GenauigkeitsTests (static Base, moving Rover)

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

Moderator: Roland

GenauigkeitsTests (static Base, moving Rover)

Beitragvon u-Bloxer » 23.06.2016 - 22:19

Hey,

ich Interessiere mich dafür wie man die Genauigkeit der GPS Empfänger testen kann. Bei den Beispielen geht es eigentlich nur um relative Positionsmessung
zwischen 2 GPS Empfänger. (relative Positioning) Tut mir Leid für den längeren Post.
Es gibt hier ja grundsätlich 2 Ansätze:

(A) Eine Trajektorie ist bekannt (d.h. der wirkliche Abstand zw. Base und Rover ist bekannt) dieser wird mit dem durch die GPS Empfänger gemessenen
verglichen und damit der Fehler z.B. der Position verglichen. Allgemein ist denke ich der Gängige Fall (static Base, moving Rover)

(B) Die Trajektorie ist nicht bekannt. Hier wirds schon schwieriger wie man verschiedene GPS Empfänger auf Genauigkeit testen kann.


Im Detail:

zu(A):
(1) zum Beispiel kann man den Rover Empfänger an einem Spielplatz Karussel befestigen, und die Basisstation in der Nähe auf dem Spielplatz aufstellen
beim andrehen des karussells sollte nun meiner Meinung nach in der Position sich SINUS schwingungen ergeben. Den Radius des Karusells kann man ja nun messen und
man sollte anschließend die Sinusschwingungen als Kreis darstellen können. Nun kann man zusätlich einen Kreis zeichnen mit dem tatsächlichen Radius und aus dem Vergleich dieser Zwei sollte man nun den Fehler berechnen können.
siehe z.B.: https://www.google.de/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=1&ved=0ahUKEwjc4cP4977NAhXC0RQKHQUHAawQFggjMAA&url=http%3A%2F%2Fgnss.curtin.edu.au%2Fwp-content%2Fuploads%2Fsites%2F21%2F2016%2F04%2FOdi07c.pdf&usg=AFQjCNGCgEbyOGvnKgLnQTOYLY44JS638A&cad=rja

(2) Man könnten natürlich auch die Basisstation direkt in die Mitte des Karusells platzieren anstelle an einer Anderen Stelle im Spielplatz. Hierbei Frage ich mich
was kommt da dann als Positions Plot heraus und eigentlich sollte ja die Basis static sein wenn sie jedoch in der mitte des Karussells ist dann hat ändert sich ja ihre
Orientierung. Macht das einen Unterschied?

(3) Wenn man grade keinen Spielplatz mit einem Karusell zur verfügung hat dann muss man sich wohl ein eigenens System bauen was recht aufwendig sein kann.
hier würden mich eure Vorschläge interessieren wie man sowas leicht realisieren kann. Ich dachte vllt. kann man ja irwie auch einen Fahrradreifen schonmal benutzen den man dann einfach andreht und irgendwie befestigt.


(4) man kann die Trajketorie mit einem noch genaueren Messgerät messen / tracken z.B. wenn man ein Leica Total Station(14.000€) zur Verfügung hat.
So haben Sie hier z.B. den Rover Empfänger auf einen Quadrocopter gelötet und die Base Station auf die leica Station.
https://www.google.de/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=1&ved=0ahUKEwiN0K3Y-L7NAhWFcRQKHVgRCnQQFggjMAA&url=http%3A%2F%2Fciteseerx.ist.psu.edu%2Fviewdoc%2Fdownload%3Fdoi%3D10.1.1.695.4852%26rep%3Drep1%26type%3Dpdf&usg=AFQjCNFONRQ9rxIsZ38UAiQ4yiEWHjr3Fw&cad=rja

(5) Ein sehr interessanter Ansatz ist auch wenn man z.B. beide Rover und Base auf einer Holtzplatte in einem festen Abstand voneinander befestigt und anschließend die Holtzplatte bewegt dann hat man jedoch moving Base und moving Rover. Nun plottet man die Positionsdaten beider Empfänger und nutzt die von RTKPLOT zur Verfügung stehende 1-2 Option anschließend erhält man wieder einen Kreis mit Radius des Abstandes der beiden auf dem Brett fest montierten GPS empfänger. Stimmt doch soweit oder? Jap hier ist dann natürlich die Frage ob man diesen Fall mit dem Fall einer static Base und moving Rover vergleichen kann also kann man von der aus Fall (5) ermittelten Genauigkeit auf den Fall der static Base und moving Rover schließen? Gut in diesem Fall ist die Trajektorie eingentlich nicht bekannt aber man kennt ja den Abstand der beiden Empfänger.
Das ganze hat RTKLIBEXPLORER schon mal durchgeführt: https://rtklibexplorer.wordpress.com/2016/02/13/evaluating-the-quality-of-moving-position-solutions/

(7) Achja mir kommt gerade noch der Gedanke wenn man z.B. nur einen GPS Empfänger im Falle static testen möchte kann man diesen ja einfach mal auf einen
Geodätischen Referenzpunkt legen und die beiden Lösungen miteinander vergleichen. Hm bin gerade noch am überlgen ob man mit geodätischen Referenzpunkten eventuell noch mehr nützliche Dinge machen kann....

zu (B)
(6) Wenn die Trajektorie nicht bekannt ist wird es schon erheblich viel schwieriger nun RTKLIBEXPLORER beschreibt, dass man dann einfach viele unabhängige Versuche machen muss und die Daten vergleichen kann. https://rtklibexplorer.wordpress.com/2016/03/25/evaluating-results-moving-base-vs-fixed-base/:
To test the consistency of solution for the previous data set, I processed the data from the two receivers in a different way. Instead of measuring the relative distance between the two receivers, I measured the distance between each receiver and two independent base stations, giving me a total of four solutions, two for each Ublox receiver Since the two base receivers are in different locations the solutions will be different, but if we ask RTKLIB to calculate absolute position rather than relative distance then we can compare the two directly. By changing the out-solformat parameter in the input config file from “enu” to “xyz”, RTKLIB will add the absolute location of the base station to the solution, converting it from relative to absolute. With this change, the two solutions calculated from different base stations should be identical.



Mich würd sehr interessieren was euch noch so einfällt zu möglichen Testscenarien mit denen man am besten die Genauigkeit testen kann. :)
Was haltet ihr von den oben beschriebenen Verahren?

Beste Grüße
u-Bloxer
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Re: GenauigkeitsTests (static Base, moving Rover)

Beitragvon Geospector » 25.06.2016 - 11:28

Es kommt etwas darauf an, was Du genau untersuchen möchtest:
a) Dynamisches Verhalten, d.h. auch zeitliches Verhalten
b) Wiederholgenauigkeit bei Stop & Go

Bei a) wirdst Du um ein mehr oder weniger trickreiches Verfahren (wie bereits von Dir geschildert) nicht herumkommen
Bei b) wird's einfacher, da reicht es im Prinzip, verschiedene Positionen wiederholt zu messen.

Der Referenzpunkt bringt Dir in keinem Fall Vorteile, da Du wohl nicht absolut messen möchtest.
Geospector
 
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