DGPS mit RTKlib fürs Auto

Fragen und Erfahrungen zur Anwendung von GPS beim Wandern, Radeln, Fliegen usw.

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DGPS mit RTKlib fürs Auto

Beitragvon deSteini » 20.04.2016 - 21:11

Hallo Leute,

ich bin bei der Suche nach einem kostengünstigen DGPS auf dieses Forum gestoßen und habe nach einigem einlesen noch einige Fragen. Aber erst zum Hintergrund:
Von der Uni aus haben wir ein Projekt, dass mit Hilfe von DGPS und hinterlegten Map-Daten, Geisterfahrer auf der Autobahn erkennen soll und die Warnung via C2X an betroffene Fahrzeuge weitergeben soll, sowie an eine RSU (Road Side Unit) die, die Warnung dann per UMTS an einen Backend server weiter geben kann. Dazu sollte das GPS natürlich möglichst genau (weniger als 1m) und in Real-time übertragen werden.
Natürlich wird das ganze zuerst nur simuliert, allerdings wäre es wünschenswert wenn Teile davon auch in die Realität umgesetzt werden können.

Bisher wäre mein Vorgehen folgendes:
- Jedes Auto (Notebook I) erhält einen GPS lowcost receiver, die RTKlib und ein C2X modul.
- Die RSU (Notebook II) erhält einen GPS lowcost receiver, einen UMTS dongle, die RTKlib und die Korrekturdaten von SAPOS-BW (kostenlos soweit ich weiß)

Demnach würde die RSU die Korrekturdaten erhalten und könnte mit ihnen ihren eigenen Standort genau bestimmen (für den Andwendungsfall 2. rangig) sowie diese Korrekturdaten weiter via C2X- Modul an alle erreichbaren Fahrzeuge (via. Multihoping auf Aufbahnen sind damit einige km drin) senden, die somit auch ihre Standorte präzise bestimmen können.
Dabei ist die Frage jedoch, wie schnell ändern sich die Fehler bzw die Korrekturdaten? Wenn Sie ca. 3 min brauchen bis sie bei dem eigentlichen Fahrzeug sind, sind Sie dann noch brauchbar, oder nicht?

Da wir auf ein altes Projekt aufsetzen, werden wir die Applikation später auf Linux-Betriebssystemen auf normalen Laptops laufen lassen. Deshalb 2 Fragen:
1. bietet die RTKlib eine API (wir benutzen Java) um die genaue GPS Daten direkt abzugreifen
2. Ist so eine Navilock NL-402U USB Maus geeignet dafür? Ein USB Device wäre für unsere Zwecke um einiges einfacher als ein board selbst zu bauen. Welche kann man da empfehlen?

Ich hoffe ich hab mich verständlich ausgedrückt und ihr könnt mir weiterhelfen,
vielen Dank schonmal!
deSteini
 
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Re: DGPS mit RTKlib fürs Auto

Beitragvon 123-flip » 20.04.2016 - 23:14

Hi,

ich nehme an du sprichst von RTK statt DGPS/DGNSS. Für DGNSS benötigt man kein RTKLIB, das kann der Empfänger selbst.
1) RTKLIB unterstützt diverse Schnittstellen und Protokolle, mit denen man die Positionsdaten abgreifen kann.
2) Mit einer kompletten USB-Maus werdet ihr wahrscheinlich nicht viel Freude haben. Eine hochwertige Antenne ist unentbehrlich. Ich selbst experimentiere mit einem U-Blox M8N und Tallysman Antennen, damit kann man für jede Empfangseinheit mit ca. 150 Euro rechnen. Eventuell ist das Reach Projekt auch etwas für euch: http://www.emlid.com/reach/

Generell schätze ich, dass ihr auf Autobahnen mäßigen Erfolg mit einer kinematischen RTK-Bestimmung mit L1-Empfängern haben werdet. Es wird dort sehr viel Abrisse vom Satelliten-Signal geben (LKWs, Brücken, Multipath, etc.). Ein durchgehender RTK-Fix ist deswegen schwierig, inwiefern eine Floating-Lösung ausreicht, kann ich nicht beurteilen.
Wie alt die Korrekturdaten sein dürfen, damit habe ich keine direkte Erfahrung. Schätze aber, dass es im Minuten-Bereich schwierig wird.

Generell bietet aber das Forum hier viel Stoff für eine Literaturrecherche.

Viele Grüße,

flip
123-flip
 
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Re: DGPS mit RTKlib fürs Auto

Beitragvon Hagen.Felix » 21.04.2016 - 20:54

123-flip hat geschrieben:Eine hochwertige Antenne ist unentbehrlich.

Ich kann den Äußerungen von flip nur beipflichten. :wink:

Dass man die beschriebene Anwendung bzw. ein solches Szenario mit L1-Rohdaten von GPS+GLONASS seriös angehen kann, hat schon vor einigen Jahren ein renommierter Spezialist aus Wien (Dr. Schild & Partner) solide gezeigt.

Dessen Lösung (zum Nachweis, auf welcher Fahrspur ein LKW gefahren ist) beruhte auf dem NV08C-CSM, der seinerzeit ja noch konkurrenzlos in dieser Preisklasse für L1-Rohdaten von GPS+GLONASS war.

Heute würde man sich wohl eher für den NEO-M8T entscheiden und dann sinnvollerweise erst mal abwarten, bis u-blox die neue Firmware 3.01 auch für dieses Modell offiziell freigibt. :mrgreen:

Für Linux-User wäre ggfs. die EMLID-Platine eine gute Grundlage, mit der man ja auch gleich ein bereits sauber auf das darin laufende Linux kompiliertes RTKNAVI bekommt. :D

Ob man sich dann für einen Lösungsansatz mit PPP oder mit RTK entscheidet und welche Korrektur- bzw. Referenzdaten dazu verwendet werden (können), ist allerdings noch ein gutes Stückchen planerischer Vorarbeit wert ... :mrgreen:

Und wie flip ja auch schon deutlich betonte, sollte bei der Antenne letztlich nicht allzu sehr gegeizt werden. :roll:

Hier noch ein paar Verweise zu dieser Thematik:

http://www.tallysman.com/index.php/gnss ... echnology/

https://www.optimalsystem.de/os/docs/Ta ... utenna.pdf

https://www.optimalsystem.de/os/docs/Ta ... Report.pdf

https://www.optimalsystem.de/os/docs/Ta ... leFeed.pdf

https://www.optimalsystem.de/os/docs/Ta ... tennas.pdf

Viele Grüße,
Hagen
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Re: DGPS mit RTKlib fürs Auto

Beitragvon deSteini » 22.04.2016 - 18:26

Erstmal danke für eure Kommentare.

@flip: Dass es nicht DGPS ist, hat mir gleich mal gezeigt, dass ich auf dem Gebiet auf jedenfall noch mehr recherchieren muss.

@Hagen.Felix: Das mit dem Wiener Spezialisten klingt äußerst interessant. Hast du dazu eventuell einen Artikel oder ein Paper?

Da wir gerade auch in Erwägung ziehen, ein V2X-HW-Modul zu kaufen, und es diese teilweise schon mit Antennen gibt, warte ich evtl erst einmal ab, was sich daraus ergibt.
Zu klären wäre demnach aber immernoch, ob die Korrekturdaten zeitkritisch sind oder nicht....
deSteini
 
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Re: DGPS mit RTKlib fürs Auto

Beitragvon Hagen.Felix » 23.04.2016 - 00:32

deSteini hat geschrieben:... Wiener Spezialisten klingt äußerst interessant. Hast du dazu eventuell einen Artikel oder ein Paper?

Da ich seinerzeit selbst beteiligt war (hatte ein wenig Hardware zugeliefert), bin ich möglicherweise nicht dazu befugt, alle mir bereits bekannten Details an Dritte weiterzugeben oder gar öffentlich zu machen ... :wink:

Am besten selbst mal anfragen: http://www.schild-partner.com
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Re: DGPS mit RTKlib fürs Auto

Beitragvon 123-flip » 24.04.2016 - 11:15

Da mich die Frage noch dem Verlust der Genauigkeit in Verbindung mit dem Alter der Korrekturdaten selbst interessiert hat:
http://lefebure.com/articles/rtk-correc ... -accuracy/

Das sind wohl empirisch ermittelte Werte, wobei nicht genau die Messbedingungen (insbesondere Einfrequenzempfänger oder Zweifrequenzempfänger) beschrieben sind.
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