GPS-Genauigkeit und Positionskorrektur mit SBAS (WAAS/EGNOS)

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

Moderator: Roland

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andreas.wernicke

GPS-Genauigkeit und Positionskorrektur mit SBAS (WAAS/EGNOS)

Beitrag von andreas.wernicke » 21.07.2006 - 16:18

Hallo zusammen,


hier der schon angekündigte Verweis auf einen Artikel zum Thema GPS und SBAS, in unseren Breiten durch EGNOS implementiert:

http://www.gpspassion.com/fr/articles.asp?id=185&page=1

Der Artikel ist deswegen lesenswert, weil der Autor den Versuchsaufbau gut durchdacht hat und zu glaubwürdigen Ergebnissen gekommen ist.

Für nicht Englischsprechende die in Kurzform:

1. Gemessen wurden die handelsüblichen Geräte an Referenzpunkten, die mit einer Genauigkeit von 80 cm ermittelt wurden.

2. Die von Garmin GPS-Empfängern (GPSmap 60 CSx) angezeigte geschätzte Genauigkeit von etwa 7 m ist bei Einzelmessungen okay, die gemittelte Positionsmessung mit 3 m tendenziell unrealistisch.

3. Mit dem Nemerix-Baustein wurden ohne Positionskorrektur Genauigkeiten von gut 5 m, mit Positionskorrektur von knapp 10 m gemessen.

4. Bei den SiRFstar II- und III-Bausteinen konnte vor Mitte 2006 ein positiver Effekt im WAAS/EGNOS-Betrieb festgestellt werden, jedoch erreichen die SiRFstars auch mit Positionskorrektur nicht die Genauigkeit des Nemerix-Moduls, und die Messungen driften deutlich mehr.

5. Seit Mitte 2006 ist es dem Autor bisher nicht mehr möglich, mit dem SiRFstarIII einen Positionskorrektur vom EGNOS-Satelliten PRN120 (Garmin #33) zu bekommen.

(Ich hab' es selbst probiert: keiner der Satelliten liefert auf N52,5 einen Fix, dennoch werden mitunter irreführenderweise "D"s und niedrig geschätzte Positionsfehlern angezeigt. [Stand März 2007])

Nach dem Stand der Technik bringt die Postionskorrektur für uns als Normalnutzer keine erkennbaren Vorteile. Auch wenn durch Firmwareupdates noch einige Verbesserungen möglich sind, ist zu bedenken, daß sich genauere Positionen mangels entsprechender Genauigkeit der handelsüblichen Kartendaten praktisch garnicht umsetzen lassen. Darüber hinaus wird die Positionsanzeige in der Straßennavigation durch kosmetische Korrekturen wie "Auf Straße zeigen" oder Interpolation beim schwachen Signalen oft ohnehin verfälscht und entspricht nicht unbedingt der realen Position.

Kurz gesagt, die nächste Tankstelle werden wir mit oder ohne EGNOS auch künftig gleichermaßen gut finden. Da es nicht dem Zweck von EGNOS entspricht, Endbenutzern am Boden genauere Positionsmessungen zu ermöglichen, werden Geocacher es auch künftig nicht leichter haben.

Soviel zum Thema, am Ende des Originalbetrages befindet sich noch der Link auf einen Thread, in dem man den Artikel zerreden darf :-)


viele Grüße

Andreas
Zuletzt geändert von andreas.wernicke am 22.03.2007 - 16:59, insgesamt 5-mal geändert.

kg340
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Beitrag von kg340 » 21.07.2006 - 19:41

Hallo Andreas,

das hast Du super gemacht. Danke. :D :D :D

Das ist für mich die wichtigste Information :
4. Bei den SiRFstar II- und III-Bausteinen konnte vor Mitte 2006 ein positiver Effekt im WAAS/EGNOS-Betrieb festgestellt werden, jedoch erreichen die SiRFstars auch mit Positionskorrektur nicht die Genauigkeit des Nemerix-Moduls, und die Messungen driften deutlich mehr.
Das " Driften " der Messungen könnte u.a. dazu führen, daß nur die Signalreflexionen, aber nicht das direkte Signal empfangen wird.

Im Tracklog werden diese Fehlsignale durch „ Glättung „ in der Regel nicht angezeigt.

In der Tripkalkulation ( also im sog. Reisecomputer ) können sie offensichtlich nicht herausgefiltert werden und führen dann zu :
- falschen Entfernungsangaben
- falschen Höchstgeschwindigkeiten
und daraus resultierend
- falscher Durchschnittsgeschwindigkeit
Das Einzige was dann stimmt ( mit einer kleinen Verzögerung im Sekundenbereich ), ist die „Zeit in Bewegung „ !

Jedenfalls ist das meine Meinung zum Thema " Berechnungswerte im Tripkalkulator ".
:P
Freundliche Grüße
kg340

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Hartmut
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Beitrag von Hartmut » 22.07.2006 - 06:05

moin,
sag ich doch NEMERIX. 8)
was mir fehlt ist ein filter, der integriert und einstellbar ist, einen der die schlappen signale verwirft, ich find es ärgerlich, wenn ich an einer kreuzung stehe und trotzdem mit 0,6 km/h fahre.

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.

kg340
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Beitrag von kg340 » 22.07.2006 - 15:58

Hallo Hartmut,
....wenn ich an einer kreuzung stehe und trotzdem mit 0,6 km/h fahre.
Da war ich im stehenden Gartenstuhl viel schneller. :lol: :lol: :lol:

Leider ist das Navi-Forum
http://www.naviboard.de/
derzeit außer Betrieb.

Dort habe ich einige Tests reingestellt und so langsam lichtet sich das Bild und ich weiß, was ich von einem GPS Hangerät erwarten kann und was nicht.

Derzeit versuche ich eine annehmbare Verfahrensweise zu finden, daß meine Aufzeichnungen im " Tripkalkulator " in etwa auch der zurückgelegten Strecke entsprechen, ohne das ich dazu einen Vergleich mit meinem Schrittzähler oder direkten Vergleich mit einer digitalen Karte vornehmen muß.

Wie gesagt, ich brauche das Teil hauptsächlich zum Wandern und zum Langlaufskifahren.
Bei diesen " langsamen " Fortbewegungen bringen die Fehlsignale oder Signalreflexionen den Trip-Computer total durcheinander.

Schon beim Nordic Blading sinkt die Fehlerrate und bei höheren Geschwindigkeiten, wie im Auto, arbeitet der Tripcomputer mit einer Abweichung von rund 1 % !!!!

Was will man mehr.
Freundliche Grüße
kg340

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Beitrag von Hartmut » 23.07.2006 - 05:28

moin,
booooa, sind die nicht adressmäßig umgezogen, ich mein da war was, find aber nix wieder, war im pool mit 0,735478 km/h, mir ist immer noch schwindlig. :lol: :lol: :lol:

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.

andreas.wernicke

Beitrag von andreas.wernicke » 24.07.2006 - 12:26

Hallo Hartmut,


> sind die nicht adressmäßig umgezogen, ich mein da war was

Nein, siehe http://www.silvia-kurt.de/naviboard/info/infoseite.htm

Hintergrunddiskussion aus dem Usenet siehe hier:

http://groups.google.de/group/de.alt.te ... 06e206c1f9


viele Grüße

Andreas

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Beitrag von Hartmut » 24.07.2006 - 14:20

moin,
ich wußte doch,da war was :!: die sind im moment abgeschaltet. :roll:

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

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Beitrag von kg340 » 01.08.2006 - 23:08

Hatte heute Gelegenheit das Garmin GPSmaps 60CSx zu testen.

Und es ist so, wie ich vermutet habe, auch das GPSmaps 60CSx
zeichnet " wandernde Signale " im Stand auf und der Tripcomputer fängt an zu rechnen, obwohl man sich keinen Meter fortbewegt.

Schaltet man das Gerät mal aus und wieder ein, werden die Positionsfehler heruntergezählt ( von 134 auf 5 m ).
Das bewirkt dann eine absolute Fehlberechnung im Tripkalkulator.

Die Max. Geschwindigkeit für " Spazierengehen " lag damit bei rund 42 km/h !

Also, hat auch diese teure Gerät mit der " langsamen Fortbewegung " ( Wandern, Spazierengehen ) seine Schwierigkeiten.

Sonst macht das GPSmaps 60CSx einen guten Eindruck, insbesondere die großen Zahlen im Streckenkalkulator.

Der Test fand im dichten Laubwald statt.

PF beim GPSmaps 60CSx 5 - 6 m
und bei meinem iFinder Go 2
10 - 40 m ( im Mittel 20 m ) !

Trotzdem war die Trackaufzeichnung fast identisch ( wahrscheinlich wegen der Glättung ).

Fazit :
Solange man in Bewegung ist, stimmen die Werte im Tripkalkulator bei beiden Geräten fast überein, wobei mein iFinder irgendwann mal ein Fehlsignal einfing und die Max. Geschwindigkeit von 5,8 auf 9,64 km/h hochschnellte.

Das GPSmaps 60CSx fing sich in Bewegung keine Fehlsignale ein, dafür dann aber im Stand.
Freundliche Grüße
kg340

JLacky
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Beitrag von JLacky » 01.08.2006 - 23:41

kg340 hat geschrieben:Das GPSmaps 60CSx fing sich in Bewegung keine Fehlsignale ein, dafür dann aber im Stand.
Womit ja eigentlich GAMRIN wieder einen Schritt zurück gegangen ist. Und das ist für mich irgendwie nicht nachvollziehbar.

Alle früheren GARMIN-Geräte die ich hatte, zeigten die übliche GPS-bedingte Positionsdrift im Stand. Erst der 60C/CS hat mit eingeschaltetem Geschwindigkeitsfilter im Stand die Position auch unter problematischen Empfangsbedingungen konstant gehalten. Und das war, trotz einigen Nebenwirkungen eine feine Sache.

Aber irgendwie ist bei den neuen X-Geräten der Geschwindigkeitsfilter irgendwelchen anderen Problemen zum Opfer gefallen, denn soweit ich das mitbekommen habe, hat der 60CSX ja keinen Geschwindigkeitsfilter mehr. Und schon sind wir wieder einige Jahre zurück, bei der 'beliebten' Positionsdrift.

Bleibt zu hoffen das GARMIN das noch irgendwann in den Griff bekommt, und bei einem Firmwareupdate oder bei neuen Gerätemodellen der 60er Reihe den Geschwindigkeitsfilter wieder einbaut. Ansonsten war und bleibt das 60CS auch mein letztes GARMIN-Gerät.

mfg
JLacky

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Beitrag von Hartmut » 02.08.2006 - 09:11

moin,
das prob sind die alten filterrotinen, die neuen empfänger sind "zu empfindlich" da werden auch die refexionen mitberücksichtigt. das prob hab ich auch mit meinem nemerix, ich steh und die position hüpft hin und her, hatte ich mit der alten garmin 35 nicht in dem ausmaß. da war allerdings das prob, das ich manchmal überhaupt keinen fix bekam.

bis denn
:mrgreen: :mrgreen: :mrgreen:
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Beitrag von kg340 » 02.08.2006 - 11:20

JLacky hat geschrieben: Alle früheren GARMIN-Geräte die ich hatte, zeigten die übliche GPS-bedingte Positionsdrift im Stand. Erst der 60C/CS hat mit eingeschaltetem Geschwindigkeitsfilter im Stand die Position auch unter problematischen Empfangsbedingungen konstant gehalten.
Moin JLacky,

bist Du Dir da ganz sicher, daß da ein sog. Geschwindigkeitsfilter drin war oder ist ?

Das Problem dabei ist ja nicht nur die Geschwindigkeit, die dann im Tripcomputer angezeigt wird, nein, es verändern sich auch alle anderen Berechnungswerte.

Also, die km werden mehr, die AVG fällt und die max. Geschwindigkeit kann utopische Größen erreichen.

Wie gesagt, daß passiert alles nur dann, wenn die Fortbewegungsgeschwindigkeit gegen Null geht bzw. wenn man längere Zeit steht.

Nur die max. Geschwindigkeit kann auch bei langsamer Fortbewegung aufgrund eines Fehlsignals oder einer Signalreflexion in die Höhe schnellen.

Es wäre mal interessant zu erfahren, wie sich so ein GPSmaps 60CSx in den Bergen oder in Schluchten dann verhält.

Wie gesagt, im Track werden diese Fehlsignale herausgeglättet, aber im Tripcomputer dürfte das wahrscheinlich technisch gar nicht möglich sein.

Also, muß man hier wahrscheinlich mit den Fehlberechnungen leben.
Freundliche Grüße
kg340

JLacky
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Beitrag von JLacky » 02.08.2006 - 17:36

kg340 hat geschrieben: bist Du Dir da ganz sicher, daß da ein sog. Geschwindigkeitsfilter drin war oder ist ?
Na ja, wie sicher kann man sein, wenn man im 60CS unter HAUPTMENU-SETUP-MARINE den Menüpunkt 'Geschwindigkeitsfilter' hat, und diesen Geschwindigkeitsfilter auch schon mehrmals ein und ausgeschaltet hat?

Die GPS-Geräte die ich vor dem 60CS hatte (GPS12, GSP III, VISTA), verfügten über keinen solchen Filter. Auch hier hatte ich das Problem, das im Stand die Positon eigentlich nicht festgehalten wurde, sondern immer um wenige Meter hin und her driftete. Und diese Positionsdrifft hat sich immer negativ auf die Trackaufzeichnung und die TripComputer-Werte ausgewirkt.

Erst mein 60CS schaft es im Stand auch die Position, und somit auch die TripComputer-Werte stabil zu halten. Leider konnte ich nie eine Dokumentation von GARMIN endecken, was dieser Geschwindigkeitsfilter exakt macht. Aber ich denke, das das 60CS die Geschwidigkeit, die sich aus zwei hintereinanderliegenden Positionsberechnungen ergibt, einfach mit der Geschwindigkeit aus der Dopplermessung vergleicht. Sind beide Geschwindkeitswerte so zimlich gleich, so nimmt das 60CS an, das man sich in Bewegung befindet. Ist aber der Geschwindigkeitswert aus der Dopplermessung deutlich geringer, und geht auch noch gegen 0, so nimmt das Gerät an, das man sich nicht bewegt, und hält die Positionsanzeige konstant fest, obwohl die letzte Positionsmessung was anderes sagt.

Wenn das so ist, wie ich vermute, so ist das natürlich eine geniale Idee, die GARMIN da umgesetzt hat. Umso mehr entäuscht bin ich das man das bei den X-Geräten nicht umgesetzt hat. Denn gerade die SiRF-Chipsätze haben ja, eine durchaus hohe Positionsdrifft im Stand. Und diese Positionsdrift denke ich, hätte man mit dem Geschwindigkeitsfilter 'aushebeln' können.

Ich sehe das immer wenn ich meinen SiRF-BT-Empfänger mit PocketPC zusammen mit meinem 60CS einsetze. Das 60CS hält im Stand die Position. Und der SiRF-Emfpänger driftet ständig um mehrere Meter hin und her.

Und deshalb bin ich der Meinung das ein 60CS + SiRF-Empfänger + Geschwindkeitsfilter, das optimale Gerät für mich wäre. Nur leider gibt es so ein Gerät nicht.

mfg
JLacky

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