Falsches Datum vom Losmandy Gemini 2 GPS

Falsches Datum vom Losmandy Gemini 2 GPS - Week Rollover Problem

GPS an einer astronomischen Montierung ist schon eine feine Sache. Einschalten, warten und nach wenigen Sekunden weiß die Goto-Steuerung, wo und die Montierung steht und wie die virtuelle Himmelssphäre mittels des aktuellen Datum, Uhrzeit und der Zeitzone einzustellen ist.

So war es auch lange Zeit bei meiner Losmandy G11 Montierung. Ich hatte für die Gemini 2 Steuerung eine "original" Losmandy GPS Antenne gekauft und sie über den seriellen Port der Steuerung angeschlossen. Eines Tages erfuhr ich ein wirklich seltsames Phänomen, als ich nach dem Aufstellen und Einnorden der Montierung mit den Astroaufnahmen beginnen wollte. Immer wenn ich einen hellen Stern über die Handsteuerung anfahren wollte, verfehlte die Montierung den Stern deutlich oder der Stern war laut Steuerung gar nicht über dem Horizont zu finden. Nach einigem Suchen kam ich dahinter, dass meine Steuerung ein falsches Datum benutzte und somit die virtuelle Himmelssphäre nicht dem echten Himmel entsprach. Es war schnell offensichtlich, dass das GPS alles korrekt lieferte, aber das Datum nicht.

Nachgestellt: falsches Datum der Gemini 2 im Vergleich zum PC

Für den Abend half mir die manuelle Einstellung des Datums an der Gemini 2, aber Achtung: das Datumsformat ist amerikanisch, also MM/DD/YY. Die GPS-Antenne muss von der Gemini 2 getrennt werden, damit nicht erneut ein falsches Datum geliefert wird. Danach die Montierung per Handsteuerung neu starten.

Zurück zu Haus konnte ich recherchieren, dass es beim GPS das sogenannte "Week Rollover Problem" gibt - wer mag kann gern nach Details im Internet suchen - kurz gesagt wurde beim Design von GPS ein 10-Bit-Zähler implementiert der nur 1024 Zustände annehmen kann. Dieser Zähler wird für die Nummer der aktuellen Woche eingesetzt und läuft nach ca. 19,7 Jahren über, beginnt also wider von vorn bei 0.

Dieses Zählen von vorn bedeutet ein falsches, 19,7 Jahre in der Vergangeheit liegendes Datum für alle betroffenen Geräte. Abhilfe schafft nur ein moderneres Verfahren in der GPS-Antenne.

Originalprodukt: Garmin GPS 18x LVC OEM Antenne ohne Stecker

Ab hier gab es für die Gemini 2 nun mehrere Möglichkeiten:

- der Kauf einer neuen Losmandy GPS-Antenne für 150-200,- Euro - teuer

- der Kauf einer original Garmin OEM GPS-Antenne für 100,- Euro - für Bastler

- Firmware-Update der alten GPS-Antenne - für Bastler

Die Losmandy GPS-Antenne ist eine handelsübliche Garmin GPS 18x LVC OEM Antenne, die mit einem Gemini 2 RJ-12 Stecker versehen und auf 4.800 Baut Übertragungs-geschwindigkeit konfiguriert wurde (ab Werk ist 9.600 Baut Standard). Für diese Modifikation veranschlagt Losmandy einen Aufschlag von bis zu 100% auf den Kaufpreis von Garmin.

Wer eine Krimpzange für RJ-12 Verbindungen im Zugriff hat und diese auch bedienen kann, spart somit schnell bis zu 100,- Euro. Alternativ kann auch ein serielles Kabel mit RJ-12 Stecker zerschnitten und ein Ende an dem Anschlusskabel der GPS-Antenne angelötet werden.

Die seriellen Anschlüsse der Gemini 2 sind kein serieller Standard, die Gemini 2 versorgt sowohl die GPS-Antenne als auch die Handsteuerung mit Strom, eine serielle Verbindung macht das von Haus aus nicht. Die Pin-Belegung der RJ-12 Verbindung an der Gemini 2 schaut wie folgt aus:

Wichtig ist, dass die Baut-Rate der GPC-Antenne auf 4.800 eingestellt wird. Die Gemini 2 prüft beim Einschalten am Serial 1 Port die Präsenz einer GPS-Antenne, indem sie mit 4.800 Baut sendet und auf eine Antwort wartet. Antwortet die GPS-Antenne, verbleibt die Gemini 2 bei 4.800 Baut und die GPS-Antenne ist aktiv. Wird keine Antwort empfangen, schaltet die Gemini 2 die Bautrate auf 9.600 hoch und die GPS-Funktion wird deaktiviert.

Noch ein Hinweis: der serielle UART oder der USB2Serial Adapter am PC kann ohne Probleme auf einen höheren Übertragunsgwert eingestellt werden (bei mir 115.200 Baut) die Übertragungs-Parameter sind 8 Datenbits, kein Paritätsbit, 1 Stoppbit (8N1).

Belegung der Steckverbindung an der Gemini 2

Die Konfiguration der GPS-Antenne erfolgt über das Tool SNSRCFG_320.exe, dass auf der Webseite von Garmin heruntergeladen werden kann. Hierfür muss ein serielles Anschlusskabel mit Spannungsversorgung für die GPS-Antenne konstruiert werden. In der Antenne und in der Gemini 2 sind CMOS-Bausteine verbaut, die bei falscher Belegung der Stecker dauerhaft Schaden nehmen können. Der Techniker sollte daher wissen, was er tut. Garmin bietet auf der Webseite ein technisches Dokument zum Download - GPS_18x_Tech_Specs.pdf. Hier ist zu lesen, wie ein serielles Kabel auszusehen hat.

Auszug aus der original Dokumentation von Garmin

Ich habe mich für das Update der Firmware meiner GPS-Antenne entschieden. Eine geeignete Spannungsquelle für den selbstgebauten Anschluss hatte ich nicht, so dass ist eine 3in1 Verbindung bauen musste.

Selbstbau: Stromversorgung kommt von der Gemini 2, die Signale der GPS-Antenne gehen zum PC

Die Firmware 4.40 ist die erste Version, die das Week Rollover Problem bei alten GPS-Antennen behebt. Die Datei GPS18xPC_LVC_440.exe wird von Garmin auf der Webseite bereitgestellt und beinhaltet sowohl das Updateprogramm als auch die Firmware-Dateien. Die eigentliche Update-Prozedur benötigt aber auch das Programm SNSRCFG_320.exe, das die GPS-Antenne auf ein Firmware-Update per seriellem Steuerbefehl vorbereitet.

Die Prozedur selbst ist ein wenig knifflig und schlecht beschrieben. Bei mir hat das Update wie folgt funktioniert:

1. Start des Programms SNSRCFG_320.exe

2. connect über den lokalen COM-Port - 4.800 Baut

3. Konfiguration von der GPS-Antenne herunterladen

4. Konfiguration anpassen -> 4.800 auf 9.600 Baut (wichtig für das Update-Programm)

5. Konfiguration auf die GPS-Antenne hochladen

6. GPS-Antenne resetten -> unter Konfiguration -> Reset Unit

7. disconnect

8. Programm SNSRCFG_320.exe beenden

9. GPS18xPC_LVC_440.exe ausführen -> 3 Dateien werden entpackt Update.exe sowie 2 Firmware-Dateien.

10. Start des Programms SNSRCFG_320.exe

11. connect über den lokalen COM-Port - 9.600 Baut