces de plano de tierra "casero" y sobre éste la antena activa. Esta configuración es la que he probado con buenos resultados.

Coste: 24,85 €

El coste aproximado, sin contar con el ordenador personal o tablet y añadiendo todas las opciones seria de 94,41 €

TERCERA PARTE : Instalación y configuración básica.