Positionsdrift: Wie/Wieso? (Tech. Erklärung gesucht)

[BRotondi]

Hallo allerseit + nochmals 1001 Dank für alle Techtalks

Weiss jemand, wie/wieso genau die Positionsdrifts im Stand entstehen?
Ich vermute, dass nicht bloss Atmosphärische und ähnliche Schwankungen dafür verantwortlich sind, sondern auch der Algorithmus, welcher nicht weiss, dass ich momentan stillstehe, und somit falsche Annahmen zur vorangehenden Position, Geschwindigkeit etc. mitverkalkuliert...

Besten Dank & allen weiterhin viel Spass in Natur mit Technik
Bruno

P.S. Im gpswiki.de existiert noch kein Beitrag zu diesem Thema. Könnte man also sinnvollerweise auch gleich dort reinbuchen, bzw. kann auch ich gerne übernehmen

[Roland]

Hallo Bruno,

Mist, jetzt habe ich Deinen Beitrag noch gelesen. Schön dass Du hier bist und gleich eine so schöne Frage mitbringst *hüstel*

Mehr als Du schon gesagt hast, kann ich momentan auch nicht sagen, aber eine erste Antwort kann andere ermutigen sich zu beteiligen. Eine kleine Finesse soll mir Luft verschaffen: Was verstehst Du unter Drift ?

1. Dieses sekündliche mäandrieren im Bereich einiger Meter ?
Außer Deinen genannten Gründen biete ich noch Multipath, Satellitenwechsel und mangelhafter Kalmanfilter und begrenzte Einfrequenz-Empfänger Möglichkeiten.
Manche nennen das auch Noise, deshalb die Frage.

2. Ein Wandern so im Bereich einer Stunde ?
Da kann die Satellitengeometrie und auch die Atmosphäre (Ionosphäre, Troposphäre) reinspielen.

3. Eine Drift so im Monats- bis Jahresbereich ?
Den hatte Michael anhand seines Monitoring zur Diskussion gestellt und wir hatten die Troposhäre im Verdacht.

Mehr schreibe ich nicht, ohne zu googeln oder verstreute Quellen zu suchen .


Grüße Roland

[BRotondi]

Salü Roland

Merci für's Reinhängen zu später Stunde!
Ja, ich bin gestern auch zu spät ins Bett, nachdem ich mich im GPS-Bereich noch ein bisschen verhängt hatte

... war aber eh als Frage in die Runde gedacht, nicht als Hausaufgabe.
+ Dient persönlichem Interesse / Neugier, nicht einem brennenden Problem.

Der für mich interessante Drift ist dein 1.

Rein statistische Jauchzer würden mehr springen (ähnlich den Einschlägen bei einer Zielscheibe).
Dass vorangehende Position + Geschwindigkeit mitverkalkuliert werden, scheint mir in der Bewegung klar.
Interessant wäre, ob ein Algorithmus bei vermutetem Stand nicht sehr schnell diese Werte auch entsprechend verrechnet (also Geschwindigkeit, Beschleunigung, Ruck auf 0, ältere Position=aktuelle Position)

... oder ob dieser Drift letzten Endes primär auf ein Aufschauckeln falscher vorangehender Werte zurückgeführt werden könnte?

Beste Grüsse zurück
Bruno

[Jörn Weber]

Hallo Bruno,

Interessant wäre, ob ein Algorithmus bei vermutetem Stand nicht sehr schnell diese Werte auch entsprechend verrechnet (also Geschwindigkeit, Beschleunigung, Ruck auf 0, ältere Position=aktuelle Position)

... oder ob dieser Drift letzten Endes primär auf ein Aufschauckeln falscher vorangehender Werte zurückgeführt werden könnte?

Der Stillstand ist nicht so kritisch sehr geringe Geschwindigkeiten. Hier scheiden sich die guten Chipsätze von den weniger guten. Beim Antaris 4 Chipsatz lässt sich der Kalman Filter deshalb entsprechend einstellen.

Roland hat noch eine Ursache für die Drift übersehen, die Atmosphäre.

Gruss Joern Weber

[Roland]

Hallo

Roland hat noch eine Ursache für die Drift übersehen, die Atmosphäre

... das ist ja fast schon gelobt …

Wobei ich sie natürlich nicht vergessen habe … sondern dem Punkt 2 zugeordnet habe.

Und genau darüber kann man sich streiten. Unterstellt man atmosphärische Einflüsse kurzzeitiger Art -„Szintillationen“- wird man sie den zufälligen Einflüssen, also dem Noise zuordnen. Unterstellt man Einflüsse langfristiger Art ("Fluktuationen"?), dann wäre es eher eine Drift. Tja, wo nun hin damit.

Grundsätzlich:

Wenn ich die Katze nicht auf dem Schoß hätte, würde ich mich hier auf dem Stuhl winden, weil ich über Dinge schreibe, die ich selbst nie untersucht sondern nur mehr oder weniger intensiv aus Veröffentlichungen rausgelesen habe.


Grüße Roland

[BRotondi]

Besten Dank Jörn für Deine Ausführungen am Navi-Treffen und Roland für deine schriftlichen Inputs!
Aufgrund von Problemen mit der automatischen Benachrichtigung, bemerke ich eure Ausführungen erst jetzt.

Dass atmosphärische und andere Störungen kompensiert werden müssen, war mir klar. Gewisse Effekte wie auch der Drift kann ich mir aber insbesondere durch zwei Punkte von Jörn plastischer erklären:
1. Die Position wird nicht einfach aufgrund einmaliger Daten berechnet, sondern durch eine Schleife immer weiter "perfektioniert" (Sonst hätte man z.B. eher einen Zielscheibeneffekt, ein Springen um's Zentrum o.ä.)
2. Unterhalb einer gewissen Geschwindigkeit (je nach Chipsatz bzw. Firmware kann dies z.B. bei 0.5 oder auch bei 4km/h sein) geht der Algorithmus davon aus, dass der Empfänger stillsteht, was diverse Unbekannte eliminiert (Geschwindigkeit = 0 -> dx = dy = dz = 0, etc.). Dadurch kann nicht zwingend die Genauigkeit erhöht, aber sicher eine zusätzliche Ungenauigkeit verhindert werden.

Der 2. Punkt deckt sich wohl mit dem Hinweis der Spreu/Weizen-Trennung bei niedrigen Geschwindigkeiten: Ein Chipsatz (bzw. die Firmware/der Algorithmus dahinter) welcher unterhalb 4kmh einfach v=0 setzt, macht sich das Leben eher zu leicht, was bergauf schnaufende Mountainbiker und Wanderer nicht immer goutieren. Hier dürften die neuen Generationen mit deutlich mehr als 1 Positionsbestimmung / Sekunde wohl einen zusätzlichen Vorteil haben.
Extrem faszinierend fand ich auch den Hinweis von Webgandalf, dass bei solchen Präzisionsinstrumenten nicht mehr einfach die Laufzeit eines Signals eine Rolle spielt, bzw. ein Signal nicht mehr als ein Punktereignis betrachtet werden darf. Das Signal beginnt und endet in einem gewissen Zeitraum und wenn sich der Empfänger bewegt, entstehen Dopplereffekte, welche ihrerseits mitverkalkuliert werden können. (ob der letzte Punkt von Dieter oder Jörn war, weiss ich nicht mehr, und auch nicht, ob ich alles richtig mit meinem ETH-Know-how kurzschliesse ...).

...

Merci für Eure Ausführungen!
Bruno