u-blox M8U: Untethered Dead Reckoning

Fragen zu GPS-Empfängern und alles was damit zu tun hat.

Moderator: Roland

u-blox M8U: Untethered Dead Reckoning

Beitragvon Hagen.Felix » 19.09.2016 - 23:44

Schon länger von u-blox angekündigt und dementsprechend bereits etwas ungeduldig von mir erwartet:

https://www.u-blox.com/de/product/neo-m8u-module

Wobei das Interesse am M8U ja praktisch gar nicht aus der Hardware selbst herrührt (M8-GNSS bereits bestens bekannt und hochgeschätzt, während die restliche Sensorik an sich gewiss eher etwas aus der unteren Preis- und Leistungsklasse sein dürfte) - aus der im M8U zwingend erforderlichen, integrierten Software zur Sensorfusion dafür umso mehr! :wink:

Nun habe ich endlich den ersten Schwung von u-blox bekommen, ein paar Platinen damit bestückt und heute mal meine erste Spazierfahrt unternommen, um M8U mit M8T zu vergleichen (bei ansonsten relativ gleichen Umständen).

Beide Module waren annähernd identisch konfiguriert und liefen mit Antennen von quasi identischer Leistung, direkt nebeneinander unter der Frontscheibe.

Ich habe versucht, die beiden Empfänger mit meiner Fahrt durch den mitteldeutschen Laubwald schon ein wenig in Schwierigkeiten zu bringen, aber da hätte ich wohl doch wesentlich schwerere Geschütze auffahren müssen ...

Tatsächlich ist ein M8-Empfänger mit Firmware 3.01, der an einer Dual-Feed-Antenne von Tallysman (mit großem Patch und erweiterter Grundplatte) hängt und dann parallel GPS + GLONASS + GALILEO + EGNOS verwurstet, von einem gewöhnlichen Wald aber praktisch gar nicht aus dem Tritt zu bringen. :wink:

Nun gut, morgen wird die Folter etwas verschärft.

Und wenn ich auch noch ein kleines Deckchen aus Alufolie über die Antennen legen muss ... :mrgreen:

Auf jeden Fall sieht es jedoch wirklich ganz danach aus, als würde das "Untethered Dead Reckoning" des M8U seine Stärken wohl erst unter richtig üblen Verhältnissen ausspielen (z.B., wie in den Produktinformationen von u-blox, in Parkhäusern u.ä. stark abgeschatteten Umgebungen, wo GNSS allein auch schon öfter mal völlig versagt).

Interessantes Detail am Rande: Schon jetzt entsteht unter normalen Praxisbedingungen die Situation (siehe blau markierte Zeilen im Screenshot ganz unten), dass die M8-Firmware bereits mehr GALILEO- als GLONASS-Satelliten in die aktuelle Positionsbestimmung einbezieht! :shock:

Wer hätte das wohl noch vor ein paar Monaten gedacht? :roll:

Fortsetzung folgt ...

Viele Grüße aus dem Muldental,
Hagen
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Re: u-blox M8U: Untethered Dead Reckoning

Beitragvon Hagen.Felix » 19.09.2016 - 23:57

Hagen.Felix hat geschrieben:... meine erste Spazierfahrt ...

Hier noch die Tracks beider Empfänger ...
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UDR ./. GNSS

Beitragvon Hagen.Felix » 20.09.2016 - 23:28

Hagen.Felix hat geschrieben:... Nun gut, morgen wird die Folter etwas verschärft.
Und wenn ich auch noch ein kleines Deckchen aus Alufolie über die Antennen legen muss ... :mrgreen:

Heute noch eine weitere Testfahrt mit dem M8U durchgeführt (wieder im direkten Vergleich mit einem M8T), diesmal unter deutlich erschwerten Bedingungen für beide Empfänger.

In Ermangelung langer Tunnel, großer Tiefgaragen oder enger Hochhausschluchten zunächst noch ein kleines Parkhaus.

Mehr hat die sächsische Provinz eben nicht zu bieten ...

Dann der Versuch einer weiteren Erschwernis: Beide Empfänger auf den Beifahrersitz und dort relativ großflächig mit einer Sperrschicht (beidseitig mit Kupfer beschichtete FR4-Leiterplatte) abgedeckt.

Trotzdem: Die Empfangsleistung des M8-GNSS mit solch starken Antennen ist so brutal, dass selbst diese Tortur noch keinen GNSS-Abriss bewirkt hat! :shock:

Mal sehen, welches Szenario den nächsten Test des M8U bestimmen wird ... :wink:
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M8U in praxistypischer Anwendung

Beitragvon Hagen.Felix » 16.10.2016 - 23:36

Hagen.Felix hat geschrieben:Mal sehen, welches Szenario den nächsten Test des M8U bestimmen wird ... :wink:

Da ich vor ein paar Tagen ohnehin in die Nähe von Leipzig fahren musste, habe ich gleich mal die Gelegenheit genutzt für einen kleinen „UDR-Härtetest“ mit dem NEO-M8U.

In Leipzig bin ich also zu zwei größeren Parkhäusern gefahren, wo die Abschattung stark genug ist, um normales GNSS (nur mit Satelliten) gänzlich nutzlos zu machen.

Was bei einem M8-Empfänger i.V. mit einem "großkalibrigen" Dual-Feed-Modell von Tallysman (hier: TW2410) ja schon mal gar nicht so leicht ist, auch wenn die Kiste innerhalb der Fahrzeugkabine läuft. :mrgreen:

Und tatsächlich hat u-blox wohl nicht zu viel versprochen (https://www.u-blox.com/de/udr-untethered-dead-reckoning) … :D

Anbei ein paar Impressionen davon.

Die UBX-Aufzeichnung (im ZIP-Archiv) kann man sich sehr schön mit dem Player des „u-center“ (https://www.u-blox.com/de/product/u-center-windows) abspielen lassen (auch in beliebig schnellerer Geschwindigkeit).

Ich habe diese Aufzeichnung aber leider erst dann gestartet, als ich schon im ersten Parkhaus war (sie beginnt also bereits mit UDR).

Fazit: Der M8U dürfte wohl tatsächlich all jenen Kraftfahrern helfen können, die bislang mit ihrem Navi in Tunneln, Tiefgaragen usw. noch gelegentlich die Position "verlieren". :wink:

Und zum Abbild der Fahrspur innerhalb des Parkhauses: Ich war gewiss nicht betrunken am Steuer, sondern darin mit Absicht so herumgekurvt ... :mrgreen:
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Re: u-blox M8U: Untethered Dead Reckoning

Beitragvon Hagen.Felix » 17.10.2016 - 06:55

Wenngleich es natürlich nichts mit dem UDR an sich zu tun hat (bei einem M8N oder M8T mit 3er-Firmware sähe es ebenso aus):

Auch hier wieder schön zu sehen, dass Galileo wirklich auch im wahren Leben bereits deutlich mehr ist als nur "die Kirsche auf der Torte". :D

Im Gegenteil: Hier sind die braven Europäer sogar schon "dem Iwan" klar erkennbar überlegen ... :mrgreen:
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Re: u-blox M8U: Untethered Dead Reckoning

Beitragvon thomash » 06.12.2016 - 12:00

Danke für den Test. Kannst du ca. Abschätzen wie gut der Track mit dem tatsächlich gefahrenen Track übereinstimmt?
Wäre echt toll, wenn du noch mehr Testergebnisse im abgeschatteten Bereich hättest bzw auch einfach mal die Antenne abklemmen und sehen wie gut der Track weitergeht.
lg
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Re: u-blox M8U: Untethered Dead Reckoning

Beitragvon Hagen.Felix » 07.12.2016 - 02:54

thomash hat geschrieben:Danke für den Test. Kannst du ca. Abschätzen wie gut der Track mit dem tatsächlich gefahrenen Track übereinstimmt?
Wäre echt toll, wenn du noch mehr Testergebnisse im abgeschatteten Bereich hättest bzw auch einfach mal die Antenne abklemmen und sehen wie gut der Track weitergeht.
lg

Wenn ein Kunde solche Tests beauftragt (und bezahlt) und ich die dafür erforderliche Arbeitszeit zwischen die bereits bestehenden Aufträge einreihen kann, warum nicht?

Allerdings erschiene mir dies recht unwahrscheinlich, denn ein solcher (hinreichend seriöser) Auftraggeber würde wohl doch schon davon ausgehen, was bereits die bisherigen Tests relativ deutlich zeigen und zudem auch Kategorie und Preisklasse des NEO-M8U entspricht.

Und dann würde man wohl auch erst gar keine Wunder von diesem UDR-Modul erwarten wollen ... :wink:

Etwas salopp gesagt: Der M8U ist sicherlich ein sehr feines Stück Technik für Autofahrer, die häufig in Tunneln, Tiefgaragen u.ä. Problemzonen unterwegs sind, und sollte daher m.E. in jedem Kfz-Navi verbaut sein!

Wer jedoch damit z.B. einen Roboter bauen möchte, der sich dann allein mit Hilfe dieser UDR ohne Scherben durch den Porzellanladen bewegen soll, ist gewiss völlig auf dem Holzweg ... :mrgreen:
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Re: u-blox M8U: Untethered Dead Reckoning

Beitragvon thomash » 07.12.2016 - 13:59

Hagen.Felix hat geschrieben:Wenn ein Kunde solche Tests beauftragt (und bezahlt) und ich die dafür erforderliche Arbeitszeit zwischen die bereits bestehenden Aufträge einreihen kann, warum nicht?

Allerdings erschiene mir dies recht unwahrscheinlich, denn ein solcher (hinreichend seriöser) Auftraggeber würde wohl doch schon davon ausgehen, was bereits die bisherigen Tests relativ deutlich zeigen und zudem auch Kategorie und Preisklasse des NEO-M8U entspricht.

Und dann würde man wohl auch erst gar keine Wunder von diesem UDR-Modul erwarten wollen ... :wink:

Etwas salopp gesagt: Der M8U ist sicherlich ein sehr feines Stück Technik für Autofahrer, die häufig in Tunneln, Tiefgaragen u.ä. Problemzonen unterwegs sind, und sollte daher m.E. in jedem Kfz-Navi verbaut sein!

Wer jedoch damit z.B. einen Roboter bauen möchte, der sich dann allein mit Hilfe dieser UDR ohne Scherben durch den Porzellanladen bewegen soll, ist gewiss völlig auf dem Holzweg ... :mrgreen:


Wie oben schon gesagt danke für den Test, ich wollte eigentlich nur wissen wie die Einschätzung der tatsächlich im Parkhaus gefahrenen Route zu der aufgezeichneten ist, denn das kann ich nur schwer aus den Logdaten ablesen. Von der Herstellern gibt es hierzu zwar Tests, aber wie geschönt die Randbedingungen waren weiß man leider nie.

Ich wollte mir keine aufwändigen gratis Tests erschleichen. Welche du aber ja sowieso in gewisser Weise schon gemacht und veröffentlicht hast?
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Re: u-blox M8U: Untethered Dead Reckoning

Beitragvon Hagen.Felix » 07.12.2016 - 15:12

Bei u-blox wäre ich eigentlich nicht so skeptisch bzgl. maßlos übertriebener Beschreibungen von Leistungsmerkmalen auf Druck der Marketing-Heinis. :mrgreen:

Von der etwas fragwürdigen Verwendung des (allerdings ja auch nicht geschützten) Begriffs "Precise Point Positioning" für die früheren P-Module (NEO-6P und NEO-7P) mal abgesehen, wo die reine Lehre für derlei Empfänger, die lediglich v.a. auf dem "Carrier smoothing“ (http://www.navipedia.net/index.php/Carr ... eudoranges) beruhen, eigentlich noch kein PPP-Gütesiegel vergeben würde, entsprechen die Schweizer m.E. schon ganz gut dem Klischee des zurückhaltenden Bankgeheimnisträgers. :wink:

Eine US-Firma hätte den NEO-M8U sicherlich mit ganz anderen Superlativen beworben. :roll:

Die unter https://www.u-blox.com/de/udr-untethered-dead-reckoning veröffentlichten Beschreibungen halte ich also für völlig angemessen ... :wink:

Was meine eigenen Testfahrten durch die beiden Leipziger Parkhäuser betrifft: Da konnte ich eben auch nur einen subjektiven Eindruck gewinnen, infolge der Einmaligkeit dieses Tests auch nur als Schnappschuss, der damit (wie jede andere GNSS-Testmessung auch) zunächst erst mal noch von zufälligen Faktoren dominiert sein dürfte.

Gründliche Tests würden ein Vielfaches an Zeitaufwand erfordern (und hätten auch dann noch einen gehörig hohen Anteil von Zufallsfaktoren).

Wenn ich also ein Fazit hinsichtlich systematischer Effekte geben sollte, wäre dies nur mit "Bauchgefühl" realisierbar ... :?

Im Sinne von Bauchgefühl würde ich sagen: Der M8U dürfte mir schon sagen können, aus welcher Ausfahrt des Parkhauses ich dann herauskomme, so dass mir mein Navi auch gleich die korrekte Ansage machen kann. :wink:

Was bei diesem Beispiel zwar noch relativ belanglos klingt, aber z.B. bei Tunneln mit Abzweigen bzw. Ausfahrten durchaus schon einigen Praxisnutzen haben kann!
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Re: u-blox M8U: Untethered Dead Reckoning

Beitragvon spunky » 07.12.2016 - 22:02

Parkhaus und Tiefgarage (Tunnel) sind aber Welten voneinander entfernt. Parkhaus wird nur von Reflexionen bedient und ich glaube kaum das man in einer Tiefgarage (oder lange Tunnel) irgendwas empfängt. :roll:
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Re: u-blox M8U: Untethered Dead Reckoning

Beitragvon Hagen.Felix » 08.12.2016 - 01:33

spunky hat geschrieben:... glaube kaum das man in einer Tiefgarage (oder lange Tunnel) irgendwas empfängt. :roll:

Das ist doch gerade die besondere Funktionalität des M8U: selbst dort noch eine (wenigstens halbwegs sinnvolle) Position, Geschwindigkeit und Fahrtrichtung ausgeben zu können, wo überhaupt kein GNSS-Empfang mehr besteht! :wink:

Es war in den beiden Leipziger Parkhäusern auch gar nicht so schnell möglich, vom GNSS- in den DR-Modus zu gelangen, denn tatsächlich kann solch ein M8-GNSS i.V. mit einer stärkeren Antenne (dual-feed auf größerem Patch) auch noch mit den letzten paar Fetzen Multipath den GNSS-Fix halten ... :mrgreen:

So sehr es einem also auch widerstreben würde, sich seine Empfangseinrichtung eigenhändig zu sabotieren: Der Vorschlag von Thomas, einfach mal die Antenne ganz abzutrennen, wäre sicherlich ein gut geeigneter Härtetest für den M8U. :shock:

Oder wie ich es anfangs auch selbst schon (aber offenbar eben nicht konsequent genug) versucht hatte, indem ich die Antenne mit undurchlässigem Material abgedeckt hatte.

Vollständiges Einwickeln in Alufolie wäre dabei vielleicht erfolgreicher geworden ... :wink:
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Re: u-blox M8U: Untethered Dead Reckoning

Beitragvon thomash » 09.12.2016 - 10:26

Das Interialnavigation irgendwann wegdriftet ist klar, aber scheinbar kann man kurze GPS Offline Zeiten schon sehr gut damit überbrücken und auch bei Reflexionen den Track gut glätten.

Ich bräuchte für eine Anwendung nämlich auch ungefähre Positionen von Fahrzeugen in Innenbereichen, allzu viel erwarte ich mir da zwar nicht, aber so kleiner +-10m nach dem Einfahren und 10-50m Fahrt scheinen nicht unrealistisch zu sein. Auf jeden Fall besser als gar keine Position oder eine IMU/ENcoder Auswertung selbst zu stricken.
Ich hoffe ich kann bald ein M8U selbst evaluieren oder vielleicht ein Telit SL869-3DR. Aber wenn die Sensorfusion auf dem GNSS Modul gemacht wird ist das schon ein sehr guter Ansatz. :D
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Re: u-blox M8U: Untethered Dead Reckoning

Beitragvon Hagen.Felix » 09.12.2016 - 12:02

thomash hat geschrieben:Auf jeden Fall besser als gar keine Position oder eine IMU/ENcoder Auswertung selbst zu stricken.

Das ist des Pudels Kern ... :mrgreen:

Selbst stricken und damit im Ergebnis auch nur annähernd auf Augenhöhe im Kosten-Leistungs-Verhältnis mit solchen Riesen wie u-blox oder Telit kommen wollen?

Leider nicht mal erträumbar, geschweige denn jemals im Leben realisierbar ... :cry:

Das Telit-Modul kannte ich noch gar nicht, sieht (auf dem Datenblatt) aber äußerst verlockend aus ... :D

Ansonsten lägen die denkbaren Alternativen ja leider nur darin, wesentlich mehr Geld je Fahrzeug zu investieren, oder?
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