welche präzision?

[stukka]

freunde,
welche präzision ist heute möglich mit dgps oder neueste technik?
reden wir schon über 5 cm oder noch weniger?
danke im voraus für eure antworten

[Roland]

Hallo,

Uni Münster aus den guten alten 90-ern, immer noch gültig.
Alles was genauer als 10 cm ist, kann mit PDGPS, präzises DGPS, bezeichnet werden.
Die Genauigkeiten können besser als 5 cm sein, RTK mit SAPOS (oder ascos) bringt im Katasteralltag 2-3 cm,
man muss dazu jonglieren mit

ein oder zwei Frequenzen
Beobachtungsdauer oder RTK
Referenzstationsentfernung

In der Lage kann bei längerer Beobachtung fast der mm erreicht werden.
Dazu "jongliert" man zusätzlich mit der Software oder den Antennen (Choke-Ring).
In IGS-Netzen geht das sogar mit PPP (mir rätselhaft...) vielleicht hier, wenn auch viel Galileo

http://www.allsat.de/download/ALLSAT_al ... ATOPEN.pdf
s. IGS PPP < 1 cm

Grüße Roland

[Josef Gerstenberg]

Mit geodätischen Empfängern und selbst mit uBlox-Empfängern ist bei einer 0-Basislinie 1-2mm möglich.
Bei einer Nicht-0-Basislinie ist manchmal ist aber auch gar keine Positionsbestimmung möglich.
Alles was dazwischen liegt, hängt von 1000 Faktoren ab.

Mit uBlox-Empfängern ist keine Code-Lösung unter 2m möglich.
Da hilft auch kein DGPS oder SBAS weiter.

Soweit dazu,
Gruß von Josef

[ssquare_de]

Hallo Josef, hallo Forum,


endlich hab ich mal wieder ein bischen Zeit für unsere gemeinsamen Interessen!
Vermutlich wird demnächst von ublox ein verspätetes Weihnachtsgeschenk in Form einer neuen Firmware für den LEA-6T geben.

In der aktuellen "u-blox 6 Receiver Description" von Mitte Dezember wird an den ensprechenden Stellen schon auf eine kommende Firmware FW 7.01 verwiesen.
http://www.u-blox.com/images/downloads/ ... 018%29.pdf

Es wurden in der Sparte DGPS jede Menge Änderungen und Erweiterungen vorgenommen.
Am interessantesten dürfte wohl das neue Feature PPP werden, für das von ublox in oben verlinktem PDF auf Seite 40 folgendes schreibt:

..."Precise Point Positioning (PPP) is a premium feature which offers enhanced positioning accuracy by utilizing the
carrier phase measurements to smooth the pseudoranges measured to the satellites. The algorithm needs
continuous carrier phase measurements to be able to smooth the pseudorange measurements effectively.
Additionally ionospheric corrections like those received from SBAS or from GPS are required. A positioning
improvement can only be expected in an environment with unobstructed sky view during a period on the order
of minutes.

Best results are achieved by combining the PPP algorithm with valuable SBAS corrections.

14.2 Configuration
In order to use the Precise Point Positioning algorithm, PPP must be enabled by setting the appropriate flag in
UBX-CFG-NAVX5. "....


Und tatsächlich findet sich in der neuesten Vesion 6.10 von u-center ein Kästchen, das per Anhaken das PPP-Feature auch aktivieren kann...

Vielleicht kommen wir bei guten Empfangsbedingungen und mit von Trägerphasenmesswerten geglätteten Pseudorangeauswertungen auf eine Echtzeitgenauigkeit von rund 0,8-1,25m - ohne zusätzlichen Hardwareaufwand, nur so, im autonomen Betrieb des LEA-6T !?!

Man wird sehen.



Stefan

[Josef Gerstenberg]

Hallo Stefan,

die Glättung der Pseudoranges mittels der Phase ist eine feine Sache unter optimalen Bedingungen.

Wenn allerdings ein Fehler durch Multipath auftritt, bleibt der trotz Glättung i.d.R. bestehen.
(kuckste mal hier: gauss.gge.unb.ca/papers.pdf/casi00.kim.pdf)

Und dann ist für die Korrektur des Ionosphären-Fehlers auch noch SBAS notwendig.
SBAS-Satelliten stehen nahe am Horizont. In einem dicht besiedelten Land wie dem userem sind sie oft nicht zu empfangen.

Seit Jahren werben Hersteller von GPS-Empfängern mit L1-Genauigkeiten bis zu 0.25m. Ich halte das für Werbequatsch.

Gruß, Josef

PS Heute habe ich eine PCB für nen LEA-6T entwickelt. Mal sehen, wie er sich macht mit dem versprochenen PPP.

[ssquare_de]

Servus Josef,


in der "GPS WORLD" vom Oktober 2010 gabs zu SBAS und DGPS in Verbindung mit Einfrequenzempfängern (samt per Trägerphase geglätteten Pseudorangeauswertungen) nen interessanten Bericht:
http://www.gpsworld.com/survey/sbas-waa ... tics-10631
oder ausführlicher:
http://www.navcen.uscg.gov/pdf/cgsicMee ... C_2010.pdf
*)

Stefan

*) ... die eckigen Klammern ersetzt. Roland

[Hagen.Felix]

Und dann ist für die Korrektur des Ionosphären-Fehlers auch noch SBAS notwendig.
SBAS-Satelliten stehen nahe am Horizont. In einem dicht besiedelten Land wie dem userem sind sie oft nicht zu empfangen.
...
Heute habe ich eine PCB für nen LEA-6T entwickelt. Mal sehen, wie er sich macht mit dem versprochenen PPP.

Hallo,
auch wenn die Beiträge hier schon etwas länger zurückliegen, möchte ich doch noch einmal an dieser Stelle ansetzen.
Ob andere Chips von u-blox auch noch PPP bekommen (via Firmware-Upgrade), kann ich nicht sagen, zumindest deutet jedoch die aktuelle Vergleichstabelle (http://www.u-blox.com/images/stories/li ... s_2011.pdf) darauf hin, dass es bislang nur der neue NEO-6P ist, mit dem dieses Messverfahren möglich ist.
Da ich brennend daran interessiert war (und natürlich noch immer bin), was dies in der Praxis zu leisten vermag, habe ich seit gestern zwei Prototypen mit Engineering Samples des NEO-6P im Einsatz.
Die ersten Tests waren wegen unangenehm hoher Windstärke leider noch recht kurz, bestätigen zunächst jedoch schon mal eindrücklich die Aussage von Josef. Denn obwohl auf halbwegs freiem Feld gemessen, war EGNOS nur kurzzeitig zu bekommen. Und an dieser Stelle sitzt damit dann eben auch wirklich die Achillesferse des ganzen Messverfahrens ...
In den kommenden Tagen und Wochen werde ich jedoch meine Tests weiter fortsetzen und dabei auch immer mal wieder an einem geodätischen Festpunkt in meiner Nähe messen, um v.a. die Reproduzierbarkeit der gemessenen Position überprüfen zu können.
Die Ergebnisse werde ich dann auch mal hier im Forum berichten.
Bis dahin mit besten Grüßen aus Sachsen,
Hagen

[Hagen.Felix]

Hier noch mal als keine Illustration zwei Screenshots aus dem u-center.
Zuerst war längere Zeit kein DGPS mit EGNOS zu bekommen, trotz relativ freier Sicht.
Zum Schluss jedoch, bevor mich der eisige Sturm endgültig von der Stelle vetrieben hatte, kam noch mal für ein paar Minuten DGPS herein.
Ob das für PPP schon gereicht hat, vermag ich jedoch nicht zu beurteilen ...
Bis demnächst,
Hagen

[ssquare_de]

Hallo Hagen,

du hast es ja sicher selbst in der ublox-Doku gelesen:

PPP ohne SBAS funktioniert prinzipiell auch, aber eben nicht so gut wie mit SBAS.

Interessant, dass der NEO-6P in ucenter als Empfänger der ublox5-Generation geführt wird. ?!?
(Sieht man unten rechts in der Statuszeile in u-center)
Hast du PPP in ucenter korrekt aktiviert?

Vielleicht magst du mir mal das ublox-Rohdatenlog zuschicken, würde ich mir gerne mal näher ansehen.
Der Empfang beider EGFNOS-Sats sieht ganz gut aus, wenn man mal die Empfangsstärken von rund 40dB, aber auch deren zetlichen Verlauf betrachtet.

PPP-Erfahrung habe ich noch keine, aber wenn man deinen oberen Screenshot (PPP mit SBAS) bewertet, hast du ja "nur" rund 4min geloggt.
Ublox hat für die Erstellung ihres technischen Datenblattes den Empfänger laufen lassen und dann die ersten 10 min. des Logs verworfen...
Aber vielleicht reichen auch schon 4 min. in guter Empfangslage, um schon vollen Nutzen aus dem PPP-Verfahren zu ziehen?


Stefan


P.S. welche dynamische Plattform hattest du bei deinen Versuchen in der Firmware des Empfängers aktiviert?

[Hagen.Felix]

...
Interessant, dass der NEO-6P in ucenter als Empfänger der ublox5-Generation geführt wird. ?!?
(Sieht man unten rechts in der Statuszeile in u-center)
Hast du PPP in ucenter korrekt aktiviert?
Vielleicht magst du mir mal das ublox-Rohdatenlog zuschicken, würde ich mir gerne mal näher ansehen.
Der Empfang beider EGFNOS-Sats sieht ganz gut aus, wenn man mal die Empfangsstärken von rund 40dB, aber auch deren zetlichen Verlauf betrachtet.
PPP-Erfahrung habe ich noch keine, aber wenn man deinen oberen Screenshot (PPP mit SBAS) bewertet, hast du ja "nur" rund 4min geloggt.
Ublox hat für die Erstellung ihres technischen Datenblattes den Empfänger laufen lassen und dann die ersten 10 min. des Logs verworfen...
Aber vielleicht reichen auch schon 4 min. in guter Empfangslage, um schon vollen Nutzen aus dem PPP-Verfahren zu ziehen?
Stefan
P.S. welche dynamische Plattform hattest du bei deinen Versuchen in der Firmware des Empfängers aktiviert?

Hallo Stefan,
gestern - bei den ersten Tests mit diesen Prototypen - hatte ich leider den Fehler gemacht, die UBX-Ausgabe nicht zu aktivieren. Daher enthalten die Logfiles auch nur NMEA und im u-center wird halt u-blox 5 angezeigt ...
Heute habe ich jedoch schon die nächsten Testläufe durchführen können, wobei ich diesmal natürlich auch die UBX-Ausgabe eingeschaltet hatte. Soll ich Dir die *-ubx-Dateien per E-Mail zusenden oder hier im Forum einstellen?
An der gestern (und auch heute zunächst wieder) aufgesuchten Stelle am südlichen Stadtrand von Grimma, wo ich mit dem Auto bequem direkt am geodätischen Festpunkt parken kann, gelang es mir bislang nicht, bei dem Prototypen mit integrierter Antenne (Sarantel GeoHelix SL1206) auch nur einziges Mal DGPS mit SBAS zu bekommen. Um der Sache auf den Grund zu gehen, bin ich daher noch mal zu der höchsten Erhebung in der Region gefahren, wo die Sicht in beinahe alle Himmelsrichtungen frei bis zum Horizont ist. Dort bekam ich dann wenigstens mal für einige Sekunden SBAS-DGPS mit dem GeoHelix-Prototypen. Den Prototypen mit Antennenanschluss habe ich heute jedoch (ebenso wie gestern schon) nur am Festpunkt getestet, an beiden Tagen jeweils mit einer NovAtel GPS-701-GG Antenne am 5/8''-Gestänge an der Dachreling des Autos. Mit der externen Antenne kam SBAS-DGPS an beiden Tagen doch zumindest für einen guten Teil der gesamten Laufzeit.
PPP ist selbstverständlich immer aktiviert gewesen (war auch schon voreingestellt von u-blox).
Als dynamische Plattform hatte ich immer "Stationary" gewählt, was ja auch dem tatsächlichen Anwendungsprofil entsprach.
In eigentlich allen Fällen habe ich nach dem Setzen aller Einstellungen jeweils noch einen Kaltstart durchgeführt und danach die Antenne möglichst nicht mehr bewegt (beim Tablet-PC ging das jedoch nicht immer 100%ig). Bevor ich die Aufnahme des Logfiles gestartet hatte, ließ ich den Empfänger jeweils immer erst etliche Minuten laufen, bis die in den UBX-Ausgaben angezeigte Accuracy nicht mehr weiter hinunter ging ...
Ich werde hier im Forum weiter von meinen Tests berichten, da ich ja annehme, dass sich gewiss einige dafür interessieren dürften, wie sich PPP so unter Praxisbedingungen schlägt. Schließlich ist dieses Messverfahren ja nicht nur für meine Branche (landwirtschaftliche Feldvermessung und Aufnahme von Messpunkten auf Ackerflächen) interessant, sondern beispielsweise auch für die Geocacher ...
Für Anregungen und Hinweise bin ich dabei sehr dankbar, denn in etlicher Hinsicht bin ich ja doch noch relativ unerfahren mit der Materie!
Bis später,
Hagen

[ssquare_de]

Hallo Hagen,


OK, so haben wir das mit dem Protokoll schon mal geklärt...

Stell doch mal das "0-Portable" oder zumindest mal das "3-Pedestrian" -Modell ein.
PPP soll ja fixiert und bei geringen Geschwindigkeiten gut funktionieren.
Im "Stationary"-Modus schlägt (aus Erfahrung mit Vorgängermodellen) der Kalman-Filter doch einigermassen rabiat zu.
Da rührt sich dann in der Deviation-Box in ucenter schon nach wenigen Augenblicken nicht mehr sehr viel. ( >1-2min)
Das wird zur Beurteilung der PPP-Wirkung wohl eher störend sein.

So wie ich das in der ublox-Doku verstehe, ist das ja der Vorteil von PPP, dass man die Positionsberechnung nicht einfach mit dem Kalman-Filter "ruhigstellt",
sondern mit den Phasenmesswerten und zusätzlichen SBAS- Korrekturwerten die sonst üblichen Sprünge glättet.

Komisch, dass du beim EGNOS-Empfang solche Schwierigkeiten hast?
Vielleicht liegts an der Antenne?
Kann ich aber eigentlich nicht glauben, denn wenn 120 und 124 dauerhaft mit rund 40dBHz einfällt, dauert es nach dem Empfängerstart
einmalig nur ein paar Minuten, bis die EGNOS-Sats getracked werden und dann nimmer lang, bis die Daten dekodiert und aufbereitet sind...
Ich sag mal, in Summe max. 3-5 min...




Stefan

P.S. du hast ne PM

[Josef Gerstenberg]

Hallo Hagen und Stefan,

ich vermute mal, dass es an der Antenne Sarantel GeoHelix SL1206 liegt, dass du mit ihr Probleme beim SBAS-Empfang hast.
Anhand der technischen Spezifikationen der Antenne ist mir z.B. vollkommen schleierhaft, wie man sie halten muss, damit von unten wenig (Multipath) empfangen wird.
Wie hast du sie orientiert?
Die Rauschwerte bei der Messung mit der Sarantel sind deutlich schlechter, als mit der NovAtel.
Da stimmt etwas nicht!

Weitere Gründe könnten sein:
- Ein nasser Boden spiegelt Signale von tiefstehenden Satelliten fast perfekt. Da ist die Antenne NovAtel GPS-701-GG von Vorteil!
- Dein Ergebnis ist vielleicht zufällig. Ich selbst mache nur noch 24stündige Messungen unter fast gleichen Bedingungen, bevor ich aus den Ergebnissen etwas schließe.

Gruß Josef

[Hagen.Felix]

Moin moin,
der Unterschied zwischen den beiden Antennen ist ja wirklich so gravierend, dass einem schon beinahe sofort die Lust vergehen könnte, die Messungen mit der SL1206 überhaupt noch weiter fortzusetzen ...
Andererseits war bzw.ist es ja auch nur ein Test, ob es mit dieser Antenne wirklich Sinn machen könnte. Quasi in Fortsetzung der Tradition von Garmin GPSMAP 60 & Co., dass ein GPS-Handempfänger für den mobilen Einsatz sich im normalen Praxiseinsatz doch immer in wechselnder Ausrichtung zum Himmel befindet und man trotzdem die bestmöglichen Positionsergebnisse aus solch einer ungünstigen Situation herausholen möchte ...
Das Entwicklungsziel sollte eigentlich darin bestehen, einen möglichst kleinen USB-Stick haben zu können, der am Tablet-PC nicht allzu sehr stört, wenn man ihn dann auch tatsächlich mit sich herum schleppt.
Rein theoretisch bieten diese Helix-Antennchen ja genau diesen Vorteil, der sie dann auch für solche Handgeräte prädestiniert sein lässt. Und mit einem anderen Prototypen (SL1204 an einem LEA-6H), den ich vorher getestet hatte, waren die Ergebnisse eigentlich so, dass ich schon die Vermutung gehabt hätte, hier mit PPP einen guten Schritt vorankommen zu können. Am LEA-6H habe ich zwar z.T. recht derbe Schlenker im Track, wenn ich den Tablet-PC mit diesem USB-Stick dran über das Feld schleppe (einfach so in der Hand, wie es in der Praxis dann ja auch sein würde), aber sonst eben auch eine schön hohe Empfindlichkeit und relativ zuverlässigen EGNOS-Empfang. Nun hoffte ich eben, in der Kombination von PPP mit einer solchen Antenne auch eine deutlich präzisere Position im Stillstand oder bei langsamer Fortbewegung bekommen zu können.
In den ersten Tests des NEO-6P mit der SL1206 hatte ich den Tablet-PC so gehalten, dass die Antenne relativ senkrecht nach oben zeigte. Als ich allerdings eine eher waagerechte Position eingenommen hatte, wurde die Accuracy doch noch deutlich besser. Dieser Effekt war einige Male gut reproduzierbar.
Ansonsten waren die Testbedingungen an diesen beiden Tagen jedoch eher schlecht. Nicht nur, dass stürmischer und kalter Wind die Sache für den Tester sehr unangenehm werden ließ, war es von den vorherigen Niederschlägen ringsum noch so nass, dass es vermutlich ein einziges Multipath-Gewirr gewesen sein muss ...
Möglicherweise ist die Kombination von PPP-Chip und Mini-Helix-Antenne ja wirklich nur eingeschränkt sinnvoll - oder eben auch gar nicht ...
Bis später!
Hagen
P.S.: Das Platform Model werde ich heute mal auf Pedestrian umstellen ...

[Hagen.Felix]

...
der Unterschied zwischen den beiden Antennen ist ja wirklich so gravierend, dass einem schon beinahe sofort die Lust vergehen könnte, die Messungen mit der SL1206 überhaupt noch weiter fortzusetzen ...
...
Möglicherweise ist die Kombination von PPP-Chip und Mini-Helix-Antenne ja wirklich nur eingeschränkt sinnvoll - oder eben auch gar nicht ...
...

Heute hat sich eine weitere mögliche Fehlerquelle ins Gespräch gebracht: Die hohe Verstärkung der SL1206 (26 dB) führt ja möglicherweise zu einer Übersteuerung der Eingangsstufe des NEO-6P, welcher in dieser Hinsicht wohl auch etwas empfindlicher ist als seine LEA-6x-Kollegen ...

Werde der Sache weiter auf den Grund gehen, aber möglicherweise wird eine externe Antenne doch auf Dauer alternativlos sein.

Bis demnächst,
Hagen

[Josef Gerstenberg]

Hallo Hagen,

Die "hohe" Verstärkung der Antenne SL1206 kann keine Fehlerquelle sein.
Im Datenblatt der NEO-6x Empgänger ist für alle Sub-Typen eine maximale Antennenverstärkung von 50 dB abgegeben.
Und die unter "Absolute maximum ratings" angegebenen -5dBm wirst du nie erreichen (außer mit einem GPS-Simulator).

Werde der Sache weiter auf den Grund gehen, aber möglicherweise wird eine externe Antenne doch auf Dauer alternativlos sein.

Das denke ich auch.
Allerdings wird eine preiswerte externe Antenne auch nur eine Schönwetterlösung sein.
Bei einer Messung auf einem nassen Acker weisen die Pseudorange mit einer preiswerte externen Antenne ein Multipath-"Rauschen" von mehreren Metern auf.
Und das bekommt man bei einer Pseudorange-PPP-Positionsbestimmung, wie sie der NEO-6P vermutlich macht, nicht weg!
Die Pseudorange-Glättung des NEO-6P wird sie nur zeitweise mildern können, weil der Multipath auch Phasensprünge bewirkt.

Gruß Josef

PS Kennst du die Regel, wie sich unabhängige zufällige Fehler addieren?
Die ist in diesem Zusammenhang sehr wichtig.
Wenn nein, dann suchste mal unter dem Stichwort "Gauß'sches Fehlerfortpflanzungsgesetz"
oder wir machen wir einen gesonderten Beitrag daraus, wenns interessiert.
Letzteres würde vermutlich Roland erfreuen.