Position der Satelliten

Allgemeine Fragen zu GPS und verwandten Themen

Moderator: Roland

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Roland
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Re: Position der Satelliten

Beitrag von Roland » 17.03.2008 - 18:49

Hallo Dennis,


sollte Du entgegen den letzten Anregungen doch weitermachen, hier noch ein paar Abschätzungen. Du kannst aber auch einlenken und sagen, dass Du doch lieber ein Spiegelei braten willst.

Große Halbachse = 26560,3 km
Exzentrizität = 0,0117
Kleine Halbachse = 26558,5 km.

Mithin dürfte es ausreichen, den Satelliten-Orbit als Kreisbahn anzunähern. Ich würde dafür etwas mehr Aufwand in die Geometrie am Beobachtungsort stecken und das WGS84-Ellipsoid zugrunde legen -> Formeln im Internet verstreut.

Alle Bemühungen um Genauigkeit werden zunichte gemacht durch die ungenaue Richtungsangabe im $GPGSV-Satz, so 350-450 km. Vielleicht planst Du ein Modul mit genaueren Berechnungen der Sichtbarkeiten ein ? Ich hab’ mich jetzt in die Lösung verbohrt, wenn Du einen anderen Weg gefunden hast, melde Dich bitte.


Ephemeriden (wir haben die 1471. GPS-Woche)
http://igscb.jpl.nasa.gov/components/prods_cb.html ich meine ich hätte mal andere gehabt …
ftp://igs.bkg.bund.de/IGS/products/ zu den Orbits klicken 15 minütig


Was ich bei meinen Recherchen noch fand:

Eine Linksammlung
http://tau.fesg.tu-muenchen.de/~fesg/we ... mmlung.php
Ein Programm
http://www.movingsatellites.com/d_gps.html


Grüße Roland

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Roland
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Re: Position der Satelliten

Beitrag von Roland » 17.03.2008 - 19:58

Hallo,
Thomas hat geschrieben:Und da wir uns in einem Bewegten Koordinatensystem sind noch die Zeit.
... und das Wetter ... und die Inflation ...

Ernsthafter: wieso bewegt ? ECEF !


Grüße Roland

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Jörn Weber
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Re: Position der Satelliten

Beitrag von Jörn Weber » 17.03.2008 - 21:01

Hallo Dennis,
Dennis hat geschrieben: auch wenn sie zwar regelmässig von diesen Bahnen abweichen so kann ich doch trotzdem die Position über diese Bahnkurven berechnen, oder? Weiß jemand, wo ich entsprechendes Material finde?

Im Almanach der GPS-Empfänger, aber dazu schrieb ich ja schon etwas. Aber mir fällt gerade ein, dass diese Daten auch vom BKG ausgesendet werden. Das heisst, wenn dein Programm Zugriff auf das Internet hat, braucht es nur noch einen Zugriff, aka Account, auf den ntrip-Server des BKG welcher die Bahndaten in quasi-Echtzeit ins Internet versendet. Damit kann man die exakte Position eines Satelliten errechnen. Ein Zugriff auf das SiSNet der ESA könnte eventuell auch nützlich sein. Eine andere Möglichkeit wäre den InstandFix-Server von SirF oder den AGPS-server von u-blox anzuzapfen. Google mal nach den Stichworten NTrip und SISNet. Und dann ist die Aufnahme von vielen Informationen angesagt. Der Aufwand, welchen du betreiben musst, wird gewaltig sein.

Wenn Du das von von dir aufgeworfene Problem lösen willst ist es IMHO unumgänglich das GPS vom Prinzip her vollständig zu verstehen.

Gruss Joern Weber

Dennis
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Re: Position der Satelliten

Beitrag von Dennis » 17.03.2008 - 21:14

macnetz hat geschrieben:
jekyll_wolf hat geschrieben:
Dennis hat geschrieben:....Ich möchte für eine kleine Applikation nicht nur die aktuelle GPS-Position auf einer Karte anzeigen, sondern auch die Positionen der sichtbaren Sateliten....
... wen macht das glücklich ?
das ist auch meine Frage . . .
Nun, die einfachste Antwort auf diese Frage wäre wohl: Meinen Chef. Und dem würde ich nur ungern sagen: "Geht nicht!". Aber nur allein darum geht es nicht. Mir ist schon klar, dass die Anzeige auf einer detailgetreuen Strassenkarte keinen Sinn macht. Man kann aber quasi "herauszoomen" und dann die Schatten sehen (dafür natürlich nicht mehr auf den Meter genau, wo man selbst ist).

Die Applikation wird später auf einer mobilen Platform laufen und daher keinen regelmässigen Zugang zum Internet haben. Ich hatte heute den Tag über leider keine Zeit, werde aber jetzt noch ein wenig mathematisch Tüfteln und meine Idee von oben durchrechnen... eine Kollegin von mir ist der Meinung, dass es so gehen müsste (wurde früher wohl so gemacht, sagt sie). Leider hat sie, als ich ihr davon erzählte, ziemlich die Augen verdreht, weil die ganze Sache mathematisch wohl recht ekelig werden wird.

Roland, vielen Dank für die Links... ich werde mich da mal durchwühlen.

Dennis
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Re: Position der Satelliten

Beitrag von Dennis » 18.03.2008 - 00:07

So, ich habs... der Ansatz von oben funktioniert wirklich und ist auch gar nicht so ekelig wie ich zuerst dachte... mit ein wenig Hilfe von der Wikipedia.

Wie das ganze nun in der fertigen Version aussieht könnt ihr bei Interesse im angehängten Bild sehen. Da ich am heimischen Rechner kein GPS empfangen kann habe ich einfach
8 zufällige Meßwertpaare erstellt.. dabei liegt der Azimuth stets zwischen 0 und 360°, die Elevation zwischen 45° und 90°. Die Zahlen werden später die Satelliten-Nummer sowie die
derzeitige Signalstärke anzeigen.

Vielen Dank nochmal für eure schnelle Hilfe :)
Dateianhänge
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GPSInfoTool.jpg (57.51 KiB) 12078 mal betrachtet

Deichgraf
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Re: Position der Satelliten

Beitrag von Deichgraf » 18.03.2008 - 12:04

... meine iBT nimmt einen Satelliten mit 6° Elevation in Use. Die Satellitenseite eines GPS oder der Sky-View eines PC-Programmes ist aussagefähiger als die oben gezeigte Karte. Bei einem Sky-View kann ich wenigstens den HDOP-Wert abschätzen, wenn ich es möchte.


Gruß
Günther

P.S. Die Ami's haben auch so eine Kartenseite, u.a. kann man da die Bahn des Hubble-Teleskop's verfolgen. :shock:

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Roland
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Re: Position der Satelliten

Beitrag von Roland » 18.03.2008 - 21:36

@sch Dennis,

Du kannst über einen See wandeln – am Ufer steht Einer und sagt:

„Kiekma, nich ma schwimm kanner.“

(Man nennt das auch das Vogts-Syndrom ...)

Mir war beim Lesen Deiner Lösung vor Schreck der Unterkiefer runtergefallen : „Wikipedia“.
Daran hatte ich nicht gedacht. „Satellitenfusspunkt“ gibt’s zu meiner großen Erleichterung nicht. Welche Begriffe haben Dir geholfen ?

Ich hätte aber noch eine kritische Anmerkung zur Darstellung.
M.E. musst Du die Datensätze/Algorithmen/Projektion überprüfen. Da kein GPS-Satellit eine Inklination größer 57° hat, dürfte kein Satellit (hier die 4) eine Position von über 60° Breite haben.

Mir geht aber auch der A... auf Grundeis. Du sagtst schon
Das ganze geht natürlich nicht mehr, wenn die Distanz zwischen Erdmittelpunkt und Satelliten signifikant schwankt...
Ich fand das hier
http://www.n2yo.com/index.php?k=20

Die Satellitenbahndaten anklicken = GPS OPERATIONAL, dort gibt es recht unterschiedliche Apogäen und Perigäen :( .
Gut, denen fehlen 6370 km. Aber wenn die wirklich so unterschiedlich sind, dürfte doch keine kreisförmige Bahn vorliegen ? Irgendjemand - doch nicht ich ? - macht irgendwo einen Fehler.

Ansonsten
http://www.effilee.de/wissen/Eierspeisen.html#960_TOC

Grüße Roland

Dennis
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Re: Position der Satelliten

Beitrag von Dennis » 19.03.2008 - 10:25

Roland hat geschrieben: Du kannst über einen See wandeln – am Ufer steht Einer und sagt:

„Kiekma, nich ma schwimm kanner.“
Ich denke hier handelt es sich eher um das typische Mißverständniss zwischen Ingenieur und Nicht-Ingenieur... die geeignete Anzeige zu wählen ist
natürlich die triviale Aufgabe... ob ich die Karte nun größer, kleiner oder sogar dynamisch mache ist ein Kinderspiel im Vergleich zur nötigen Mathematik, um überhaupt erstmal an die Positionen dranzukommen. Aber der Nicht-Ingenieur sieht natürlich nur das Endergebniss und das ist, da hat Deichgraf ja durchaus recht, in der derzeitigen Form eher bescheiden. Aber nur zu Deichgrafs beruhigung: Man kann natürlich auch auf eine komplette Weltkarte umschalten und sieht dann wirklich alles.
Roland hat geschrieben: Mir war beim Lesen Deiner Lösung vor Schreck der Unterkiefer runtergefallen : „Wikipedia“.
Daran hatte ich nicht gedacht. „Satellitenfusspunkt“ gibt’s zu meiner großen Erleichterung nicht. Welche Begriffe haben Dir geholfen ?
"Drehmatrizen"...
dort findet man die Drehmatriz für Drehung um eine beliebige Achse... dann hab ich mich einfach vom lokalen Bezugssystem zum globalen hochgerechnet, Schritt für Schritt.
Roland hat geschrieben: Ich hätte aber noch eine kritische Anmerkung zur Darstellung.
M.E. musst Du die Datensätze/Algorithmen/Projektion überprüfen. Da kein GPS-Satellit eine Inklination größer 57° hat, dürfte kein Satellit (hier die 4) eine Position von über 60° Breite haben.
Die Anzeige oben beruht auf Zufallsdaten, da ich zuhause leider keinen GPS-Empfänger hatte, es aber trotzdem testen wollte... mittlerweile bin ich mit dem
System schonmal bei uns auf dem Firmengelände rumgelaufen und hab es mit echten Daten gefüttert. Und die ergeben durchaus Sinn :)

Nein danke ;)

Deichgraf
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Re: Position der Satelliten

Beitrag von Deichgraf » 19.03.2008 - 13:11

Hi, Dennis,
als ich meine Satellitenschüssel aufgebaut habe, kam ich mit Azimuth und Elevation in Berührung. Vom Katasteramt ließ ich mir meine Koordinaten geben, und mit einer Excel-Formel, die ich in einer Sat-Zeitschrift gefunden hatte, ließ ich Azimuth und Elevation von meinem Standort zum Astra und Eutelsat berechnen. Ich wollte die Antenne schließlich sehr genau ausrichten. Wozu hatte ich denn den Kompass.
Die Praxis zeigte dann, dass das Einrichten der Antenne nach der Methode Bild besser/schlechter viel effektiver war.

Nicht nur ich sehe viele Dinge von der praktischen Seite, aber es kann ja auch durchaus spannend sein, etwas Neues auszuprobieren. So habe ich z. B. in meinem Wohnzimmer selbst gebaute Dickbassfallen stehen. Meine Ehefrau bekam fast einen Schreikrampf. Zum Trost durfte sie die Kästen anmalen.

@ Roland
Wenn man über's Wasser laufen will, muss man wissen, wo die Steine liegen :D

Gruß
Günther

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Re: Position der Satelliten

Beitrag von Roland » 19.03.2008 - 21:49

Hallo Günther,

zu den Azimuten wollte ich schon einwerfen, das Katasteramt hat vielleicht Länge und Breite auf dem Bessel-Ellipsoid der deutschen Landesvermessung rausgesucht, aber das dürften nur 5-10 Bogensekunden Unterschied zu einem gobalen System sein.
Mal ehrlich: Du hast Dich doch mit dem Kompass in der Hand auf dem Dach an dem eisernen Antennenmast festgeklammert … ?

@ Dennis:

Ich kann's noch nicht glauben., hab's aber mehrfach durchgerechnet.
Eine Exzentrizität von 0,0117 macht zwar nur 2 km Unterschied in den Orbitachsen, aber verschiebt den Brennpunkt der Bahn um 300 km aus dem Mittelpunkt :!:

Die in dem o.g. Link gefundenen Apogäen und Perigäen werden hier gleichfalls dokumentiert, wenn auch für 2004 :
http://www.globalsecurity.org/space/lib ... es2004.htm
Eines fernen Tages werde ich begreifen, worauf sie sich beziehen.


Grüße Roland

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