Empfänger USB (oder seriell) gesucht

[klick]

Hallo Forum!

Für mich ist die GPS Thematik ein ganz neues Feld und da bin ich sehr froh darüber, dass es solch informative Seiten und Foren gibt!

Ich bin Student und bearbeite im Moment meine Abschlussarbeit. Hierbei ist es nötig, dass die Geschwindigkeit und Position eines Fahrzeugs aufgezeichnet werden.
Zur Aufzeichnung steht ein Programm zur Verfügung, welches für die Aufnahme der weiteren Messtechnik geschrieben wurde und welches nach Herstellerangaben mit USB GPS Mäusen kompatibel ist.(wie es mit einer seriellen Schnittstelle funktioniert, muss ich nachfragen)
Bei der Genauigkeit ist es wie so oft: umso genauer, desto besser. Letztendlich wird das "beste Preis/Leistungsverhältnis" zählen, welches im Institutsrahmen liegt.
Bei meiner Rechere bin ich hautptsächlich auf Empfänger unter 100€ oder ab/um 1000€ gestoßen.

Nun zu meiner Frage:
Kann mir jemand einene/mehrere GPS Empfänger empfehlen, die im Preissegment zwischen 100€ und 1000€ liegen und für meine Aufgabe geeignet sind?

Vielen Dank!

Gruß
klick

[ssquare_de]

Hallo klick,


bevor du eine Empfehlung bekommst, die mit einigermassen ruhigem Gewissen gegeben werden kann, ist noch etwas mehr Input deinerseits dringend notwendig.

Was ist das für ein Fahrzeug, sprich, wie schnell, welche Kurvenbeschleunigungen, ganz allgemein : von welchem Dynamikszenario wird hier gesprochen?
Kontinuierlicher GNSS-Empfang möglich?
Welche Art von Messsoftware?
Wie lauten - wenigstens ganz grob umrissen - die Erwartungen an die Genauigkeit des GNSS-Sensors...und dessen Update-Rate?

Vieleicht kannst du deine Messaufgabe ein bischen genauer beschreiben.
Ein paar erklärende/ergänzende Sätze von dir sollten da fürs erste genügen.



Stefan

[klick]

Hallo Stefan,

vielen Dnak für deine schnelle Antwort!

Das "Fahrzeug" wird aus einem Messanhäner mit Zugfahrzeug bestehen.
Im Messanhänger werden u.A. Geräusche gemessen. Hierbei kommt die Software HEADRecorder zum Einsatz. Die aufgenommenen Geräusche müssen mit Geschwindigkeit und Position möglixh gut übereinstimmen.

Das Fahrzeug wird sich nicht schneller als 100km/h bewegen dürfen. Eine Auslegung auf 120km/h wäre vielleicht jedoch sinnvoll. Eine Fahrt durch die Stadt kann nicht ausgeschlossen werden.
Die Messungen werden hauptsächlich auf geraden oder lang gezogenen Fahrbahnabschnitten erfolgen.

Die Geschwindigkeit muss besser als mit einer Genauigkeit von 0,1m/s gemessen werden. Die Positionsgenauigkeit wäre innerhalb von 2m schon "nice to have" (nicht 2m CEP).
Aus einer Geschwindigkeit von 100km/h schätze ich ab, dass eine Frequenz >5Hz zwingend ist. (Damit würde ich alle 6m eine "aktuelle" Geschwindigkeit bekommen)

Ich hoffe diese Anhaltspunkte können Dir weiterhelfen.

Vielen Dank!

Gruß
klick

[Taurus]

Huhu,

ich melde mal Skepsis an... *finger heb*

Zur Genauigkeit der Geschwindigkeitsmessung...
DIe meisten GPS-Empfänger bestimmen die Geschwindigkeit nicht aus dem Satellitensignal (relevant wäre dann hier der Doppler-Effekt) sondern aus der Streckendifferenz zum letzten Wegpunkt und der seit dem letzten Wegpunkt vergangenen Zeit... was natürlich heißt das eine Positionsungenauigkeit auch eine Ungenauigkeit in der Geschwindigkeit bewirkt - blöd!!!

Wenn du mit 0,1m/s genau arbeiten willst sind das glaube ich 0,36km/h (kann mir nie merken ob ich mit 3,6 multipliziere oder dividiere )
Wenn du dann bei 5Hz aller 6m eine Messung machst und am ersten Messpunkt 1m Abweichung nach Norden hast und am zweiten Messpunkt 1m nach Süden hast fehlen dir schon 2m von 6m in der Wegdifferenz welche damit auch in die Geschwindigkeitsberechnung falsch eingehen...

Taurus

[ssquare_de]

Hallo,


wegen dem Doppler-Messverfahren:
das wäre im Detail mit dem Hersteller des GNSS-Empfänger noch abzuklären, ich meine aber, mich erinnern zu können, dass die Geschwindigkeitsangaben aus der GPRMC-Message (NMEA-Ausgabe) sich aus eben jenem Doppler-Verfahren
ableiten.
Das wäre dann also die gemittelte Geschwindigkeit zwischen 2 Messungen.
Zumindest bei den aktuellen Modellen sollte das so sein.

@klick
ist es auch vorstellbar, sich geeignetes Equipment auszuleihen?
Oder soll eine langfristige Anschaffung getätigt werden?

Stefan

[Taurus]

Das wäre dann also die gemittelte Geschwindigkeit zwischen 2 Messungen.
Zumindest bei den aktuellen Modellen sollte das so sein.

Das stimmt glaub ich nicht... der Dopplereffekt kann ja direkt gemessen werden und wird im GPS-Empfänger meistens in der Frequenzregelschleife (FLL - frequency lock loop) sowieso bestimmt, sonst kommt man nicht auf unsere Frequenzen auf L1 bzw. L2.
Daher denke ich die ausgegebene Geschwindigkeit wird die zum Zeitpunkt der Messung sein.

[macnetz]

Hallo,

die im GPS-Empfänger berechnete Geschwindigkeit ist nicht aus ds/dt berechnet sondern aus den Satellitensignalen incl. Doppler.
allerdings gibt es viele Empfänger die diese berechnete tatsachliche Geschwindigkeit nicht loggen.
Im NMEA-Datensatz ist AFAIK die tatsächliche Geschwindigkeit horizontal und vertikal vorgesehen.
Es kommt daher auf die Logger-Fähigkeiten des GPS-Empfängers an.

Grüsse
Anton

[Hagen.Felix]

...
Kann mir jemand einene/mehrere GPS Empfänger empfehlen, die im Preissegment zwischen 100€ und 1000€ liegen und für meine Aufgabe geeignet sind?
...

Moin moin!
Eine durchaus empfehlenswerte Lösung könnte z.B. auf dem Skytraq S1315F RAW beruhen (siehe z.B. unter http://www.onetalent-gnss.com/gnss-chips/skytraq_s1315f).
Dieser Chip gibt u.a. Rohdaten mit einer Update-Rate von 20 Hz aus, also 20 aktualisierte Positionen je Sekunde. Das sollte für die Dokumentation mit den angegeben Geschwindigkeiten bis zu 120 km/h vielleicht schon genügen, oder?
Die Rohdaten des Skytraq S1315F RAW werden übrigens von der RTKLIB verarbeitet, auch wenn dies zunächst vielleicht noch nicht von vordergründigem Interesse sein sollte. Hinsichtlich der Anbindung an einen Rechner ist der "USB-Stick" mit dem Skytraq S1315F RAW von OneTalent GNSS ziemlich gutmütig, da diese Aufgabe ein FTDI-Chip übernimmt, für den es vom Hersteller "schon immer" vergleichsweise sehr gute Treiberunterstützung gibt ...
Ich (http://www.optimalsystem.de) arbeite mit OneTalent GNSS zusammen und mache u.a. ein wenig Vertrieb der von ihm entwickelten und gefertigten Empfänger in Deutschland. Habe aktuell auch ein paar Exemplare mit dem Skytraq S1315F RAW hier bei mir. Zusammen mit einer halbwegs vernünftigen Antenne blieben die Gesamtkosten sicher im niedrigen dreistelligen Bereich, aber das könnten wir dann ja per PM oder E-Mail besprechen ...
Eine andere preiswerte Alternative wäre evtl. noch ein Empfänger auf Basis des LEA-4T von u-blox, der sich (zumindest "inoffiziell") auch bis 10 Hz einstellen lässt und ebenso RTKLIB-taugliche Rohdaten liefern kann.
Und wenn es etwas teuer sein dürfte, wäre vielleicht die bis 20 Hz verwendbare Smart-Ag von NovAtel (http://www.novatel.com/smart-ag/) eine gute Alternative in robuster Ausführung ...
Bis später!
Hagen

[klick]

Vielen Dank für die rege Beteiligung!

@Stefan: Das Equipment soll gekauft werden

@Hagen: Vielen Dank für die Auflistung, ich werde mir die Spezifikationen später genauer ansehen.

Gruß

klick

[ssquare_de]

Hallo Taurus, hallo Anton,


ja, stimmt, folgendes habe ich missverständlich bis falsch beschrieben...aber wohl eher letzteres...

Das wäre dann also die gemittelte Geschwindigkeit zwischen 2 Messungen.

Ich meinte: die Messung des Doppler-Shift selbst erfolgt über einen gewissen Zeitraum. ( meist im zweistelligen ms-Bereich, empfängerabhängig und auch von den jeweils vorherrschenden Empfangsbedingungen)
--> also wird der Doppler Shift nicht zwischen 2 Messungen ermittelt, sondern über den Zeitraum einer Messung.

Ich wollte nur sagen: der Dopplermesswert kann nicht in einer "Momentbeobachtung" messtechnisch bestimmt werden, sondern es braucht die Auswertung des Messzeitfensters.


Stefan

[ssquare_de]

Hallo klick,


OK, dann wäre Hagens Empfehlung auch mein erster Tip an dich gewesen.
Vergleichsweise superpreiswert und sehr handlich.

Und wegen dem doch gut überschaubaren Invest auf jeden Fall einen Versuch wert.



Stefan

[Hagen.Felix]

...
Eine andere preiswerte Alternative wäre evtl. noch ein Empfänger auf Basis des LEA-4T von u-blox, der sich (zumindest "inoffiziell") auch bis 10 Hz einstellen lässt und ebenso RTKLIB-taugliche Rohdaten liefern kann.
...

Eine kleine Ergänzung noch, die ich gerade erst vor wenigen Stunden erfahren habe (und womit sich der vorige Hinweis auf den ja doch schon recht alten LEA-4T eigentlich auch erübrigt hat):
Das brandneue GPS-Modul NEO-6P von u-blox (siehe dazu auch die inzwischen schon längere Beitragsreihe unter http://www.kowoma.de/gpsforum/viewtopic.php?f=3&t=3247) kann Rohdaten auch mit einer Update-Rate von bis zu 10 Hz ausgeben!
Das war bzw. ist für mich natürlich auch ein ziemlicher Knüller, da ich noch eine weitere solch positive Überraschung bei diesem Modul wirklich schon nicht mehr erwartet hatte! Ich war ja seinerzeit schon überrascht, dass u-blox dem Modul quasi noch in letzter Sekunde vor der Serienfertigung überhaupt die Rohdatenausgabe "spendiert" hatte - die Engineering Samples waren ja noch ohne ...
Aber um diese 10 Hz einer Rohdatenausgabe in einer Echtzeitanwendung nutzen zu können, bedarf es natürlich schon der RTKLIB (bzw. einer funktional vergleichbaren Alternative). Die normale Navigationsausgabe in NMEA-Form geht ja trotzdem nur mit 1 Hz ...
Um also einen Empfänger mit einer Rohdatenausgabe in 10 oder gar 20 Hz in einer Echtzeitanwendung nutzen zu können, müsste die RTKLIB das jeweilige proprietäre Binärsignal vom eingängigen COM-Port abgreifen und ihrerseits dann z.B. in NMEA-Form auf einem virtuellen COM-Port (mit entsprechend hoher Baudrate, sonst wird das vielleicht etwas eng) wieder ausgeben. Dazu bedarf es zusätzlich der Möglichkeit, ein miteinander verbundenes Paar von virtuellen Ports auf dem verwendeten Rechner anzulegen. Unter Linux möglicherweise schon mit Bordmitteln möglich, unter Windows entweder mit einem kommerziellen Produkt oder einer Freeware wie z.B. "com0com" ...
Die teuren Empfänger solcher Branchengrößen wie z.B. eben NovAtel können allerdings auch direkt die Navigationsausgabe in einer hohen Update-Rate von z.B. 10, 20 oder bei manchen Boards sogar mit 100 Hz liefern. Bei den "low-budget"-Herstellern wie u-blox oder MTK ist bei der Navigationsausgabe allerdings meistens schon bei 5 Hz Schluss, bei manchen Modulen sogar schon bei 1 oder 2 Hz.
Wenn allerdings sowieso schon ein Notebook bzw. ein vergleichbarer mobiler Rechner im Fahrzeug läuft, liegt der Gedanke doch sehr nahe, den GPS-Empfänger besser als Rohdatenlieferant zu verwenden und diese Signale auf dem Rechner zu verarbeiten. Mit einer mobilen Internetverbindung könnte dann auch gleich ein geeignetes Korrektursignal in diese Verarbeitung eingespeist werden ...
Viele Grüße!
Hagen

[Josef Gerstenberg]

Was der NEO-6P von u-blox bei der RTK leistet,
sollte man ausprobieren.
Ich hege Zweifel, weil u-blox in dem Modul keine präzise Uhr (TXCO) eingebaut hat (warum auch immer).
Aber vielleicht ändert das u-blox demnächst....
Gruß Josef

[ssquare_de]

Hallo Josef,


die "ungenauere" Uhr muss diesbezüglich (RTKLIB) nichts bedeuten.
Der Wechsel auf die TXCOs wurde, wenn ich mich recht entsinne, mit der High-Sensitive-ANTARIS4-Generation von ublox eingeführt.
Die direkten Vorgänger der ANTARIS-Reihe waren alle noch mit XTOs bestückt, der Qualtät der Rohdaten tat das keinen Abbruch, die sind auch bei den mittlerweile recht betagten ANTARIS von 1A-Qualität und auf dem Niveau der Nachfolger.

Wichtig sind dieTXCOs vor allen Dingen für die gesteigerte Empfindlichkeit (dwell times) , TTFF und A-GPS-Funktionalitäten...
...wenn ich alles richtig verstanden habe...

Aber du hast natürlich recht, erst der Versuch macht klug.



Stefan

[Hagen.Felix]

Was der NEO-6P von u-blox bei der RTK leistet,
sollte man ausprobieren.
...

Moin moin,

ich muss zugeben, dass mir persönlich das nötige Fach- und Hintergrundwissen leider (noch) fehlt, so dass ich mich in Sachen RTK und hierfür nötiger Rohdatenqualität lieber hinter Michele von OneTalent GNSS verstecken möchte ...

Der nämlich interessiert sich wohl seinerseits offenbar viel mehr für RTK als für PPP und hat den NEO-6P daher auch gleich mal in einer solchen Anwendung getestet.
Und da er ja ganz sicher einen recht guten Vergleich zu alternativen Chips bzw. Modulen in dieser Hinsicht hat, die Eignung eines neuen Testkandidaten hierfür also vermutlich relativ schnell einschätzen kann, war ich von seiner nachfolgend zitierten Kurzbewertung eigentlich doch schon ziemlich beruhigt:

"NEO-6P in RTK static mode positions my antenna within 2cm square in 10 minutes, which is quite amazing."

Aber fragt jetzt bitte nicht nach genaueren fachlichen Erläuterungen meinerseits ...

Bzw. müsste ich den Michele mal diesbezüglich anbohren, wenn hier größeres Interesse für RTK mit dem NEO-6P bestehen sollte.

Andererseits sind jetzt - endlich! - schon die ersten Geräte fertig hier in Deutschland und könnten auch direkt getestet werden ...

Schönes Wochenende!
Hagen