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rtkbase

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Release 2.6.2

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Base RTK

Um front-end da web fácil de usar e instalar com scripts bash e serviços para uma estação base gnss simples e sem cabeça.

Front-end:

| status | configurações | registros |

Os principais recursos do Frontend são:

Veja os níveis de sinal dos satélites
Veja a localização da base em um mapa
Detectar e configurar o receptor Gnss (Ublox F9P ou Septentrio Mosaic-X5)
Iniciar/parar vários serviços (envio de dados para um rodízio Ntrip, rodízio Ntrip interno, servidor Rtcm, envio de fluxo Rtcm em um link de rádio, registro de dados brutos em arquivos)
Edite as configurações de serviços
Converter dados brutos em Rinex
Baixar/excluir dados brutos

Exemplo básico:

status

Gabinete: GentleBOX JE-200 (à prova d'água, prensa-cabos para antena e cabo Ethernet)
SBC: Raspberry Pi 3 / Orange Pi Zero (512 MB)
Receptor Gnss: U-Blox ZED-F9P (da Drotek)
Antena: DA910 (Gps L1/L2, Glonass L1/L2, Beidou B1/B2/B3 e Galileo E1/E5b/E6) + cabo externo sma (macho) para TNC (macho).
Alimentação: Trendnet TPE-115GI POE + injetor + Trendnet POE TPE-104GS Extrator/Divisor + Barril DC para adaptador Micro Usb

Outras imagens estão disponíveis na pasta ./images.

Pronto para liberar o flash:

Uma imagem pronta para flash está disponível para Orange Pi Zero, Orange Pi Zero 2, Orange Pi Zero 3 SBC: Armbian_RTKBase

Se você usa um Raspberry Pi, graças ao jancelin, você pode baixar um arquivo iso pronto para flash aqui.

Fácil instalação:

Conecte seu receptor gnss ao seu raspberry pi/orange pi/....

Abra um terminal e:

 cd ~
wget https://raw.githubusercontent.com/Stefal/rtkbase/master/tools/install.sh -O install.sh
chmod +x install.sh
sudo ./install.sh --all release

Vá tomar um café, vai demorar um pouco. O script instalará o software necessário e, se você usar um receptor U-Blox ZED-F9P conectado por USB, ele será detectado e configurado para funcionar como estação base. Se você não usar um F9P, terá que configurar seu receptor manualmente (veja a etapa 7 na instalação manual) e escolher a porta correta na página de configurações.
Abra um navegador da web em http://ip_of_your_sbc (o script tentará mostrar esse endereço IP). A senha padrão é admin . A página de configurações permite que você insira suas próprias configurações para as coordenadas da base, credenciais ntrip e assim por diante...
Se você ainda não conhece suas coordenadas básicas precisas, é hora de ler um destes tutoriais:
- rtklibexplorer - RTK de pós-processamento - para receptores de frequência simples e dupla
- rtklibexplorer - PPP - para receptores de dupla frequência
- Documentação do Centipede (em francês)

Instalação manual:

O script install.sh pode ser usado sem a opção --all para dividir o processo de instalação em várias etapas diferentes:

    ################################
    RTKBASE INSTALLATION HELP
    ################################
    Bash scripts to install a simple gnss base station with a web frontend.
    
    
    
    * Before install, connect your gnss receiver to raspberry pi/orange pi/.... with usb or uart.
    * Running install script with sudo
    
    Easy installation: sudo ./install.sh --all release
    
    Options:
            -a | --all <rtkbase source>
                             Install all you need to run RTKBase : dependencies, RTKlib, last release of Rtkbase, services,
                             crontab jobs, detect your GNSS receiver and configure it.
                             <rtkbase source> could be:
                                 release  (get the latest available release)
                                 repo     (you need to add the --rtkbase-repo argument with a branch name)
                                 url      (you need to add the --rtkbase-custom-source argument with an url)
                                 bundled  (available if the rtkbase archive is bundled with the install script)
    
            -u | --user
                             Use this username as User= inside service unit and for path to rtkbase:
                             --user=john will install rtkbase in /home/john/rtkbase
    
            -d | --dependencies
                             Install all dependencies like git build-essential python3-pip ...
    
            -r | --rtklib
                             Get RTKlib 2.4.3b34g from github and compile it.
                             https://github.com/rtklibexplorer/RTKLIB/tree/b34g
    
            -b | --rtkbase-release
                             Get last release of RTKBase:
                             https://github.com/Stefal/rtkbase/releases
    
            -i | --rtkbase-repo <branch>
                             Clone RTKBASE from github with the <branch> parameter used to select the branch.
    
            -j | --rtkbase-bundled
                             Extract the rtkbase files bundled with this script, if available.
    
            -f | --rtkbase-custom <source>
                             Get RTKBASE from an url.
    
            -t | --unit-files
                             Deploy services.
    
            -g | --gpsd-chrony
                             Install gpsd and chrony to set date and time
                             from the gnss receiver.
    
            -e | --detect-gnss
                             Detect your GNSS receiver. It works only with receiver like ZED-F9P.
    
            -n | --no-write-port
                             Doesn'''t write the detected port inside settings.conf.
                             Only relevant with --detect-gnss argument.
    
            -c | --configure-gnss
                             Configure your GNSS receiver.
    
            -s | --start-services
                             Start services (rtkbase_web, str2str_tcp, gpsd, chrony)
    
            -h | --help
                              Display this help message.

Então, se você realmente quer, vamos para uma instalação manual com algumas explicações:

Instale dependências com sudo ./install.sh --dependencies ou faça isso manualmente com:

 sudo apt update
 sudo apt install -y  git build-essential pps-tools python3-pip python3-dev python3-setuptools python3-wheel libsystemd-dev bc dos2unix socat zip unzip pkg-config psmisc

Instale RTKLIB com sudo ./install.sh --rtklib ou:
- obter RTKlib
```
 cd ~
wget -qO - https://github.com/rtklibexplorer/RTKLIB/archive/refs/tags/b34j.tar.gz | tar -xvz
```
- compile e instale str2str:
  Opcionalmente, você pode editar a linha CTARGET no makefile em RTKLIB/app/str2str/gcc
```
 cd RTKLIB/app/str2str/gcc
nano makefile
```
  Para um Orange Pi Zero SBC, eu uso:
  CTARGET = -mcpu=cortex-a7 -mfpu=neon-vfpv4 -funsafe-math-optimizations
  Então você pode compilar e instalar o str2str:
```
make
sudo make install
```
- Compile/instale rtkrcv e convbin da mesma forma que str2str .
Obtenha a versão mais recente do rtkbase sudo ./install.sh --rtkbase-release ou:
```
wget https://github.com/stefal/rtkbase/releases/latest/download/rtkbase.tar.gz -O rtkbase.tar.gz
tar -xvf rtkbase.tar.gz
```
Se preferir, você pode clonar este repositório para obter o código mais recente.

Instale os requisitos do rtkbase:

python3 -m pip install --upgrade pip setuptools wheel  --extra-index-url https://www.piwheels.org/simple
python3 -m pip install -r rtkbase/web_app/requirements.txt  --extra-index-url https://www.piwheels.org/simple

Instale os serviços systemd com sudo ./install.sh --unit-files ou faça isso manualmente com:
- Edite-os ( rtkbase/unit/ ) para substituir {user} pelo seu nome de usuário.
- Se você registrar os dados brutos dentro da estação base, poderá compactar esses dados e excluir os arquivos muito antigos. archive_and_clean.sh fará isso por você. As configurações padrão compactam os dados do dia anterior e excluem todos os arquivos com mais de 90 dias. Para automatizar essas 2 tarefas, habilite rtkbase_archive.timer . O valor padrão executa o script todos os dias às 04H00.
- Copie esses serviços para /etc/systemd/system/ e ative o servidor web, str2str_tcp e rtkbase_archive.timer:
```
sudo systemctl daemon-reload
sudo systemctl enable rtkbase_web
sudo systemctl enable str2str_tcp
sudo systemctl enable rtkbase_archive.timer
```
Instale e configure chrony e gpsd com sudo ./install.sh --gpsd-chrony ou:
- Instale o chrony com sudo apt install chrony e adicione este parâmetro no arquivo conf do chrony (/etc/chrony/chrony.conf):
  refclock SHM 0 refid GPS precision 1e-1 offset 0.2 delay 0.2
  Edite o arquivo da unidade chrony. Você deve definir After=gpsd.service
- Instale uma versão gpsd >= 3.2 ou não funcionará com um F9P. Seu arquivo conf deve conter:
```
   # Devices gpsd should connect to at boot time.
   # They need to be read/writeable, either by user gpsd or the group dialout.
   DEVICES="tcp://localhost:5015"

   # Other options you want to pass to gpsd
   GPSD_OPTIONS="-n -b"
```
Edite o arquivo da unidade gpsd. Você deve ter algo assim na seção "[Unit]":
```
   [Unit]
   Description=GPS (Global Positioning System) Daemon
   Requires=gpsd.socket
   BindsTo=str2str_tcp.service
   After=str2str_tcp.service
```
- Recarregue os serviços e habilite-os:
```
   sudo systemctl daemon-reload
   sudo systemctl enable chrony
   sudo systemctl enable gpsd
```
Conecte seu receptor gnss ao raspberry pi/orange pi/.... com usb ou uart e verifique qual porta COM ele usa (ttyS1, ttyAMA0, outra coisa...). Se for um receptor U-Blox F9P (usb ou uart) ou um Septentrio Mosaic-X5 (usb), você pode usar sudo ./install.sh --detect-gnss . Anote o resultado, você pode precisar dele mais tarde.
Se você ainda não configurou seu receptor gnss, você deve configurá-lo para gerar dados brutos:
Se for um U-Blox ZED-F9P (usb ou uart) ou um Septentrio Mosaic-X5 (usb) você pode usar
```
sudo ./install.sh --detect-gnss --configure-gnss
```
Se precisar usar uma ferramenta de configuração de outro computador (como U-center), você pode usar socat :
```
sudo socat tcp-listen:128,reuseaddr /dev/ttyS1,b115200,raw,echo=0
```
Altere o valor ttyS1 e 115200, se necessário. Então você pode usar uma conexão de rede no U-center com o endereço IP da estação base e a porta n°128.
Agora você pode iniciar os serviços com sudo ./install.sh --start-services ou:
```
sudo systemctl start rtkbase_web
sudo systemctl start str2str_tcp
sudo systemctl start gpsd
sudo systemctl start chrony
sudo systemctl start rtkbase_archive.timer
```
Tudo deve estar pronto, agora você pode abrir um navegador da web no endereço IP da sua estação base.

Como funciona:

RTKBase usa várias instâncias RTKLIB str2str iniciadas com run_cast.sh como serviços systemd. run_cast.sh obtém suas configurações de settings.conf

str2str_tcp.service é a instância principal. Ele é conectado ao receptor gnss e transmite os dados brutos em TCP para todos os demais serviços.
str2str_ntrip_A.service obtém os dados da instância principal, converte os dados em rtcm e os transmite para um rodízio Ntrip.
str2str_ntrip_B.service obtém os dados da instância principal, converte os dados em rtcm e os transmite para outro rodízio Ntrip.
str2str_local_ntrip_caster.service obtém os dados da instância principal, converte os dados em rtcm e atua como um rodízio Ntrip local.
str2str_rtcm_svr.service obtém os dados da instância principal, converte os dados em rtcm e os transmite para os clientes
str2str_rtcm_serial.service obtém os dados da instância principal, converte os dados em rtcm e os transmite para uma porta serial (link de rádio ou outros periféricos)
str2str_file.service obtém os dados da instância principal e registra os dados em arquivos.

interno

A GUI da web está disponível quando o serviço rtkbase_web está em execução.

Avançado:

Estação base offline sem receptor U-Blox, como obter data e hora: Se o gpsd não conseguir entender os dados brutos do seu receptor gnss, você pode ativar o serviço raw2nmea. Ele converterá os dados brutos para a porta tcp definida em settings.conf (nmea_port) e o gpsd os usará para alimentar o chrony. systemctl enable --now rtkbase_raw2nmea
Imagens aéreas: O plano de fundo padrão do mapa é OpenStreetMap, mas você pode mudar para uma camada aérea mundial se tiver uma chave Maptiler. Para habilitar esta camada, crie uma conta gratuita no Maptiler, crie uma chave e adicione-a ao settings.conf dentro da seção [general] : maptiler_key=your_key
Opções do receptor: str2str aceita algumas opções dependentes do receptor. Se você usar um U-Blox, o parâmetro -TADJ=1 é recomendado como uma solução alternativa para valores de segundos não arredondados nas saídas Rtcm e Ntrip. Você pode inserir este parâmetro nos formulários de configurações. Mais informações aqui e aqui.

Versão de desenvolvimento:

Se você deseja instalar o RTKBase a partir do branch dev, você pode fazer isso com estes comandos:

 cd ~
wget https://raw.githubusercontent.com/Stefal/rtkbase/dev/tools/install.sh -O install.sh
chmod +x install.sh
sudo ./install.sh --all repo --rtkbase-repo dev

Outros usos:

Um receptor gnss com uma saída timepulse é um relógio estrato 0 muito preciso, portanto, sua estação base gnss pode atuar como um par NTP estrato 1 para sua rede local e/ou pool NTP. Existem algumas etapas para fazer isso:

Conecte a saída timepulse + GND a algumas entradas GPIO em seu SBC.
Configure esta entrada como PPS no seu sistema operacional.
- Exemplo de Raspberry Pi:
  - Dentro de /boot/config.txt, adicione dtoverlay=pps-gpio,gpiopin=18 em uma nova linha. '18' é a entrada usada para timepulse.
  - Dentro de /etc/modules, adicione pps-gpio em uma nova linha, se ainda não estiver presente.
- Exemplo do Orange Pi Zero, dentro de /boot/armbianEnv.txt:
  - Adicione pps-gpio à linha overlays .
  - Em uma nova linha, adicione param_pps_pin=PA19 <- change 'PA19' à sua entrada.

Configure gpsd e chrony para usar PPS

gpsd: comente a linha DEVICE em /etc/defaut/gpsd e remova o comentário #DEVICES="tcp:\127.0.0.1:5015 devpps0 . Edite a porta se você usar o serviço rtkbase_raw2nmea.
chrony: dentro de /etc/chrony/chrony.conf remova o comentário da linha refclock pps e adicione noselect ao 'refclock SHM 0`. Você deve ter algo assim:

   refclock SHM 0 refid GPS precision 1e-1 offset 0 delay 0.2 noselect
   refclock PPS /dev/pps0 refid PPS lock GPS

reinicie seu sbc e verifique o resultado de chronyc sources -v Você deve ler algo assim, observe o '*' antes de 'PPS':

   basegnss@orangepizero:~$ chronyc sources -v
   210 Number of sources = 6
   .-- Source mode  '^' = server, '=' = peer, '#' = local clock.
   / .- Source state '*' = current synced, '+' = combined , '-' = not combined,
   | /   '?' = unreachable, 'x' = time may be in error, '~' = time too variable.
   ||                                                 .- xxxx [ yyyy ] +/- zzzz
   ||      Reachability register (octal) -.           |  xxxx = adjusted offset,
   ||      Log2(Polling interval) --.      |          |  yyyy = measured offset,
   ||                                     |          |  zzzz = estimated error.
   ||                                 |    |           
   MS Name/IP address         Stratum Poll Reach LastRx Last sample
   ===============================================================================
   #? GPS                           0   4   377    17    +64ms[  +64ms] +/-  200ms
   #* PPS                           0   4   377    14   +363ns[ +506ns] +/- 1790ns
   ^- ntp0.dillydally.fr            2   6   177    16    -12ms[  -12ms] +/-   50ms
   ^? 2a01:e35:2fba:7c00::21        0   6     0     -     +0ns[   +0ns] +/-    0ns
   ^- 62-210-213-21.rev.poneyt>     2   6   177    17  -6488us[-6487us] +/-   67ms
   ^- kalimantan.ordimatic.net      3   6   177    16    -27ms[  -27ms] +/-   64ms