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

[Josef Gerstenberg]

Hallo Hagen,

deine Wiederholungsmessungen sind durchaus sinnvoll, denn sie entsprechen der Praxis.
Für mich zeigen sie bessere Ergebnisse, wie ich sie jemals mit einem ublox-Empfänger gesehen habe.

Um zu vergleichen, ist die GPS-Zeit wichtig, bei der du gemessen hast.
Hast du immer um die gleiche Zeit gemessen?

Gruß Josef

[Hagen.Felix]

Hallo Hagen,
deine Wiederholungsmessungen sind durchaus sinnvoll, denn sie entsprechen der Praxis.
Für mich zeigen sie bessere Ergebnisse, wie ich sie jemals mit einem ublox-Empfänger gesehen habe.
Um zu vergleichen, ist die GPS-Zeit wichtig, bei der du gemessen hast.
Hast du immer um die gleiche Zeit gemessen?
Gruß Josef

Nun ja, rein wetter- und familienbedingt waren es zumindest grob schon immer ähnliche Zeiträume in den Tagen ...

Hier sind die genauen Zeiten (jeweils deutsche Orstzeit):

• am 23.07.2012 von 09:52 Uhr bis 11:56 Uhr

• am 24.07.2012 von 09:44 Uhr bis 11:13 Uhr

• am 25.07.2012 von 11:39 Uhr bis 12:52 Uhr

• am 26.07.2012 von 08:55 Uhr bis 10:57 Uhr

• am 27.07.2012 von 08:46 Uhr bis 10:40 Uhr

• am 28.07.2012 von 10:11 Uhr bis 11:14 Uhr

• am 30.07.2012 von 08:35 Uhr bis 10:26 Uhr

• am 01.08.2012 von 11:43 Uhr bis 13:04 Uhr

• am 02.08.2012 von 09:08 Uhr bis 11:20 Uhr

Viele Grüße,
Hagen

[cr2_gps]

Die Ergebnisse habe ich einmal unter https://www.optimalsystem.de/os/docs/u- ... sreihe.pdf zusammmengefasst.

Vielen Dank Hagen für diese Zusammenfassung. Ich fühle mich in meiner Meinung bestätigt, daß man lieber 2 Navilock EM500 Module
(antaris4, 10Hz RAW-fähig für nur 15,44€/Stück) kaufen sollte:
http://www.amazon.de/NAVILOCK-Modul-Eng ... B001AUN1WI

[Taurus]

Vielen Dank Hagen für diese Zusammenfassung. Ich fühle mich in meiner Meinung bestätigt, daß man lieber 2 Navilock EM500 Module
(antaris4, 10Hz RAW-fähig für nur 15,44€/Stück) kaufen sollte:
http://www.amazon.de/NAVILOCK-Modul-Eng ... B001AUN1WI

...danke für den Link Ich kenn mich bei dem Hardware-Kram nicht aus... was für einen Anschluß hat denn die Kiste ?
(Hab Lust mich an was neuem zu versuchen...)

@Hagen.Felix
Ich glaub in den Messungen ist noch Luft nach oben...
Meine Gedanken gehen da in Richtung day-to-day-Processierung - sprich die Wiederholbarkeit des Multipath von Tag zu Tag ausnutzen und wegrechnen.
Ich kenne aber aktuell nur nein Programm das den Vorgang auswerten kann...

[Hagen.Felix]

Ich fühle mich in meiner Meinung bestätigt, daß man lieber 2 Navilock EM500 Module
(antaris4, 10Hz RAW-fähig für nur 15,44€/Stück) kaufen sollte
...

Verstehe jetzt nicht ganz die Logik dieser Einwendung ...

Meinst Du damit, dass ein RTK-System auf Basis zweier zur Rohdatenausgabe "überredeter" Antaris4 eine höhere Genauigkeit erreicht als der NEO-6P mit seinem autonomen PPP? Und trotzdem noch billiger ist (sofern die Datenverbindung zwischen Basis und Rover "nichts" kostet und man den nötigen weiteren Aufwand zum Anschließen der EM500-Module auch nicht monetär bewertet)?

Das sollte ganz gewiss der Fall sein, denn sonst würde das RTK-System ja kaum seinem Namen gerecht werden ...

Die Frage ist nur, was die eine Technik mit der anderen zu tun hat?

Der Vergleich zwischen RTK und PPP ist ja noch weiter auseinander als das berühmte "Äpfel mit Birnen" ...

Interessanter wäre allerdings tatsächlich mal eine Vergleichsmessung zwischen dem PPP im NEO-6P und einer PPP-Solution mit RTKNAVI auf Basis der vom Antaris4 gelieferten Rohdaten! Denn das wäre ja eine vom technischen Einrichtungsaufwand der Messapparatur her auch zumindest ungefähr vergleichbare Alternative, bei der dann sogar das reine Empfängermodul noch ein paar (wenige) Euros günstiger liegt - auch wenn es jetzt natürlich auch schon zwei "uBlox-Generationen" älter ist ...

Könntest Du nicht mal ein paar mehr Details zur Verwendung der EM500-Module für Präzisionsanwendungen veröffentlichen (aber bitte nicht in dieser Beitragsreihe!)? Das würde vermutlich schon etliche Leute, die sich für ganz kleines Geld eine Möglichkeit zur genauen Messung erschließen möchten, sehr interessieren! Nicht jeder findet ja auch gleich die nötigen Informationen in den russischen Foren, und manches ist vielleicht für den Elektronik- bzw. HF-Laien zunächst noch etwas rätselhaft. Also vielleicht mal eine zusammengefasste "Kurzanleitung", wie man die Platinen mit Strom versorgt und mit dem Rechner verbindet, welche Art Antennen-Pigtail hier ggfs. noch benötigt wird, wie man die Rohdatenausgabe "anfordert" (sofern eine solche Beschreibung nicht illegal ist) und welche sonstigen Einstellungen evtl. noch gesetzt werden müssen (inkl. der Angabe, welche Konfigurationen flüchtig sind und welche vielleicht auch dauerhaft gespeichert werden können). Eine "Menge Holz", sicher, aber schon allein innerhalb dieses Forums wäre das Interesse sicher recht groß!

Viele Grüße,
Hagen

[Hagen.Felix]

Ich glaub in den Messungen ist noch Luft nach oben...
Meine Gedanken gehen da in Richtung day-to-day-Processierung - sprich die Wiederholbarkeit des Multipath von Tag zu Tag ausnutzen und wegrechnen.
...

Moin moin,
dass es mit einem höheren Aufwand für jemanden, der in dieser Materie einigermaßen fit ist, noch wesentlich genauer gehen sollte, würde ich auch bejahen ...

Aber: Der NEO-6P ist doch gerade für diejenigen Anwender von besonderem Interesse, die weder in Richtung RTK noch in Richtung Postprozessierung die für sie bestehende Hürde überspringen wollen (oder können, aus welchen Gründen auch immer), oder?

Das Motto sollte ja sein, nur ein einziges Gerät in Betrieb zu nehmen und damit ohne weiteren Aufwand relativ zeitnah und v.a. auch ohne weitere Umwege eine Position geliefert zu bekommen, auf deren Genauigkeit man sich eben in einem gewissen Maß schon einigermaßen verlassen kann!

Von daher würde ich es bei weiteren Messreihen (oder weiteren Datenauswertungen von bereits durchgeführten Messungen) viel eher dahingehend forcieren wollen, wie weit sich die Vorlaufzeiten für hinreichende PPP-Lösungen unter welchen sonstigen Bedingungen verkürzen lassen ...

So ungefähr, wie es unter http://gpspp.sakura.ne.jp/paper2005/igs ... rtklib.pdf auf Seite 11 dargestellt ist ...

Grüße an den "Exilsachsen"
Hagen

[Hagen.Felix]

...
deine Wiederholungsmessungen sind durchaus sinnvoll, denn sie entsprechen der Praxis.
Für mich zeigen sie bessere Ergebnisse, wie ich sie jemals mit einem ublox-Empfänger gesehen habe.
...

Hallo Josef,

m.E. hat sich allerdings auch die Verwendung der Tallysman-Antennen sehr günstig auf den Empfang ausgewirkt!

Vielleicht hätte z.B. die allseits beliebte Bullet hier noch größere Abweichungen hervorgerufen ...

Aber dass diese "dual-feed"-Dingerchen ganz gut sind, weißt Du ja inzwischen schon deutlich fundierter als ich!

Wer weiß, ob oder wann ich diese "Schätzchen" sonst erst gefunden hätte - aber zum Glück hatte mir Stefan ja schon vor einigen Monaten diesen heißen Tipp gegeben ...

Rein von den technischen Daten her ist die TW3430 der TW2410 ja eigentlich recht ähnlich, allerdings hat sie doch eine noch etwas höhere Signalverstärkung und wird wohl zumeist auch (wie z.B. in meinem Fall) mit einem höherwertigen Koax-Kabel angeschlossen - und hat eben auch durch ihre Bauform vielleicht doch noch einige Vorteile!

Auf jeden Fall aber habe ich schon jetzt, auch wenn ich die TW3430 noch gar nicht so lange in meiner Verfügung habe, den Eindruck, dass diese wohl noch einen Zacken besser ist als die TW2410 ...

Wird sicher seine Gründe haben, dass derzeit schon einige Anbieter diese Tallysman-Antennen favorisieren, wie z.B. CT (http://www.ct-gmbh.de/produkte/antennen ... /index.php) oder auch NVS (http://nvs-gnss.com/products/antennas/i ... tenna.html) ...

Bis denne!
Hagen

[ssquare_de]

Hallo cr2_gps,


das hat der Hagen für mein Dafürhalten recht gut zusammengefasst.

Antaris, Antaris4, die ublox5- und die Geschwister der ublox6-Baureihe sind allesamt dem NEO-6P deutlich unterlegen, wenn es um die Genauigkeit im autonomen Modus geht!
(verwendet man nur Rohdaten in z.B RTKLIB, sind die Dinger gleichwertig)

Wobei "autonom" genauer zu definieren ist!
Autonom bedeutet hier, der Nutzer des NEO-6P ist von den lästigen und kostenträchtigen Aufgaben befreit, auf weitere Infrastuktur zurückgreifen zu müssen. (Obwohl er ja EGNOS nutzt!)
Sei es, dass er kostenpflichtige Korrekturdatendienste nutzt, sei es, dass er selbst ein solches Netzwerk aufzieht und betreibt.
Dazu kommt dann immer noch der drahtlose Datenlink zum Zusammenführen der Rover- und Basisdatenströme in Echtzeit.

Treibt man jedoch den Aufwand, wird man beim NEO-6P genauso mit der Subdezimetergenauigkeit belohnt, wie mit den anderen Modulen von ublox, die die Rohdatenausgabe bereitstellen.

Man kann also sagen, dass der NEO-6P in JEDEM Anwendungsfall beste Genauigkeit (in der LowCost-Klasse! ) bietet.
(Das ist selbst dann so, wenn EGNOS nicht verfügbar ist und nur die geglätteten Pseudoranges zur Positionsbestimmung herangezogen werden)


@ Hagen
wir hatten uns darüber ja schon unterhalten und Vermutungen angestellt:
die TW 3430 könnte eventuell wegen der zentralen Kabelabführung von unten und der dadurch perfekten Symmetrie der Konstruktion noch mal einen kleinen Vorsprung vor der TW2410 einfahren.
--> so eine TW3430 montiert auf einem Choke-Ring von Josef sollte wirklich was ! Gutes ! sein.
Zumindest als Lösung für die Basisstation, aber möglicherweise ist der Choke-Ring auch für manchen Rovereinsatz geeignet?
Wenn dem so ist, und wir würden irgendwo eine Antennenkalibrierung herbekommen ( z.B von GEO++ http://www.geopp.de/index.php?bereich=5 ... template=1 ),
das wäre dann wohl für die LowCost-Szene überragend.

Ich weiss allerdings nicht, wie viel so eine Kalibrierung kostet... ...aber vielleicht hätte sogar der Hersteller Tallysman Interesse daran...als einmalig gute Absatzfördermassnahme...
Man müsste halt mal reden mit den Jungs.... einigermassen zukunftssicher wäre die Investition in eine kombinierte GPS/GLONASS- Antenne allemal.
Und RTKLIB hätte vermutlich auch viel Spass an der Kalibrierung.
Wir könnten mal den Tomoji fragen, wie sich die Verwendung der Kalibrierung auf das RTK-Verhalten auswirkt.
Vermutlich gibts den FIX (Festsetzung der Mehrdeutigkeiten) viel rascher und auch der FIX ist um einiges stabiler, gerade in ungünstigen Situationen...

Also ideal für unsere L1-Empfänger....



Stefan

[XPosition]

Hallo Hagen,

Interessanter wäre allerdings tatsächlich mal eine Vergleichsmessung zwischen dem PPP im NEO-6P und einer PPP-Solution mit RTKNAVI auf Basis der vom Antaris4 gelieferten Rohdaten!

Dir ist aber schon bewußt, dass man den NEO-6P auch im DGPS Modus betreiben kann. Das wäre dann ein direkter Vergleich zu RTKNAVI.

Außerdem könnte man das NEO-6P PPP mit RTCM SSR Message Daten füttern. Ist dann aber auch nicht mehr autonom, schon klar, aber könnte die Anfangsdauer verkürzen.

[ssquare_de]

Hallo Xposition,


laut Doku von ublox versteht der NEO-6P keine RTCM-Korrekturen, da er auf Firmware 6.02 aufbaut.
Interne RTCM-Verarbeitung im GNSS-Modul geht erst wieder ab Firmware 7.xx .

Oder meinst du das irgendwie noch ganz anders?


Stefan

[XPosition]

Ja, stimmt. Das geht erst ab Firmware V7. Kann man da kein Update machen (lassen) ?

Dann meinte ich noch, oder besser überlegte, dass man via "AID-DATA" Messages, bessere, aktuellere Zeit und Bahndaten einspielen könnte.

[Hagen.Felix]

Ja, stimmt. Das geht erst ab Firmware V7. Kann man da kein Update machen (lassen) ?

Nein, das NEO-6P Modul gibt es nur mit ROM (v.6.02).

Das Modul ist allerdings nur z.T. mit den anderen Modulen (die jetzt schon ggfs. mit FW v.7.x betrieben werden können) der 6er Serie von u-blox vergleichbar und nimmt in der Produktpalette von u-blox schon auch eine gewisse Sonderstellung ein.

Ein Nachfolger für den NEO-6P ist auch erst für 2014 geplant - dann allerdings mit "echtem" Multi-GNSS (also nicht Umschaltung zwischen GPS und GLONASS mit einer UBX-Nachricht wie bei den aktuellen Multi-GNSS-Modulen, sondern im echten Parallelbetrieb) ...

Viele Grüße!
Hagen

[Josef Gerstenberg]

Hallo in die Runde,

vorab ein Ergebnis einer neuen Messung, für die mir Hagen Empfänger und Antenne zur Verfügung gestellt hat.
Weitere Ergebnisse dieser Messung kann ich erst zeigen, wenn ich ein paar Formalitäten geklärt habe.

Lageabweichung_Tab2.jpg (119.75 KiB) 18748 mal betrachtet

Lageabweichung_Histogramm2.jpg (130.83 KiB) 18748 mal betrachtet

Fazit:
Unter idealen Bedingungen liegen mehr als 90 % der horizontalen Lageabweichungen unter 1 m.
Die vertikale Lageabweichung ist ebenso gut, was mich erstaunt.

Stefan,
eine Kalibrierung kostet auf dem Roboter von SenStadtUm Berlin für eine GPS-Antenne 450€.
http://www.stadtentwicklung.berlin.de/g ... gnss.shtml

Hagen,
schön wäre es, wenn du mittels deiner vielen Kurzzeitmessungen eine Analyse des Startverhaltens des NEO-6P machen würdest.
Für einen Anwender ist ja nicht nur die Lageabweichung wichtig, sondern auch, wie lange er warten muss.
Wenn du Rohdaten aufgezeichet hast, kann ich dir dabei helfen.

Gruß Josef

[Hagen.Felix]

...
Hagen,
schön wäre es, wenn du mittels deiner vielen Kurzzeitmessungen eine Analyse des Startverhaltens des NEO-6P machen würdest.
Für einen Anwender ist ja nicht nur die Lageabweichung wichtig, sondern auch, wie lange er warten muss.
...

Hallo Josef,

sehr gern - und das ist ja dann für den normalen Anwender m.E. auch so ziemlich die wichtigste "Bedienungsanleitung", zu der man aus diesen Messwerten gelangen sollte.

Und aus meiner bisherigen eigenen Erfahrung sowie aus gelegentlichen Rückmeldungen von Nutzern des NEO-6P wohl auch die wichtigste bzw. häufigste Fehlerquelle in der alltäglichen Praxis.

Denn selbst wenn man schon die Vorlaufzeit mit dem u-center beobachtet (was ja gewiss nicht jeder Anwender tun dürfte), lässt man sich leichtfertigerweise nur allzu gern dazu verleiten, bereits bei der olivgrünen Einfärbung der CNO-Pegel von hinreichend guten Startbedingungen für die vorgesehene Messung auszugehen. Das ist nicht selten schon nach weniger als drei Minuten der Fall, wenn EGNOS empfangen werden kann (bei deaktiviertem SBAS-Subsystem aber eher gegen 10 Minuten). Man verbringt ja seine Zeit eben nur äußerst widerwillig mit untätigem Warten ...

Inzwischen würde ich "gefühlt" von vielleicht so 15 bis 20 Minuten ausgehen, die man dem NEO-6P unter freiem Himmel zum Warmlaufen geben sollte, aber natürlich hast Du vollkommen recht: Das sollte sich schon noch etwas objektivieren lassen ...

Bis denne,
Hagen

[Hagen.Felix]

...
Inzwischen würde ich "gefühlt" von vielleicht so 15 bis 20 Minuten ausgehen, die man dem NEO-6P unter freiem Himmel zum Warmlaufen geben sollte, aber natürlich hast Du vollkommen recht: Das sollte sich schon noch etwas objektivieren lassen ...

Zu eben dieser Frage habe ich jetzt endlich mal eine Auskunft direkt aus der "Quelle" bekommen und möchte Euch das natürlich auch nicht vorenthalten ...

Und zwar fand am vergangenen Donnerstag in der Hochschule Rapperswil eine Veranstaltung (http://gis.hsr.ch/index.php?option=com_ ... 2&Itemid=1 bzw. http://www.gis.hsr.ch/wiki/GNSS-PPP) zum Thema Precise Point Positioning (PPP) statt, bei der einerseits das Thema "von oben" beleuchtet wurde (wie man eben mit PPP schon jetzt in Wissenschaft und Industrie mit Hilfe entsprechend teurer Technik Positionsbestimmungen in allerhöchster Genauigkeit realisiert), andererseits jedoch auch darüber gesprochen wurde, ob bzw. inwieweit auch kostengünstige PPP-Techniken wie z.B. die Implementierung von u-blox im NEO-6P die Lücke zwischen "ganz billig" und "ganz teuer" im GNSS-Markt ausfüllen können.

Überraschenderweise erschien als Vertreter von u-blox sogar Herr Ammann (http://u-blox.com/de/about-us/executive ... -team.html) und erläuterte bei dieser Gelegenheit auch einige Details zum o.g. Thema, die so direkt ja noch nicht in den bei u-blox bisher verfügbaren Dokumenten zu lesen waren.

Demnach braucht der NEO-6P nach dem Einschalten zunächst immer allein schon dafür mindestens fünf Minuten, die für seine PPP-Zwecke benötigten SBAS-Daten (in Europa eben von einem EGNOS-Satelliten) zu empfangen. Das ist nicht unbedingt nur dann der Fall, wenn schließlich auch ein DGPS-Fix zustande kommt, aber erfordert natürlich schon zumindest diese fünf Minuten lang einen ununterbrochenen SBAS-Empfang. Für den laufenden Betrieb werden diese Daten dann auch zwischengepuffert, wenn man also in Bewegung ist und zwischendurch auch mal gar keinen EGNOS-Satelliten mehr empfangen kann, bleibt die Korrekturwirkung dieser Daten schon noch erhalten!

Zusätzlich zu diesen fünf Minuten nach dem Einschalten wird vom NEO-6P noch etwas Zeit benötigt, aus den dabei empfangenen Daten die schließlich anzuwendenden Korrekturen zu berechnen. Eine Vorlaufzeit von insgesamt ungefähr 10 Minuten nach dem Einschalten ist also auch aus "offizieller" Sicht sinnvoll - und diese Größenordnung hatte sich ja auch so aus unseren bisherigen Tests ergeben ...

Natürlich haben diese 10 Minuten aber auch so ziemlich gar nichts damit zu tun, in welcher Zeit eine PPP-Lösung im strengen Sinne konvergiert! Hier benötigt ja schon ein Zweifrequenz-System (also typischerweise L1 + L2 und nicht etwa nur im Sinne von z.B. GPS + GLONASS) so ungefähr 30 bis 60 Minuten, und ein nur die L1-Frequenz nutzendes System naturgemäß noch viel länger. Aber wie gesagt, das betrifft die PPP-Konvergenz im strengen Sinne und führt dann auch zu Genauigkeiten im Bereich von nur noch sehr wenigen Zentimetern (oder sogar noch erheblich besser), was mit der so etwas pauschal als "Submeter-Genauigkeit" bezeichneten "plug'n'play"-Messgüte des NEO-6P ja erst mal kaum etwas gemein hat!

Dies soweit erst mal noch dazu ...

Viele Grüße,
Hagen