Extreme Kälte = Schlechter GPS Empfang?

Allgemeine Fragen zu GPS und verwandten Themen

Moderator: Roland

Beitragvon Michael » 30.01.2006 - 14:06

Hallo allerseits,

ich möchte mich mal weit aus dem Fenster hängen und ganz kurz mit einem immer wiederkehrenden Unsinn aufräumen:
Die Ionosphäre weiss nichts vom Wetter in den unteren 2 km.
Da oben gibt es in dieser Hinsicht keinen nennenswerten Unterschied zwischen Sommer und Winter. Das Wetter spielt sich unten ab.

Ich halte zwei Möglichkeiten für die Wahrscheinlichsten:
a) Pech: Es waren gerade die falschen Satelliten am falschen Ort. Sprich: In den 15 Minuten mit dem schlechten Empfang waren die Bedingungen aufgrund der Satellitenpositionen ungünstig. Das ist das am stärksten unterschätzte Problem bei GPS. Da werden die tollsten Theorien aufgestellt: Marsianer, Amerikaner, Wetterphänomene, Böse Nachbarn etc. Und es ist am Ende eigentlich immer die Sat-Symmetrie.
Es passiert manchmal, dass durch einen Störsender (unabsichtlich) das Signal lokal eingeschränkt schlecht empfangen wird. Das ist aber sehr sehr selten.

b) Temperatur im Gerät
Die Variante, dass die Temperaturkompensation bei tiefen Temperaturen nicht gut funktioniert halte ich auch für denkbar. Die Geräte kalibrieren sich zwar selbst, aber wenn ein Gerät "warme Umgebung gewöhnt" ist und man bringt es dann in die Kälte, kann es vielleicht eine Weile dauern, bis die Korrektur wieder stimmt und dann hat es Probleme die Satelliten zu erfassen. Den Akku halte ich für unschuldig. Wenn er ein Problem mit der Temperatur hat, geht das Gerät garnicht mehr oder halt nicht so lange.

Und: Seht Euch die Aufzeichnungen vom GPS-Monitor an. Dort wo das Teil steht (Allgäu) hatte es in den letzen Tagen auch bis zu -15 °C und das Ding lief wie eine 1.
Allerdings ist nur die Antenne diesen Extremtemperaturen ausgesetzt, der Empfänger hat es warm. Naja, wenigstens nur wenig unter 0 °C. Und das Teil hat Zeit, die Temperatur zu kompensieren. Und nein, ich werde nicht noch zusätzlich Wetterdaten im System mitloggen. Obwohl... die Idee ist verlockend...

Aber: Das GPS-Signal selbst ist immer gleich gut. Vermutlich im Winter (Nordhalbkugel) sogar besser, weil die Sonne nicht so auf die Ionosphäre bretzelt. Für Details, siehe WAAS/Egnos.

Gruss
Michael
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Re:

Beitragvon gps-camera.eu » 12.01.2011 - 12:38

Ich weiss, dass ich spät mit dem Post dran bin. Aber ich vermute, dass wegen dieses Threads immer mal wieder komische Fragen und Behauptungen auf mich zu kommen. Darum gebe ich mal lieber prophylaktisch meinen Senf hier ab ...

Hartmut hat geschrieben:wenn sauwetter mir meinen TV satelittenempfang lahmlegen kann, denn geit dat auch mit GPS !!!

Wie wäre es mit ein wenig Physik Grundkurs. GPS-Signale haben eine andere Wellenlänge als Satellitenfernsehen. Wenn das "Sauwetter" allerdings mit 20cm großen Regentropfen oder Hagelkörnern zu tun hat, dann trifft das ganze sicherlich zu.

Hier ein Artikel dazu mit Verweisen auf Wissenschaftliche Forschung:
http://www.gps-camera.eu/wissen/29-hardware/316-gps-empfang-trotz-schlechtem-wetter-stoert-regen-schnee-oder-nebel.html
Allerdings kann es schon stören, wenn Schnee, Eis oder Wasser auf der GPS-Antenne sich anhäufen.

da hab ich noch was, wo ich nicht so genau weiß, stichwort ionosphäre oder so. nicht zu vergessen störstrahlungen.

Ich weiss auch nicht, was man dazu noch sagen soll. Grüne Männchen? Strahlensalat?
gps-camera.eu
 

Re: Extreme Kälte = Schlechter GPS Empfang?

Beitragvon Roland » 13.01.2011 - 19:07

Hallo,

ja, die alten Threads sind doch die besten !
Waren das Zeiten, als Hartmut postete ... der hängt in Thailand ab. Total. Nix mehr GPS.
Mit den 'Störstrahlungen' wird er GPS-Jammer gemeint haben.

Aber das Thema geht immer noch durch die Medien.

Fand in der ADAC-motorwelt vom 1.Jan.2011 auf S. 114 in der Rubrik Leserfragen unter
"Die Kurve kratzen"
Wie kommt es eigentlich, dass Autofahrer vom Navi-System vollkommen falsch geleitet werden, zum Beispiel in einen Fluss ?

Antwort:

... Das kann am Wetter liegen, Nebel und Regen beeinträchtigen die elektromagnetischen Funkwellen des GPS ...

Tja, was soll man da noch sagen, da kann man den Steinen predigen.

Aus allem, was ich gelesen habe, z.B.
http://www.radiometrics.com/gps_delays.pdf
folgere ich, dass monsunähnliche Wolkenbrüche, Blizzards und Sandstürme, also richtige Sandstürme, den Empfang erheblich stören können. Nicht aber normale Wettererscheinungen. Hätte gedacht, Schnee als Sonderfall von Wasser würde ebenfalls blockieren, denkste ...
http://www.insidegnss.com/auto/SepOct07 ... utions.pdf

Irgendwo gab's mal (von Leica ?) eine schöne Auskunft auf die Frage, ob ein Gewitter den GPS-Empfang beeinträchtigen kann :

Ja, wenn der Blitz ins Gerät einschlägt !"

Stieß in dem Zusammenhang auf den Begriff
http://de.wikipedia.org/wiki/Hydrometeore
Im Herbst treffen mich öfter Laubmeteore.


Grüße Roland
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Re: Extreme Kälte = Schlechter GPS Empfang?

Beitragvon Hartmut » 14.02.2011 - 07:14

moin,
hab nicht viel zeit der lappen flattert schon und das ist nicht gut.
der michael hat es schon gepostet, es wird an der satelittenkonstallation gelegen haben. heute ist das mit den besseren chips, die damals seltener waren, eher kaum noch ein prob. da hast du heute eher stress mit den filtern die refexionen etc. fernhalten sollen.

bis denn
:mrgreen: :mrgreen: :mrgreen:
ich bin zwar verantwortlich, für das was ich sage, aber nicht dafür, wie du es verstehst.

rechtschreibfehler sind gewollt und deswegen mit voller Absicht erstellt. wer welche findet, darf sie behalten, verschenken oder auch versteigern.
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Re: Extreme Kälte = Schlechter GPS Empfang?

Beitragvon corbingravely » 14.11.2013 - 07:42

Das ist definitiv wahr. Ich weiß nicht, wie viele von euch wissen. Aber extreme Kälte bedeutet hohe Dichte der Luft, und das wird bedeuten, dass das leitfähige Material in der Luft nicht leitet alles andere als Akt als Isoliermaterial. Deshalb ist der Empfang hier sehr gering.


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Re: Extreme Kälte = Schlechter GPS Empfang?

Beitragvon B14 » 17.11.2013 - 16:54

corbingravely hat geschrieben:... extreme Kälte bedeutet hohe Dichte der Luft...


Hallo Corbin,

ganz von der Hand zu weisen ist es natürlich nicht, dass kälter Luft eine andere Dichte und damit auch einen anderen Brechungsindex hat (normal ca. 1,000292). Nachdem die Temperaturunterschiede wohl nur in den ersten Kilometern der Erdoberfläche vorhanden sind und das GNSS-Signal vom Satelltien bis zum Empfänger 20.000 km zurücklegen muss, halte ich den Einfluss für äußerst gering.

Gruss
Bernd
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Re: Extreme Kälte = Schlechter GPS Empfang?

Beitragvon Roland » 18.11.2013 - 01:53

Hallo Bernd,

ich glaube da eher an Spam als an einen ernstzunehmenden Beitrag.
Hab ein bisschen ausgeputzt ...

Grüße Roland
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Re: Extreme Kälte = Schlechter GPS Empfang?

Beitragvon Josef Gerstenberg » 21.11.2013 - 21:57

Wie Roland schon sagte: Monsunähnliche Wolkenbrüche, Blizzards und Sandstürme können GPS-Signale (!) durchaus stören. Regen oder Kälte nicht.

Es gibt meiner Erfahrung nach einen Grund, warum so manche GPS-Empfänger beim Start (!!!) in der Kälte Probleme haben.

In vielen GPS-Empfängern befindet sich eine Batterie (oder ein Akku).
Diese dient dazu, die aktuellen Ephemeriden in einem RAM zu speichern und die interne Uhr in Betrieb zu halten, wenn der Empfänger ausgeschaltet wird.
Wird ein GPS-Empfänger wieder eingeschaltet, dann verfügt er dadurch über mehr oder weninger aktuelle Ephemeriden und eine ungefähre Zeit.
Das kann beim Wiedereinschalten des Empfängers die Suche nach Satelliten und die Positionsbestimmung deutlich beschleunigen.

Nun zum Problem.
In vielen (fast allen?) GPS-Empfängern sind Batterien eingebaut, die nicht den Temperaturspezifikationen des Empfängers entsprechen.
Ich habe z.T. Accus in GPS-Empfängern gefunden, die nur in einem Temperaturbereich von +10° bis +45° vom Hersteller spezifiziert waren.
Macht eine solche Batterie bei niedrigen Temperaturen schlapp, dann kann es sein, dass man 15 bis 30 Minuten bis zum ersten Fix warten muss.

Gruß in die Runde, Josef

PS Selbst ublox verwendet in seinen Referenz-Designs Akkus, die nicht den Temperaturspezifikationen des Empfängers entsprechen.
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Re: Extreme Kälte = Schlechter GPS Empfang?

Beitragvon nevermind10844 » 31.01.2014 - 23:41

Moin,

das Thema interessiert mich auch. Ich habe heute mit meinen nicht ganz aktuellen Bauteilen eine Messung (Rohdaten) durchgeführt.
Wetterbedingungen hierbei: -6°C, leichter Wind, schneebedeckt, bewölkt.
Position: Auf dem Carport
Sicht: bis auf nördliche Richtung alles frei, dort ca. 12° abgeschattet, durch höhergelegenes Haus in 20 - 25m Entfernung.
Messdauer: 1,75h
Empfänger: uBlox LEA-4t an nem RaspberryPi und Tallysmann TW4421 von Hagen
kaltisses.jpg
kaltisses.jpg (239.51 KiB) 3821-mal betrachtet

Ich kann da nicht von schlechterer Empfangsqualität sprechen. Das Ergebnis ist besser als viele die im August bei 20° gemacht wurden.
Auf der Antenne hatte sich sogar eine leichte Eisschicht gebildet.

Grüße,
Jan
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Re: Extreme Kälte = Schlechter GPS Empfang?

Beitragvon Taurus » 01.02.2014 - 00:34

Moin,

macht ja auch Sinn... im Winter ist die Ionosphären-Aktivität in unseren Breiten geringer und im Regelfall auch die Luft trockener, wodurch troposphärische Fehlereinflüsse auch geringer werden.

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