Durch Postprocessing genauere Koordinaten im Wald

Fragen und Hinweise zu Software, die mit dem Thema GPS zu tun hat. Egal ob PC oder Handheld.

Moderator: Roland

ssquare_de
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Re: Durch Postprocessing genauere Koordinaten im Wald

Beitrag von ssquare_de » 01.09.2010 - 20:56

Hallo Thomas,


bei der gemittelten Signalstärke werden die Signalstärken der einzelnen Sats addiert und dann diese Summe einfach durch die Anzahl der Sats geteilt.
Einheit wie gewohnt: dBHz
Damit kann man Rückschlüsse ( wenn auch nur eingeschränkt) auf die Empfangsbedingungen ziehen.
Ich meine, Trimble fordert Signalstärken >39dBHz, allerdings für die Trägerauswertung?!? Da schau ich nochmals nach.
Mit den ublox werden bis >30dBHz die Trägerphasenmesswerte aufgezeichnet, die Code-Werte (auch bei anderen hochempfindlichen Empfängern) sind bis << 20 dBHz auswertbar.
Natürlich mit reduzierter Genauigkeit, aber immerhin.

4 Sats sind mindestens notwendig für eine 3D-Position, aber mittlerweile werden wohl alle Empfänger für die Positionsbestimmung alle verfügbaren Sats heranziehen und verrechnen. (überbestimmtes Gleichungssystem)
Das ergibt eine genauere u.stabilere Lösung, gerade in problematischen Empfangssituationen.

Zu den Vermessungspunkten im Wald kann ich nicht viel sagen, vielleicht weiss da der Roland mehr.
Aber ich denke doch, dass es auch Im Wald, zumindest an grösseren Wald-Forstwegen einige vermessene Punkte geben muss, deren amtliche Lage besser 10cm vorliegen.
(gib mir doch per PM die genauere Lage der relevanten Waldgebiete ( kml-File aus Google Earth, irgendwas...), ich seh dann mal in der TOP10-Bayern nach, ob ich was "Verdächtiges" :-) finde...ist doch noch in Bayern?!?)



Stefan

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Roland
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Re: Durch Postprocessing genauere Koordinaten im Wald

Beitrag von Roland » 02.09.2010 - 20:55

Hallo,
Zu den Vermessungspunkten im Wald ...
käme man durch einen Polygonzug.
Den legt aber ohne gute Beziehungen keiner umsonst.
Die Örtlichkeiten würden den Verlauf und die Länge bestimmen.
Und die Kosten. K.A. was ein bayrisches Ing.Büro verlangt.
Könnte das Thomas nicht selber machen ?

Ich will nochmal darauf hinweisen, dass bei den besseren Ergebnissen mit der internen Antenne
ein PDOP <= 8 und ein SNR 2.5 gesetzt waren. Dass er das nachvollzogen hat, davon sprach Thomas nicht.
Den Effekt interpretiere ich so, dass der Trimble-Algorithmus schwache Signale als schlecht einstuft.
Werden mit externer Antenne auch schlechte Signale verstärkt, interpretiert der Chip die fälschlich als gut und verarbeitet sie weiter.
(Wobei 'Everest' hauptsächlich linksgeschraubte Multipath-Signale abblockt)

Grüße Roland

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Re: Durch Postprocessing genauere Koordinaten im Wald

Beitrag von ssquare_de » 03.09.2010 - 15:59

Hallo Roland,



deine Überlegungen bzg. Konfigurierung der zulässigen PDOP-Grenzen im Empfänger und dessen Auswirkungen sind bei mir angekommen, die sind vollkommen richtig, aber man sollte auch bedenken, dass die hochempfindlichen Empfänger aus der LowCost-Klasse seit ca. 2005-2006 speziell bei der Code-Auswertung viel leistungsfähiger geworden sind, als es in den Jahren zuvor möglich war. Herstellerunabhängig.
Klar, muss man diesen Empfindlichkeitsgewinn voll in Anspruch nehmen, geht das üblicherweise nur auf Kosten der Genauigkeit.
Da sind die Grenzen fliessend, deswegen auch mein sicher schon lästiges :wink: Verweisen auf möglichst realistische Tests u. Versuche in der freien Flora...


Stefan

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Re: Durch Postprocessing genauere Koordinaten im Wald

Beitrag von XPosition » 03.09.2010 - 22:27

Ich hätte da noch ein netten Link von einem Kalifonier:
http://www.tsiwood.com/GPS%20Canopy.pdf
Er hat diverse Geräte im Wald getestet hat(auch Trimble XH und XT).
"Canopy" bedeutet übrigens: Blätterdach.

Was ist eigentlich aus Josef Gerstenberg geworden ?
Er wollte doch das Ganze mit Zeppelins bestimmen/testen. :)
http://www.kowoma.de/gpsforum/viewtopic ... =15#p12151
Vielleicht mal nachfragen ?

Josef Gerstenberg
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Re: Durch Postprocessing genauere Koordinaten im Wald

Beitrag von Josef Gerstenberg » 02.10.2010 - 21:56

Ein Hallo in die Runde.
Ich lebe noch, bin allerdings zur Zeit mit ganz anderen Aufgaben beschäftigt.

Wie ich bereits sagte, bekommt man selbst mit Spezial-GPS-Empfängern im Wald z.Z. nur eine Positionsgenauigkeit von 2,5m rms hin.
Mit einfachen jedoch hoch empfindlichen Empfängern wie ublox4T-6T erreicht man im Wald eine Verfügbarkeit im flachen Gelände von fast 100% und eine Positionsgenauigkeit von ca 10m rms.
Alle denkbaren Korrekturen (EGNOS usw) bringen nichts, da die Fehler überwiegend lokal (durch den Wald) verursacht werden.
Hochwertige Antennen (Choke-Ring, Trimble-Zephyr, spezielle Groundplanes) bringen im Wald auch keine Verbesserung, weil der Multipath auch von oben kommt (durch die Bäume).

Grüße, Josef

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Re: Durch Postprocessing genauere Koordinaten im Wald

Beitrag von Roland » 02.10.2010 - 22:23

Hallo,

na, darf ich zu "Was ist aus Josef Gerstenberg geworden" noch ein bisschen konkreter werden ...

Ein GPS-Empfänger für den Einsatz im Wald
Ab der Seite 30 bzw. 32.

Und ich fand noch die
Bachelorarbeit "Einsatz von Low-cost GPS-Messsystemen ..."

Grüße Roland

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Re: Durch Postprocessing genauere Koordinaten im Wald

Beitrag von ssquare_de » 03.10.2010 - 15:16

Hallo Josef,



hast du schon mit den ublox5/ublox6-Empfängern unter eingeschränkten Empfangsbedingungen Erfahrungen sammeln können?
Geben die beiden Empfänger tatsächlich Phasenmesswerte bis deutlich unter 30dbHz SNR aus, wie hier auf Seite 2
http://www.mdpi.com/1424-8220/10/9/8332/pdf
gesagt wird?

..."However, the AEK-4T receiver is able to output carrier-phase observables only for signals with a SNR over 30 dBHz, meaning that there is no carrier-phase data for the attenuated signals. On the other hand, carrier-phase measurements from the EVK-5T are available even for the weakest signals."....


Das ist übrigens eine sehr interessante Infoquelle:
http://www.mdpi.com/journal/sensors
Wenn man in der Suche "GPS", "GNSS"...eingibt...

:)


Auch würde mich interessieren, wie weit die Postprozessingsoftware da noch aus "verrauschten" Beobachtungen das letzte herausholen kann.
Angeblich wurde gerade bei der Entwicklung von Auswertealgorithmen für "schlechtere" Messungen in den letzten Monaten Fortschritte erzielt.

Beispielsweise: http://www.onpoz.com//AboutUs/News.aspx ... PR20100326
Auch Trimble schreibt Vergleichbares zum aktuellen Pathfinder Office - Release.

Bei Trimble wird das "Forstauswerteprogramm" wohl Pathfinder Office sein, besser für die speziellen Belange zugeschnitten, als z.B. "Trimble Geomatics Office" oder "Trimble Total Control" oder "Trimble Business Center" ?!?
Vielleicht sortiert das Ausreisser und Multipath besser aus als seine Geschwister, auch wenns ein bischen auf Kosten der max. erzielbaren Genauigkeit unter Freilandbedingungen geht ?

Ich weiss es leider nicht, möglicherweise kannst du dich da bei Trimbles Technikern kundig machen?
Auf jeden Fall wertet RTKLIB derzeit keine Dopplermessungen aus.
Ich meine, Trimble Geomatics Office tut das auch nicht, obwohl die Dopplermessungen zum Ausblenden der kurzfristigen Multipathanteile doch die Wahl der Mittel sind, wenn ich verschiedene Literaturquellen richtig verstanden habe.
Pathfinder Office kann auf jeden Fall für die Positionsbestimmung eines Rovers mehrere benachbarte Basisstationen gleichzeitig heranziehen. ( lässt aber RINEX-Daten nur für die Basisstation zu, der Rover muss von Trimble sein :( )
Ob da nun softwareintern ne virtuelle Basisstation am Roverstandort berechnet wird, oder ob die Ergebnisse jeder Basislinienberechnung epochenweise einfach gemittelt werden, oder sonst eine "Schweinerei" veranstaltet wird, keine Ahnung.

Das mit der Netzwerkauswertung mehrerer Basisstationen soll RTKLIB in einem kommenden Release auch können. ( Support network (multiple baseline) analysis)
Freu mich schon.

:D



Grüsse
Stefan

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Re: Durch Postprocessing genauere Koordinaten im Wald

Beitrag von Roland » 03.10.2010 - 22:24

Hallo,

lese ich das richtig, Du kommst von dieser Freisinger Veranstaltung ?
:D

Aber zurück zu Deinem Tipp
http://www.mdpi.com/journal/sensors
Wenn man in der Suche "GPS", "GNSS"...eingibt...
Wenn man in der Suche "Inertial Nano" eingibt ...

Ich werde nämlich den Gedanken nicht los, dass zukünftige Navigationssysteme nicht unbedingt am Himmel kreisen müssen. Die Technik wird schließlich bald 50 Jahre alt ...
:(

Grüße Roland

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Re: Durch Postprocessing genauere Koordinaten im Wald

Beitrag von ssquare_de » 04.10.2010 - 18:37

Servus Roland,



ja, Freising wär sicher einen Ausflug wert gewesen...
Wenn da nicht die Gartenarbeit im Herbst wäre.
Gut, ich könnte hier alles zuwuchern lassen, um ein bisschen realistisches Unterholzfeeling samt Multipath zu schaffen...aber dann würde ich auch mit meiner Trägheitsnavigation nicht mehr zur Tür reingelassen...sagt frau. :)

Du hast recht, die GNSS-Sensorik wird ganz sicher demnächst mit zusätzlichen Sensoren ergänzt werden, die GNSS-Technologieführer habens zum Teil heute schon in ihren neuesten Produkten umgesetzt.

Vor ein paar Tagen hat Epson z.B. einen Drucksensor für mobile Geräte angekündigt, der ( für den Massenmarkt) fast unglaubliche 3cm auflöst.
http://www.epsontoyocom.co.jp/english/i ... /0824.html

Eine All-In-One-Lösung:
http://www.thesiliconhorizon.com/cms/in ... &Itemid=80



Stefan

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Re: Durch Postprocessing genauere Koordinaten im Wald

Beitrag von Josef Gerstenberg » 04.10.2010 - 20:21

Hallo in die Runde.

Lieber Roland, hast du Fragen zu der Literatur?
:-)

Hallo Stefan,
mit ublox5/ublox6-Empfängern habe ich noch nicht experimentiert (ublox5 war 2010 geplant; lange Zeit gab es jedoch einen Firmware-Bug).
Anfang nächsten Jahres baue ich vielleicht ein paar ublox6-Empfänger.
Fraglich ist für mich, ob man mit Phasenmesswerten bei einem SNR < 30dBHz noch eine Fix-Lösung schaffen kann.

Ein paar Tricks sind mit einer Postprozessing-Software schon möglich.
Z.B. sowas:
http://www.tvt-uvt.tu-dresden.de/die_tu ... vjan00.pdf

Noch etwas zu Antennen:
Diese Firma entwickelt z.Z. eine Präzisions-L1-Antenne auf der Basis der 3G+C-Antenne:
http://www.navxperience.com/products.htm
Bei einem geplanten Preis von <= 300€ kann das interessant werden.

Grüße Josef

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Re: Durch Postprocessing genauere Koordinaten im Wald

Beitrag von ssquare_de » 04.10.2010 - 21:30

Hallo Josef,


mit der Fix-Lösung wird es bei so schwachen Signalen wahrscheinlich nichts werden.
Aber wäre nicht auch eine Float-Lösung mit z.B. >6 Sats ein toller Fortschritt?
Immerhin sind die Multipathfehler bei den Phasenmesswerten doch um einiges geringer, wie bei den Pseudoranges.
Und wenn dann auch nur ne Submeterlösung, oder gar ne Dezimeterlösung unter dichtestem Gestrüpp rauskommen sollte, wäre das doch schon einen kleinen Freudenpieps wert. :)

Die Software darf dann halt keine BlackBox sein, die z.B. stur nach eingebauter und nicht einstellbarer SNR-Gewichtung vorgeht und die schwachen Signale komplett verwirft.

Muss man eben wiedermal herumprobieren...

:wink:


Stefan


P.S. interessanter und vielversprechender Antennenlink...und die schreiben keck, sie warten schon auf uns ! :wink:

Hier noch mehr zu dem neuartigen Antennenkonzept, das auch wegen seiner Empfangsbandbreite ziemlich zukunftssicher erscheint:
http://www.dvw-lv1.de/3_termine/2010090 ... Folien.pdf

Josef Gerstenberg
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Re: Durch Postprocessing genauere Koordinaten im Wald

Beitrag von Josef Gerstenberg » 07.10.2010 - 01:18

Hallo Stefan,
ich war der kompetenteste Frager auf der Veranstaltung am 9.9.2010 :-)
Demnächst bekommen wir 2 3G+C-Antennen für einen Test!

Trotz vieler Klimmzüge waren die Float-Lösungen bei unseren Untersuchungen im Wald nie genauer als die Code-Lösungen.

Gruß, Josef

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Re: Durch Postprocessing genauere Koordinaten im Wald

Beitrag von ssquare_de » 07.10.2010 - 10:07

Hallo Josef,



danke für all die Infos.
Für die aus der Vergangenheit, aber auch für die hoffentlich weiterhin in Zukunft Kommenden ! :)




Stefan

soeldner
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Re: Durch Postprocessing genauere Koordinaten im Wald

Beitrag von soeldner » 29.10.2010 - 09:21

Hallo zusammen,

als Veranstalter der ominösen "Freisinger Veranstaltung", allerdings der vom 22. und 23.9. geb ich auch noch meinen Senf dazu.

- Die Beacon-Abdeckung in Bayern im Wald liegt bei maximal 70%, da ist die Handyabdeckung sicher nicht viel schlechter.
- Wir haben einmal ein Grundstück im Wald in unbelaubtem Zustand mit einem Zweifrequenzgerät eingemessen (wir hatten dabei fast immer eine FIX-Lösung) und gehen diese Referenzfläche regelmäßig mit den verschiedensten Geräten ab. Mit der gegebenen Vorsicht was die Referenzfläche anbelangt, haben wir die Ergebnisse mal zusammengefasst: http://www.ili-gis.com/_dateien/downloa ... sungen.pdf
- NTRIP (Ascos, SAPOS) bringt durchaus was (siehe Test)
- Aus unserer Sicht bringt im Wald den größten Genauigkeitsgewinn die Verwendung von zusätzlichen GLONASS-Satelliten. Vorausgesetzt, man hat einen guten Empfänger, der beide Systeme gleichwertig verarbeitet, also z.B. den Ashtech MobileMapper 100 oder den Topcon GRS-1. Trimble Geräte haben wir nicht getestet und der Leica Zeno initialisiert nur die GPS-Satelliten und nimmt anschließend die GLONASS dazu.

Viele Grüße
Wolfgang
GIS und GPS vom Profi:
http://www.ili-gis.com

Josef Gerstenberg
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Re: Durch Postprocessing genauere Koordinaten im Wald

Beitrag von Josef Gerstenberg » 31.03.2011 - 20:17

Hallo Thomas,

der Unterschied zwischen geodätischen und low cost Empfängern im Wald ist erst einmal die höhere Empfindlichkeit mancher low cost Empfänger.
Low cost schafft mehr Positionsbestimmungen derzeit.

Die Abweichungen im Wald sind sonst wenig von den Empfängern abhängig.
Die Satellitensignale werden lokal vom Wald umgelenkt (gebeugt) und abgeschwächt. Daran kann kein Empfänger und kein Korrektursystem etwas ändern!
Als Faustformel für den Positionsfehler im Wald gehe mal von
mittlerer(!) Positionsfehler = Bestandeshöhe
aus. Wenn man nur kurze Zeit misst, kanns noch erheblich schlechter sein (wegen des Zufalles).

Gruß, Josef

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