DOP und HDOP,VDOP

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

Moderator: Roland

J-Freak
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Re: DOP und HDOP,VDOP

Beitrag von J-Freak » 07.02.2012 - 15:56

Ich hab da nochmal eine Frage zu den DOP-Werten.

Der PDOP setzt sich ja aus VDOP und HDOP zusammen (pd = wurzel(vd²+hd²))
ich weiß das der hdop für die horizontale und der vdop für die vertikale genauigkeit verantwortlich ist.
Aber ist es nicht eigentlich so das die werte schon relativ nah aneinander sind?
Also ich denke es ist nicht möglich z.B. einen hdop von 1.1 zu haben wenn der vdop bei z.B. 4 oder 5 liegt, oder?
es ist doch eher so das wenn der eine wert bei 1 ist der andere maximal bei 3 ist oder?
Ich frage weil ich das GPGSA-Telegramm nicht sauber reinbekomme, das GGA aber schon.
Das GGA hat aber leider nur den hdop wert.

Oder giebt es noch ein anderes Telegramm das die dop werte behandelt und ich dies übersehen habe?

gruß J-Freak
Zuletzt geändert von J-Freak am 09.02.2012 - 12:55, insgesamt 1-mal geändert.

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Taurus
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Re: DOP und HDOP,VDOP

Beitrag von Taurus » 07.02.2012 - 23:11

Moin Forum-Gemeinde,

erstmal Entschuldigung für meine lange Abstinenz hier... das Ministerium für Friedensolitik fand es schicklich, seine Aussendienstmitarbeiter in den Norden zu versetzen um deren Alterung zu verlangsamen - immerhin wirkt Meeresluft ja konservierend... :lol:
Geschockt musste ich feststellen: Hier ist nix mit DSL... denn hier heißt das Zauberwort EDGE... :? :? :?

Nun zum DOP...
Es ist problemlos möglich einen VDOP zu bekommen der mehr als 3x so hoch ist wie der HDOP... wer einen Empfänger hat bei dem man einzelne Satelliten droppen kann - also von der Verarbeitung ausschließen - der kann das mal probieren... einfach die Sat's mit der höchsten Elevation droppen und abwarten was passiert ;-)

Der VDOP wird im wesentlichen von den Satelliten hoher Elevation beeinflußt, denn bei denen wirken sich Fehler in der Entfernungsbestimmung nahezu direkt auf die Höhenbestimmung aus.
Der HDOP wird im wesentlichen von den niedrigen Satelliten bestimmt...

Als Faustformel gilt, dass die Höhe dreimal so schlecht ist wie die Horizontale... das liegt daran das es meist wesentlich mehr Satelliten gibt die niedrig und entgegengesetzt am Himmel stehen (bsplsw. ein Sat im Osten und ein Sat im Westen) - wodurch sich deren Fehler in der Berechnung mathematisch aufheben. Für Sat's mit hoher Elevation gibts keine entgegengesetzt stehenden Satelliten... oder hat schonmal jemand einen Satelliten mit -50° Elevation empfangen ? *kicher*

Wenn ich irgenwo mal meine Diplomarbeit wiederfinde poste ich die Quellen dazu...


Dunkelste und -17°C kalte Grüße,

Taurus

Josef Gerstenberg
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Re: DOP und HDOP,VDOP

Beitrag von Josef Gerstenberg » 07.02.2012 - 23:14

Hi J-Freak,

GPGGA liefert den HDOP-Wert, soweit ich informiert bin.

DOP-Werte sind nicht für die Genauigkeit einer Positionsbestimmung verantwortlich.
Sie beschreiben nur, wie die Satelliten für eine Positionsberechnung geometrisch zueinander stehen.
Würde man die Strecken zu den Satelliten unendlich genau bestimmen können, wäre auch die Positionsbestimmung bei jedem DOP-Wert kleiner Unendlich unendlich genau.

Zu deiner Frage:
Theoretisch können die DOP-Werte sehr weit auseinander liegen.
In der Praxis unterscheiden sie sich heutzutage nur heftig, wenn starke Abschattungen vorhanden sind (z.B. Gebirge, Häuserschluchten).

In einer meiner Messung in einem engen vierstöckigen Hinterhof finde ich z.B. solche DOP-Werte:
HDOP VDOP
9 32
6 14
18 6

Gruß Josef

PS Warum bekommst GPGSA nicht "sauber rein"?

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Taurus
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Re: DOP und HDOP,VDOP

Beitrag von Taurus » 11.02.2012 - 21:12

Hi,

über den DOP sind ja immer wieder schon Leute gestolpert... hab irgendwo mal eine wunderbare englische Beschreibung gelesen die ungefähr folgendes Besagte:

Die Genauigkeit einer Positionslösung hängt nur indirekt vom DOP ab. Einzige relevante Größe für die Genauigkeit ist die Genauigkeit der Distanzmessung zwischen Satelliten und Empfänger. Der DOP sorgt nur dafür das sich diese relativ feste Genauigkeit in allen Koordinatenrichtungen (X,Y,Z oder E, N, h, oder, oder, oder...) unterschiedlich auswirkt.

Taurus

Josef Gerstenberg
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Re: DOP und HDOP,VDOP

Beitrag von Josef Gerstenberg » 12.02.2012 - 03:14

Hi Taurus,

vielleicht können wir hier zusammen das Stolpern mancher über die DOP-Werte weiter mindern.

DOP-Werte bestimmen an sich keinen Positionsfehler.
Bei exakt gemessenen Stecken ist die Positionsbestimmung immer exakt, wenn die DOP-Werte kleiner Unendlich sind.
Unendlich große DOP-Werte ergeben sich nur, wenn alle Satelliten in einer Richtung stehen.
Mit einem DOP-Wert von z.B. 30 kann man also theoretisch durchaus eine Positionsgenauigkeit von 0 erreichen.

Erst wenn die Strecken zu den Satelliten fehlerhaft gemessen werden, wirken sich die DOP-Werte auf den Positionsfehler aus.
Dann bestimmen die DOP-Werte die Verteilung(!) des geschätzten(!) Positionsfehlers in die einzelnen Richtungen und den Uhrenfehler des Empfängers.

Für eine Schätzung eines realen Positionsfehlers reichen die DOP-Werte allerdings nicht aus.
Darum hat jeder Hersteller sein eigenes Verfahren, eine möglichst genaue Schätzung des Positionsfehlers zu erreichen.
Die DOP-Werte und die Residuen der Positionsbestimmung gehen dort immer ein (die geschätzten Streckenfehler).
Sicherlich auch noch Parameter aus irgendwelchen Kalman-Filtern.

Verlässlich ist das alles nicht, weil es immer nur Schätzungen sind (die nie die Realität beschreiben).

Soweit und gerne weiter drüber redend grüßend,
Josef

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Re: DOP und HDOP,VDOP

Beitrag von Deichgraf » 12.02.2012 - 17:48

... die DOP-Werte spielen in der Welt der Konsumer-Geräte eigentlich keine Rolle.

Als die Navigation auf den PPC's populär wurde und die GPS-Receiver zum Einsatz kamen, konnte man hin und wieder HDOP 0,8 lesen. Da dann auch ausgezeichnete Tracks aufgezeichnet wurden, wurde ein niedriger HDOP-Wert ein Synomym für guten Empfang und Positionsgenauigkeit.

Ein Logger-Hersteller hat in seine Trackaufzeichnung dann auch die DOP-Werte aufgenommen und einen Filter installiert, um z.B. Werte schlechter 2,5 aus dem Track zu werfen. Wahrscheinlich konnten sie mit dem Kalman-Filter nicht gut umgehen.

Bei einem Dual-Frequenz-Empfänger wie dem eTrex 10 sind die DOP-Werte insofern unerheblich, weil genug Satelliten über dem Orbit verteilt und Werte unter 3 immer möglich sind.

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Re: DOP und HDOP,VDOP

Beitrag von Taurus » 12.02.2012 - 19:51

Lieber Deichgraf... dazu sag ich nur: Ahmen!!!

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Re: DOP und HDOP,VDOP

Beitrag von Taurus » 12.02.2012 - 20:13

Ich hab jetzt über deine Aussage das es den eTrex 10 als Dual-Frequency-Empfänger gibt geschluckt und musste erstmal ein bisschen die technischen Daten suchen. @ Deichgraf

Dabei ist es ja garkein Dual-Frequency-Empfänger :twisted: :twisted: :twisted:

Er nimmt nur die Signale von Glonass mit dazu... das ist natürlich ein gehöriger Fortschritt. Aber Dual-Frequency in meiner Welt (Empfang von L1- und L2-Frequenz) ist das nicht.

(Jaja, ich weiß... Glonass arbeitet mit FDMA und nicht mit CDMA und hat daher mehr Frequenzen... trotzdem nicht Dual-Frequency :mrgreen: :mrgreen: :mrgreen: )

Josef Gerstenberg
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Re: DOP und HDOP,VDOP

Beitrag von Josef Gerstenberg » 13.02.2012 - 00:51

Deichgraf:
Selbst mit GPS + GLONASS ist ein DOP nicht immer unter 3.0.
Geh mal in den Wald, ins Gebirge oder in eine Stadt.
Grüße Josef

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Re: DOP und HDOP,VDOP

Beitrag von Deichgraf » 13.02.2012 - 13:22

.... Dual-Frequenzempfänger ist wohl etwas Anderes, der eTrex ist dann ein Simultan-Empfänger.

Teseo II is the industry-first, single-chip positioning device capable of receiving signals from multiple satellite navigation systems, including GPS, Galileo, GLONASS and QZSS.

Dass der Etrex im Wald auch Empfangsprobleme haben kann, ist mir klar, aber durch die Verfügbarkeit der zusätzlichen Glonass-Satelliten ist die Wahrscheinlichkeit größer, noch eine in etwa brauchbare Position zwecks Orientierung zu bekommen.

Auffallend ist jedenfalls, dass die DOP-Werte bei 0° Elevation besser ausfallen als bei 15°.

macnetz
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Re: DOP und HDOP,VDOP

Beitrag von macnetz » 13.02.2012 - 16:29

Hallo,

die GLONASS-Satelliten dienen bei Garmin nicht der besseren Genauigkeit sondern dem ungehinderten Zugang zum Markt in RU ;)
daher hat das iPhone 4S AFAIK ebenfalls GPS + GLONASS

Grüsse
Anton

Deichgraf
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Re: DOP und HDOP,VDOP

Beitrag von Deichgraf » 13.02.2012 - 20:31

... letztens war eine schlechte GPS-Sat-Konstellation, 7 Satelliten, 4 davon auf der Ost-West-Linie, im Norden keiner.
Der gespeicherte Wegpunkt lag etliche Meter aus der üblichen Lage.

Mit Glonass kamen 4 Satelliten hinzu, die sich auch im Norden zeigten.
Der gespeicherte Wegpunkt fand sich im Haufen der anderen Wegpunkte wieder.

Bezogen auf den CEP wurde die Position des 1. Wegpunktes natürlich auch im Rahmen der üblichen garmin'schen Genauigkeit gut geschätzt.

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