Low-Cost-Vermessungsempfänger mit dem u-blox NEO-6P

[Hagen.Felix]

...
Ich wollte nur darauf hinweisen, dass PPP-Lösungen meist sehr wenig streuen und das man aus der Streuung nicht auf den absoluten Positionsfehler schließen kann.
Mal kurz irgendwo messen und aus der Streuung auf den Positionsfehler schließen, ist bei PPP also nicht möglich.
...

Moin Josef,
aber die - von Dir ja auch schon einige Male erwähnten - Messungen über 24 h an einem Standort würden dann schon einen halbwegs sicheren Aufschluss ermöglichen, um "aus der Streuung auf den Positionsfehler schließen" zu können, oder?
Wären denn diese 24 h eher als ein "mindestens" oder nur als "wünschenswert" zu verstehen?
Ich frage das auch gerade deswegen, weil mit der jetzigen Wetterverbesserung eine solche Messung ja endlich wieder in den Bereich des Realisierbaren gelangt wäre.
Ich würde dazu vielleicht mal das Auto an eine geeignete Stelle außerhalb der Stadt fahren und mit der Magnetantenne auf dem Dach und dem Kabel durch das spaltbreit geöffnete Fenster über Nacht stehen lassen ...
In - nun absehbar sehr naher - Zukunft wird das auch noch deutlich einfacher gehen, wenn die von Michele angefertigten Logger dafür verwendet werden können. Dann bedarf es ja nicht mehr der zusätzlichen Verwendung eines Laptops wie noch bei den USB-Empfängern. Aktuell habe ich schon zwei Prototypen der Logger bei mir und versuche gerade herauszufinden, wie ich sie am besten zum Einsatz bringen kann ...
Gäbe es eventuell sonst noch was zu beachten, um das mögliche Maximum an Erkenntnissen aus solch einem Test herausholen zu können?
Besten Dank & viele Grüße aus dem Muldental!
Hagen

[ssquare_de]

Hallo Hagen,


wahrscheinlich wären zunächst mal Tests des autonomen PPP-Verfahrens das Wichtigste - denn um die subdezimeter-zentimetergenaue Positionierung in Echtzeit/Postprozessing über die Auswertung der Rohdaten würde ich mir erstmal keine Sorgen machen.
Das wird mit einiger Sicherheit so gut funktionieren, wie man es von den Geschwistern/Vorfahren des NEO-6P schon kennt.

Aus dem, was ich bisher so gelesen habe und was ich mir selbst dazudenke:
Empfänger starten, EGNOS (120 u. 124) aktivieren, in guter Empdangslage "warmlaufen lassen" ( es dauert bis zu 5min., bis alle EGNOS-Korrekturdaten eingelesen sind)...und dann los...
Eine hochwertige Punktaufnahme würde wohl folgendermassen ablaufen:
mit "warmgelaufenem" Empfänger Punkt besetzen, 15-30s mit ruhiggestellter Antenne warten, dann Punktaufnahme ( Averaging über 30s -??? 5 ??? min. wäre wohl optimal, vielleicht kannst du dieses Feature als Option für Punktaufnahmen in deine Feldlog-Software mitaufnehmen)

Nicht wissenschaftlich, eher quick and dirty, aber doch mit gewisser ersten Aussagekraft:
Vielleicht hast du ja Zugang zu einem Sportplatz, dessen Laufbahnen eindeutig und dauerhaft markiert sind...oder auch einen weitläufigen Parkplatz mit dessen Markierungen/Beschriftungen vor deiner Haustüre.
Nimm da einfach zu unterschiedlichen Tageszeiten mehrere Punkte und Linien auf, die du mit der Antenne langsam abschreitest.
Schau mal, wie gut sich die Messungen decken, die du zu verschiedenen Zeiten aufgenommen hast.

Du kannst dir aber auch selbst eindeutig wieder auffindbare und gut zugängliche Punkte genau vermessen, indem du an ihnen Rohdaten fürs Postprozessing aufnimmst (je Punkt sollten 45-60 min. genügen)
Oder du loggst gleich 24h auf einem umzäunten und abgesperrtem z.B. Tennisplatz an markanten Ecken der Spielfeldmarkierungen, wo du nicht Angst haben musst, dass deine Ausrüstung über Nacht Beine bekommt.


Stefan

[Josef Gerstenberg]

Messungen über 24 h an einem Standort würden dann schon einen halbwegs sicheren Aufschluss ermöglichen, um "aus der Streuung auf den Positionsfehler schließen" zu können

Moin Hagen,
nein, nein - eben nicht.
Bei den üblichen statischen PPP-Verfahren wird auf Teufel komm raus alles mögliche lange Zeit geglättet, soweit mit bekannt ist.

Eine saubere Methode wäre, mit einer eigenen Base-Station zu arbeiten und mittels des Static-Combined-Modes von RTKLIB die relative Position des Rovers auf ein paar cm genau zu ermitteln.
Falls bei dir in der Nähe eine EUREF- oder IGS-Station ist, kannst du dir die eigene Base-Station sparen. Die Daten der Station kannst du nach Anmeldung beim BKG runterladen.
Die IGS-Station leij befindet sich z.B. in Leipzig.
http://epncb.oma.be/_trackingnetwork/stationmaps.php
http://igscb.jpl.nasa.gov/network/netindex.html

Vorteile einer statischen 24-Stunden-Messung:
1. Alle Satelliten sind zweimal um die Erde geflogen und haben alle ihnen mögliche Positionen eingenommen.
2. Alle Abschattungen und "Multipath-Quellen" sind wirksam geworden.
3. Messungen werden vergleichbar, bis auf unterschiedliche Umweltbedingungen (Feuchte, Sonne usw.)

Weitere Hinweise:
- Ich messe i.d.R. 24,5 bis 25 Stunden und schneide dann vorne und hinten etwas ab.
- Die Position des Rovers möglichst genau markieren (bei einem parkenden Auto schwierig)
- Zur Bestimmung der Position der Base-Station reichen hier die Single-Koordinaten aus der 24-Stunden Messung (Fehler 1-5m)

Falls du kurze Messungen an verschiedenen Tagen miteinander vergleichen willst, reicht es nicht, zur gleichen Uhrzeit zu messen,
da die Umlaufzeit der Satelliten etwa 11 Stunden, 57 Minuten und 59,3 Sekunden beträgt.

Soweit zum Thema,
Josef

[ssquare_de]

Hallo,


so, letzten Sonntagabend war dann endlich Gelegenheit, den NEO-6P erstmalig draussen ein bischen auf seine Leistungsfähigkeit hin zu testen.
Das Wetter war mies, Regenschauer, unterlegt mit Schnee, teilweise starke Windböen.

Ausrüstung:

Empfänger: NEO-6P, über Bluetooth an einen PDA LOOX N560 angebunden, auf dem die Daten mit "u-center mobile" aufgezeichnet wurden.
Antenne: REEL N60XAM
die auf einer Alu-Scheibe mit rund 75mm Durchmesser angebracht war, welche wiederum auf ein Aluröhrchen mit ca.80cm Länge geklebt ist.
Das ganze Konstrukt liess sich von mir - an einem zweckentfremdetem Bike-BackPack befestigt - für rund 15 min. auf einem Parkplatz vor einem Supermarkt durch die Gegend tragen.

Antenne

Backpack.JPG (81.87 KiB) 14861 mal betrachtet

EGNOS war aktiviert, um max. Vorteil aus dem PPP-Verfahren zu ziehen.

Das Orthophoto zur besseren Visualisierung der Messdaten stammt vom Geodatenserver der Firma Aerowest, bietet 10cm Bodenauflösung, die Koordinaten sind zur Georeferenzierung in EPSG 31468 entnehmbar.
Es wurden 3 Koordinaten an markanten Punkten mit Hilfe von GEOTRAFO ins WGS84 transformiert (BeTa2007) und so eine "Karte" erstellt, die in ucenter verwendet werden kann.

http://www.aerowest.de/
http://www.geotrafo.com/
http://www.u-blox.com/en/evaluation-too ... enter.html

u-center

u-center.JPG (198.78 KiB) 14862 mal betrachtet

Die Spuren liegen meiner Meinung nach perfekt, der minimale Nord-Süd-Offset ist mit einiger Sicherheit Ungenauigkeiten bei der Georeferenzierung und Transformation geschuldet.

Mein vorläufiges Fazit nach dem Schnelltest:

Die Forderung " Submeter-Genauigkeit in Echtzeit " scheint mit dem NEO-6P auch in der Praxis ( in guten Empfangslagen) problemlos und ohne grösseren Aufwand erfüllbar.
Dazu braucht es keine weitere komplexe Infrastruktur, die genauen Positionsdaten stehen über das NMEA-Protokoll jeder üblichen GIS-Software zur Verfügung.



Stefan

P.S. Nachdem das originale .ubx-Log-File wegen seiner Grösse ( ca. 1 MB) hier nicht eingestellt werden kann, füge ich das .kml-File an.
Darauf ist die ungenauere Referenzierung der lokalen Luftbilder in GoogleEarth erkennbar, vor allen Dingen können aber kleinere Vermessungen an den Spuren mit GoogleEarth-Bordwerkzeug
vorgenommen werden.
Oder besser: man sieht genau, wo mich die Windböen verblasen haben...

NEO-6P_PPP-EGNOS.kml

NEO-6P_PPP_EGNOS

(33.6 KiB) 431-mal heruntergeladen

[DGPS]

Hallo Stefan,

Orthofotos sind meist nicht genau genug georeferenziert, um Aussagen zur Genauigkeit zu treffen. Die amtlichen Orthofotos mit 0,10 m Auflösung liegen um ein bis drei dm daneben. Bei Google können es bis zu einem Meter sein.

Versuche an die Daten von einem amtlichen Vermessungspunkt zu gelangen, dann siehst Du auch wie (un)genau Orthofotos georeferenziert sind. Einige Städte haben die Nachfrage erkannt und für die Geocacher Referenzpunkte kostenlos eingerichtet und die genauen Positionsdaten (Lage, Höhe) vor Ort auf einem Schild oder im Internet veröffentlicht.

Gruß
Harald

[ssquare_de]

Hallo Harald,


klar,
war ja nur ein erstes Roll-Out, eine Installationsrunde, auf der erst mal die prinzipielle Funktion der Schaltung in Natura überprüft wurde..
Und ja, aussagekräftigere Versuche zur absoluten Genauigkeit werden noch kommen....auch auf empfangskritischerem Terrain...
Aber dass die Datenaufzeichnung in sich sehr konsistent ist, das ist zumindest für mich, der ich den Empfänger spazieren führte, gewiss.

Ich bin froh, dass wir GoogleEarth nutzen können, aber 1m Abweichung bei der Georeferenzierung reicht oft bei weitem nicht aus.
Das kann man leicht überprüfen, wenn man sich z.B. die höchstgenau vermessenen Basisstationen z.B. des EUREF-Netzes in GoogleEarth anzeigen lässt.
An denen (EUREF) hängt ja mittlerweile die ganze amtliche Vermessung dran.

Aus gegebenem Anlass noch Links zum offiziellen Online-Transformationsdienst:
http://www.geodatenzentrum.de/geodaten/ ... _user_id=0
http://www.geodatenzentrum.de/geodaten/ ... nz_zeile=3



Stefan

[chris]

Hallo Stefan,
auch wenn es etwas offtopic ist - aber darf man fragen ob es den NEO-6P samt Bluetooth irgendwo zu kaufen gibt, oder ob das alles ein Eigenbau ist? An dem Chip wäre ich auch sehr interessiert. Bisher habe ich aber nur Module mit USB Anschluss gefunden, womit ich leider an meinem Smartphone nichts anfangen kann. Bluetooth wäre da optimal.

Liebe Gürße,
Christian

[ssquare_de]

Hallo Christian,


das war ein erstes Muster, bei Optimalsystem.de werden dazu sicherlich bald mehr Informationen erhältlich sein.
https://www.optimalsystem.de/os.aspx?x=4112


Stefan

[Hagen.Felix]

...
bei Optimalsystem.de werden dazu sicherlich bald mehr Informationen erhältlich sein.
https://www.optimalsystem.de/os.aspx?x=4112
...

Liebe Forenkollegen,
bitte entschuldigt, dass ich mich jetzt schon eine ganze Weile nicht mehr gemeldet hatte mit neuen Testergebnissen vom NEO-6P!

Erst war es der strenge Frost, dann musste ich mich vordergründig um ein paar andere Projekte kümmern, und schließlich wollte ich erst mal noch eine neue Platinen-Revision des Bluetooth-Loggers (http://www.onetalent-gnss.com/ideas/wir ... pen10logbt) von Michele abwarten ...

Aber heute habe ich mal einen netten kleinen "Zufallsfund" gemacht!

Und zwar ging es mir dabei eigentlich nur darum, eine gebraucht bei eBay gekaufte Antenne darauf zu testen, dass sie nicht etwa kaputt ist (siehe auch unter http://www.kowoma.de/gpsforum/viewtopic ... 611#p14611) ...

Dabei zeigten sich zwei für mich doch relativ interessente Effekte:

1)
Obwohl der Hof hinter meinem Mietshaus in innerstädtischer Lage quasi nach allen Richtungen abgeschattet ist (u.a. mit einem riesigen Kirchengebäude direkt daneben, siehe http://g.co/maps/9w3qf), konnte doch der NEO-6P mit beiden Antennen jeweils in kürzester Zeit PPP realisieren!

2)
Die bisherige Annahme, dass der NEO-6P quasi "auf Teufel komm raus" die Position glättet, hat sich doch dadurch relativiert, indem die Aufzeichnung recht deutlich darauf regaierte, wie ich die Trimble Bullet am Anfang und Ende der Aufzeichnung jeweils kurz herunternehmen musste, um den Tablet-PC bedienen zu können. Ich hatte auf die Schnelle keine richtige Halterung für die Bullet zur Hand und hatte sie daher einfach nur am ausgestreckten Arm über Kopf gehalten während der knapp dreiminütigen Aufzeichnung. Für die Hurricane hatte ich allerdings ganz ordentlich das Stativ aufgebaut (Antenne damit ebenfalls in ca. 2 m Höhe).

Soweit, so gut ...

Dass die Hurricane offenkundig deutlich weniger empfindlich auf Multipath ist, ist sicher kein Zufall - anderenfalls wäre sie ja kaum ihr Geld wert!

Überrascht wurde ich jedoch davon, dass auch die Stadt kein "verbotenes Terrain" für den NEO-6P zu sein scheint!

Bis später,
Hagen

[XPosition]

Vielleicht solltest du mal dort:
http://igs.bkg.bund.de/ntrip/symp
vorbeischauen ?

[ssquare_de]

Hi XPosition,

das wäre sicherlich höchst interessant.
Auf der anderen Seite haben wir Tomoji Takasu (Antriebsfeder und Schwungrad von RTKLIB) schon vor Ort platziert.

Und wenn einer die maximal mögliche Anzahl an Kastanien aus dem Feuer holt, dann doch wohl sicherlich er.



Stefan

[XPosition]

Wie ?
Wußte gar nicht, dass der unser Mann ist.
Dachte der wäre unabhängig.
Mit was hast du ihn bestochen ?
Auto, Frau oder doch nur deinem alten entrosteten LEA 4T Empfänger ?

BKG hat übrigens auch einen Open-Source PPP Client namens BNC.
So ist es ja auch wieder nicht.

Sich dort selbst ein Bild zu machen wäre sicher hilfreich.

[Hagen.Felix]

Liebe Forenkollegen,
um wieder auf den NEO-6P und seine speziellen Eigenschaften zurück zu kommen, möchte ich die Gelegenheit nutzen und kurz von einem kleinen Test berichten, den ich gestern durchgeführt habe.

Und zwar ging es dabei darum, den NEO-6P auch einmal bei solchen Geschwindigkeiten der Fortbewegung zu betreiben, wie sie z.B. in der Landwirtschaft durchaus üblich sind, konkret im Bereich zwischen 10 und 20 km/h.

Anlass für diesen Test war die Kommunikation mit einem Interessenten im Ausland, der diesen Empfänger v.a. zur sogenannten Parallelführung einsetzen bzw. testen möchte. Das ist (grob gesagt) so etwas wie ein Navi für den Acker ...

Da u-blox in seiner Dokumentation selbst geschrieben hat:
„u-blox’ industry proven PPP algorithm provides extremely high levels of position accuracy in static and slow moving applications”
(im Abschnitt 1.10 zum Tema Precise Point Positioning, siehe http://www.u-blox.com/images/downloads/ ... 005%29.pdf), bin ich vorher noch gar nicht auf die Idee gekommen, den NEO-6P auch für den fahrzeuggestützten Einsatz in Erwägung zu ziehen ...

Ich bin also auf die Felder gefahren, habe dort die Antenne (eine REEL N60XAM) auf das Autodach gepackt und bin dann mal ein Stück auf den Feldwegen gefahren, wobei die Geschwindigkeit eben so zwischen den o.g. 10 und 20 km/h gelegen hatte. Vor dem Losfahren habe ich dem Empfänger allerdings schon noch 2-3 Minuten zum "Warmlaufen" gegönnt. Dann hatte der Empfänger einen DGPS-Fix mit EGNOS, der auch bis zum Schluss gehalten hat.

Und die Wirkung des Precise Point Positioning (PPP) blieb während der Fahrt auch völlig unbeeindruckt bestehen (siehe Dateien im Anhang)!

Dieses erfreuliche Ergebnis hat natürlich für reine Vermessungsaufgaben (primäres Thema dieser Beitragsreihe) nur insofern eine direkte Bedeutung, als z.B. Flächenvermessungen in der Landwirtschaft gelegentlich ja auch fahrzeuggestützt (z.B. mit dem Quad oder einem Geländewagen) durchgeführt werden und dabei dann das Thema der möglichen Geschwindigkeit schon eine gewisse Rolle spielt ...

Viele Grüße aus Grimma,
Hagen

P.S.: In wenigen Tagen beginnt an der Universität Rostock ein etwas umfangreicherer Test verschiedener GNSS-Empfänger in Kombination mit Antennen diverser "Preisklassen", bei dem es auch darum geht, die autonome Absolutgenauigkeit des NEO-6P mit wiederholten Einzelpunktmessungen u.a. im Vergleich mit einem SAPOS-L1/L2-Empfänger zu prüfen. Natürlich werden zumindest die wichtigsten Ergebnisse zum NEO-6P dann auch hier zu lesen sein.

Ansonsten dürfte sicher auch äußerst interesant sein, was Stefan (ssquare_de) kürzlich mit dem NEO-6P "im tiefen Wald" messen konnte!
Ich hoffe, wir können schon bald etwas davon hier (oder auch in der speziellen Beitragsreihe zum Wald, siehe http://www.kowoma.de/gpsforum/viewtopic.php?f=1&t=3248) erfahren ...

[chris]

Hallo Hagen,
hab vielen lieben Dank für Dein Update bezüglich des NEO-6P's. Ich sauge jede Information diesbezüglich wissbegierig auf

Ist es möglich, dass Du in Deinem letzten Beitrag den Anhang vergessen hast? Gerne würde ich mir die Tracks einmal ansehen & mich deshalb darüber freuen, wenn Du die Dateien evtl. noch nachliefern könntest. Hab vielen Dank.

Was den Vergleich zu einem SAPOS L1/L2 Receiver angeht & besonders auf die Ergebnisse "im tiefen Wald" bin ich natürlich auch schon mehr als gespannt was sich da schönes ergeben wird

Viele Grüße,
Christian

[ssquare_de]

Hallo Hagen, hallo Christian,

Ansonsten dürfte sicher auch äußerst interesant sein, was Stefan (ssquare_de) kürzlich mit dem NEO-6P "im tiefen Wald" messen konnte!

Aber klar doch!
---> http://www.kowoma.de/gpsforum/viewtopic ... =15#p14619


Stefan