Technik-Test: Mini-Empfänger, große Genauigkeit?

„Falsche“ Standorte am Handy auswählen

Das Handy muss vorher im Entwicklermodus auf eine alternative Datenquelle für eine „Mock-Position“ umgestellt werden, indem man die präferierte NTRIP-App für „falsche Standorte“ auswählt. Positionsdaten nimmt es dann nicht mehr vom eingebauten GPS-Empfänger, sondern von einem externen deutlich besseren Empfänger. Denn dieser sendet dann über Bluetooth seine Positionsdaten an die NTRIP-App. Letztere hat eine Online-Verbindung zu einer Korrekturdatenquelle. In unserem Fall zum Apos-Server des BEV, der für Landwirte einen kostenfreien Zugang bietet, genau so wie bei einem Lenksystem am Traktor. Die Korrekturdaten kommen dann zum GNSS-Empfänger und werden dort verrechnet. Der Receiver gibt schließlich die verbesserten RTK-Positionen aus, die andere Apps am Handy nutzen können.

Wer glaubt, genaue Positionen mit dem eingebauten Smartphone-Empfänger und Korrekturdaten auch zu schaffen, wird enttäuscht werden: Denn heute übliche Smartphones können Korrekturdaten nicht vernünftig umsetzen. In China gibt es schon Tests mit erweiterter 5G- bzw. 6G-Technologie, so dass auch Handys auf einige Zentimeter genau werden – aber das bleibt in Mitteleuropa bis auf Weiteres Zukunftsmusik.

Hohe Genauigkeit möglich

Mit der ebenfalls kostenlosen App „SW Maps“ haben wir einerseits definierte Punkte im Gelände über Wochen wiederholt besucht beziehungsweise aufgezeichnet und andererseits Punkt-Daten aus diversen Quellen in der Natur gesucht. SW Maps hat auch einen eigenen NTRIP-Client integriert.

Dabei hat sich gezeigt: Bei optimalen Umgebungsbedingungen und ausreichend Zeit zum Erreichen der Präzision streuen alle drei Geräte beim wiederholten Aufsuchen meistens in einem Bereich mit plus/minus drei Zentimeter horizontaler Genauigkeit und besser. Bei Abschattung unter Bäumen sinkt die Genauigkeit in den Dezimeterbereich. Damit sind sie weniger präzise als teure Vermessungsgeräte, aber für die Preisklasse ist das beachtlich.

Datenkompatibilität

Bleibt man im gleichen Bezugssystem, den GPS-Koordinaten mit WGS84 bzw. APOS ETRS89 in Dezimalgraden, kann man Positionen z.B. sehr gut vom und zum Lenksystem übertragen, um Bewirtschaftungshindernisse, Feldstücksteile oder -zonen zu definieren.

Ruft man aber andere Datenquellen (z.B. kataster.bev.gv.at) auf, dann kommt man zwar – wiederholbar – auf eine bestimmte Distanz in die Nähe des Grenzsteins – es passt aber meist nicht ganz genau. Detailinformationen zur Umrechnung digital erfasster Grenzkataster-Punkte findet man beim Bundesamt für Eich- und Vermessungswesen (www.bev.gv.at). Hilfe sollten auch Experten von Kammer, Maschinenring oder Agrarelektronikfirmen bieten können. Behelfen kann man sich bei der Grenzsteinsuche, in dem man einen gesicherten Grenzstein in der Nähe misst und dessen Abweichung vom theoretischen Punkt dann auf den zu suchenden überträgt. Zur Sicherheit sei hier angemerkt: Als Laie mit solchen Geräten eigenständig einen Grenzstein zu setzen und rechtlich relevante Punktbestimmungen durchzuführen, ist nicht erlaubt bzw. nicht möglich.

Fazit

Alle drei kleinen GPS-Empfänger eignen sich in Kombination mit einem Android-Handy zum Finden bzw. Erheben von Positionen im „APOS-ETRS89 - Koordinatensystem“. Die Wiederholgenauigkeit von wenigen Zentimetern (horizontal gemessen) eröffnet vielerlei Anwendungsmöglichkeiten, die über das Wiederfinden von einmal aufgenommenen Punkten im Gelände weit hinausgehen. Wichtig ist dabei auch Datenkompatibilität, also dass der Datentransfer etwa von und zu GIS oder Lenksystemen problemlos möglich ist.

Ublox F9P: Die Platine mit Bluetooth, die auch in selbst gebastelten Lenksystemen einsetzbar ist, kam komplett konfiguriert und ohne Gehäuse. So wurde sie nur für Vergleichs-Punktmessungen am Hofgelände eingesetzt, nicht im freien Feld. Dabei überzeugte sie mit einer ähnlich guten Wiederhol-Genauigkeit wie der Bynav X8-M1 und ebenso durch eine schnelle Positionserrechnung so wie problemlose Koppelung mit dem Smartphone. Ein passendes Gehäuse und eine Antennenhalterung, etwa an einem Messstab, müsste man dafür selbst basteln. Stromversorgung vom Handy und gleichzeitige Datenerfassung klappten tadellos.
Toknav P8: Der IP 67-zertifizierte (dicht gegen Staub und zweitweiliges Untertauchen) Empfänger ist mit der Schraubantenne zwölf Zentimeter lang und fünf Zentimeter breit, liegt mit seinen 15 Dekagramm gut in der Hand und hat kein eigenes Display, sondern vier Status-LED´s zur Akkustandsanzeige und einfachen Funktionskontrolle. Sein Akku ist weniger ausdauernd als der des Bynav-Gerätes, aber auch er hält locker einen Acht-Stunden-Arbeitstag durch. Die Bluetooth-Verbindung des Toknav P8 zum Handy ist stabiler, bzw. reicht etwas weiter als die des Bynav X8-M1. Dafür streuen die ermittelten Koordinaten etwas mehr und es gibt nur eine bis fünf Position pro Sekunde.
Bynav X8-M1: Der Empfänger fühlt sich mit ca. elf Dekagramm, 13 Zentimeter Länge und drei Zentimeter Dicke ähnlich an wie eine kompakte Taschenlampe. Er ist IP 67- zertifiziert und verfügt über ein jederzeit gut lesbares Seitendisplay, das Akkustand, Verbindungsstatus und sogar Koordinaten anzeigt. Bei der Koppelung war der X8-M1 eine kleine Diva, es klappte in unserem Fall mit dem Bynav-eigenen NTRIP-Programm nicht so problemlos wie mit der Lefebure-App. Die wiederholbare relative Genauigkeit bei optimalen Bedingungen war eher besser als plus/minus zwei Zentimeter, der Empfänger liefert bis zu zehn Positionen pro Sekunde.