Frage zur Iteration

Allgemeine Fragen zu GPS und verwandten Themen

Moderator: Roland

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EA
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Frage zur Iteration

Beitrag von EA » 16.06.2007 - 00:01

Hi,

hab mir die Seite (http://www.kowoma.de/gps/Signalverschiebung.htm) durchgelesen und steh irgendwie auf dem Schlauch. Durch die Verschibung des Signals wird doch ein Teil der Laufzeit berrechnet, der die Letzen 300km abdeckt.

Durch die Iteration wird aber die Komplette Laufzeit durch Näherung berrechnet. Also die Komplette Distanz Satellit-Empfänger. Warum wird dann die Teillaufzeit durch Verschiebung dazu addiert, obwohl eh schon die komplette Distanz berrechnet wurde. Dadurch wirds doch nie und nimmer genauer?

Klärt mich bitte auf.

Gruss
EA

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Roland
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Beitrag von Roland » 16.06.2007 - 15:30

Ouuuu!

Rechne doch nur mit den drei Koordinatenunbekannten.
Das geht ziemlich einfach. Ehrlich. 8)

Ins Grübeln kam ich bei der ähnlich gelagerten Anfrage zu einer Facharbeit, in der als viertes die Zeitunbekannte bestimmt werden sollte. Da hab' ich gesagt:

JMZ: GPS Grundlagen, Einführung ... runterladen, Augen zu und durch.
Hatte die Zeitdimension so gewählt, dass die Matrix noch halbwegs konditioniert war. Hatte glaube ein konstruiertes Beispiel, indem die Frage nach dem echten Zeitversatz nicht ausschlaggebend war. Als errechnete Zeitunbekannte ergab sich irgendwas halbwegs Plausibles.

Den korrekteren Ansatz liefert glaube ich
Peter Dana
Muss ich jetzt zugeben, dass ich den nicht geknackt habe ?

Genau für solche Fragen wollte ich mir mal Literatur für bis zu
127 US$ bestellen.
Hm, das wegen ein paar Fragen ? Die kaum Einer stellt :)


Grüße Roland

EA
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Beitrag von EA » 17.06.2007 - 14:28

Hi,

danke erst mal für deine Antwort. Das PDF File "Grundlagen GPS" hab ich schon vorher durchgelesen. Richtig weitergeholfen hat´s mir auch nicht. In der PDF Datei wird ja durch Iteration der X,Y,Z Wert durch Annäherung unter berücksichtigung eines bestimmten Fehlers, sowie der Zeitfehler t0 berrechnet.
Vorher wurde erklärt wie durch die Signalverschiebung die Teillaufzeit festgestellt wird. Leider wird nicht erklärt wofür zum Teufel man die Teillaufzeit dann weiter benötigt! Wozu wird die dann benötigt, wenn man eh schon die Koordinaten berrechnet hat?

In der Erklärung deiner Homepage dazu steht, dass die Teillaufzeit durch die Signalverschiebung bestimmt wird (bei dir 0.9km). Dann rechnest du auf einmal zu den 24000km die 0,9km - Warum?

Danke wiedermals im Vorraus
EA

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Roland
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Beitrag von Roland » 17.06.2007 - 14:44

Hallo EA,

wir sind gerade beide online. Ich bräuchte aber ein bisschen Zeit zum Nachdenken.
Und vielleicht schaltet sich auch Michael ein. Er ist nämlich der Urheber dieser Website. Ich bin hier nur zufällig reingestolpert. Hatte dann auf einmal diese Kugel am Bein. Da stand "Moderator" drauf :D


Grüße Roland

EA
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Beitrag von EA » 17.06.2007 - 14:57

Ok, Danke für deine Mühe. Ich sitze auch noch davor, evtl. komm ich ja doch noch drauf.

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Roland
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Beitrag von Roland » 17.06.2007 - 23:17

Hallo EA,

nein, ich habe nicht stundenlang nachgedacht :)

Ich habe eben nochmal das Forum aufgerufen.
Sauber formulieren kann ich's um die Uhrzeit nicht, und besser als Michael oder JMZ erst recht nicht.

Die durch Signalverschiebung ermittelte Teillaufzeit ergibt mit der Lichtgeschwindigkeit multipliziert die Pseudostrecke - eben Pseudo und nicht die wirkliche, da noch Korrekturen angebracht werden müssen. Mit dreien dieser Strecken erhält man die drei Koordinaten (drei Beobachtungen liefern drei Unbekannte). Die "Uhr" im Empfänger läuft aber nicht synchron mit der GPS-Zeit, die Laufzeit und damit die Strecken sind also leicht verfälscht. Eine vierte Strecke liefert die Zeitunbekannte oder den Zeitfehler im GPS-Empfänger. Damit werden die Pseudostrecken rechentechnisch quasi korrigiert.
Das ist ein Trick, der preiswerte Empfänger erst ermöglicht.

An der Stelle möchte ich sagen:
so stelle ich mir das vor. Ich scheitere aber, wenn ich erklären soll, welche Tricks bei der Berechnung in den Empfängern wirklich angewandt werden. Das steht vermutlich in den o.g. Büchern, um die ich virtuell immmer wieder mal herumschleiche ...

Grüße Roland

EA
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Beitrag von EA » 18.06.2007 - 15:07

Hi Roland,

deine Theorie klingt schon ganz plausibel. Einzig was mich dran stört ist, dass man doch durch die Siglalverschiebung nur einen Teil (genauer gesagt 300km) der Pseudolaufzeit feststellen kann. Wie kommt man dann auf die komplette Pseudolaufzeit?

In der Erklärung der Homepage steht, dass er erst die 0 bis 300m Laufzeit durch Signalverschiebung bestimmt. Dann durch Iteration die 24kkm in 300km Schritten - warum gerade in 300km Schritten? Dann wird ja auf die 24kkm die bestimmten 0.9km aus der Signalverschiebung aufaddiert - weswegen ich immer noch die Frage habe, warum man das einfach dazu zählen kann.

hmpf!

Deichgraf
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Iteration

Beitrag von Deichgraf » 18.06.2007 - 15:37

Hi, EA,
die von Dir angegebene Seite bei Kowoma:
Nun wollen wir das eben Gesehene auf die Dimensionen der GPS Signale übertragen. Wir haben gehört, dass der C/A-Code aus 1023 chips besteht, die mit einer Frequenz von 1,023 MHz gesendet werden, somit alle 1000 Mikrosekunden wiederholt werden. Bei einer Lichtgeschwindigkeit von etwa 300 000 km/s entspricht das einer Entfernung von 300 km. Das Signal wiederholt sich also sozusagen alle 300 km. Ein Balken (oder "Nichtbalken") der obigen Grafiken entspricht einem chip im GPS-Signal. Die von uns berechnete Signalverschiebung von 3 entspräche damit 3 chips oder 3 Mikrosekunden. Das entspricht einer Entfernung von 0,9 km.

Damit ist doch Deine Frage beantwortet.

Gruß
Günther

EA
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Beitrag von EA » 18.06.2007 - 16:19

Hi Günter,

leider ist meine Frage nicht beanwortet, da das nur erklärt, warum nur max. 300km Entfernung Empfänger <-> Sattelit durch die Signalverschiebung bestimmt werden können.

Es erklärt nicht, warum bei der Iteration in 300km Schritten gesprungen wird und weswegen die 0,9km einfach zu den 24kkm dazu gezählt werden.

Gruss
EA

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Roland
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Beitrag von Roland » 18.06.2007 - 22:48

Hallo,

jetzt sehe ich, dass ich den Begriff 'Iteration' anders verstanden hatte, nämlich als Rechenschritt bei der Auflösung des betreffenden Gleichungssystems zur möglichst feinen Bestimmung der Standpunktkoordinaten.
Hier wird er aber eher als schrittweise Annäherung an die grobe Standpunktposition verwendet. Right ?

Jetzt könnte ich als Beispiel ein Bandmaß bringen, das zwar eine 'Metereinteilung' hat, hier diese 300 km-Stücke, aber keine Bezifferung. Man muss also abschätzen können, in welchem Meterabschnitt (300 km-Abschnitt) man steht. Ist das möglich, weil man seine Position aus früheren Messungen ungefähr kennt, kann man mit der 'Zentimeter-Auflösung' beginnen.
Hat man die genäherte Position nicht, muss man sich durch Tricks (derzeit mein Lieblingwort) oder wie Michael sagt, durch Iteration herantasten. Das hat Michael auf der Seite weiter unten aber angedeutet.


Grüße Roland

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