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

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

Moderator: Roland

Hagen.Felix
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Re: Low-Cost-Vermessungsempfänger mit dem u-blox NEO-6P

Beitrag von Hagen.Felix » 29.01.2012 - 14:40

ssquare_de hat geschrieben: ...
Ist erst die DGPS-Anzeige ein Zeichen dafür, dass die SBAS-Korrekturdaten in dem PPP-Verfahren zur Verwendung kommen?
...
Hallo Stefan,
definitiv nicht!
Ich habe ja etliche Messungen gehabt, in denen die Glättung mit den EGNOS-Daten vorgenommen wurde, es aber trotzdem zu keinem Zeitpunkt für eine DGPS-Anzeige gereicht hatte.
Das scheint mir mittlerweile sogar der häufigste Betriebszustand beim NEO-6P zu sein, daher würde mich interessieren, ob bzw. wie ich diesen evtl. in den NMEA-Sequenzen erkennen kann ...
Meinetwegen müssen wir mögliche Experimente im tiefen Wald nicht unbedingt extra auslagern, wenn sie denn mit dem NEO-6P durchgeführt werden sollten. Allerdings scheint es eben so zu sein, dass gerade sein herausragendes Merkmal (PPP) dafür gar nicht nutzbar sein dürfte ... :(
Deswegen würde ich eben ein wenig davor warnen wollen, ausgerechnet den NEO-6P für die Waldmessungen zu verwenden!
Bis später!
Hagen
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ssquare_de
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Re: Low-Cost-Vermessungsempfänger mit dem u-blox NEO-6P

Beitrag von ssquare_de » 29.01.2012 - 15:31

Hallo Hagen,
Hagen.Felix hat geschrieben:Ich habe ja etliche Messungen gehabt, in denen die Glättung mit den EGNOS-Daten vorgenommen wurde, es aber trotzdem zu keinem Zeitpunkt für eine DGPS-Anzeige gereicht hatte.
Ja, das hattest du damals schon geschrieben und ich hatte mich da schon gefragt, was dich so sicher macht, dass die EGNOS-Daten im jeweils betreffenden Log für das PPP-Verfahren herangezogen werden?!?
Es erschien mir vor ein paar Tagen nicht so wichtig, ein Detail am Rande, darum habe ich nicht da schon explizit nachgefragt.

Übrigens, um den Empfänger, aber auch EGNOS näher kennenzulernen, sind die ubx-Messages, und da besonders die beiden NAV-SVINFO und auch NAV-SBAS sehr hilfreich.
Besonders auch nach einem Kaltstart!
Da kannst du verfolgen, wann das Tracken der voreingestellten 120 und 124 erfolgt und besonders auch mit welcher Qualität.
Zusammen mit der Beobachtung des SBAS-Fensters erkennst du, wann welche Korrekturen decodiert vorliegen, wann die Umschaltung auf DGPS erfolgt und wie das alles mit den PPP-Verfahren zusammenhängt.

Ich habe gerade noch mal schnell die aktuelle Protokollbeschreibung von ublox überflogen, da steht nur drinnen, wie ich den DGPS-Fix durch EGNOS erkenne, warum welche GPS-Sats dafür verwendet werden und
welche dabei ausgeschlossen bleiben, dann gibts da noch die Flags, mit denen diejenigen Sats gekennzeichnet werden, deren Pseudorages geglättet sind.

Aber ob für die aktuelle Positionsbestimmung im PPP-Verfahren EGNOS-korrekturen herangezugen werden oder nicht, das kann ich derzeitig noch nicht beurteilen.
Möglicherweise habe ich aber auch einen Hinweis in der Protokollbeschreibung übersehen.

http://www.u-blox.com/images/downloads/ ... 018%29.pdf

Siehe dazu "18 Position Fix Flags in NMEA Mode" auf Seite 51 und auch
" (PPP) 14.3 Monitoring" auf Seite 41.

Bislang gehe ich davon aus, dass die EGNOS-Korrekturdaten nur dann vollständig empfangen und decodiert sind, wenn der Empfänger auf DGPS umschaltet.
Allerdings gilt zu bedenken, dass die übertragenen EGNOS-Daten weit mehr Infos beeinhalten, als das Iono-Grid.

Vielleicht sollte da in diesem ganz speziellen Fall ublox befragt werden, um 100%ige Sicherheit zu haben.



Stefan

P.S. Unrealistisch hohe Erwartungen in das PPP-Verfahren in üblen Empfangslagen lege ich sicherlich nicht, ich bin nur und trotzdem neugierig und gespannt, wie es sich dann in der Praxis schlägt.
Mit EGNOS-Unterstützung in mittelüblen Situationen, oder eben ohne EGNOS wenns signalstärkemässig zappenduster um die Antenne wird... :wink:
Den EGNOS-Sats fehlen ja (hier in meiner Gegend) sowieso rund 10dBHz Signalstärke, zieht man die GPS-Sats im Zenith als Referenz heran.

Und weil gerade im Hintergrund ucenter läuft, derzeit haben sie den EGNOS 124 mal wieder ganz extrem im Süden geparkt, mit einer Elevation von nur 10°!
Der wird morgen schon wieder viel höher stehen.

Edit vom 29.01. kurz vor 20:00 Uhr:
Wie erwartet haben sie den 124er wieder zurückgeschoben, auf nunmehr wieder die an meinem Standort viel vertrauten ca. 29° Elevation.


Ich weiss nicht, was die häufige Verschieberei bringen soll, machen die Experimente in Verbindung mit den beiden Galileo-Sats...oder ist denen nur wieder langweiligund sie lassen die SATs am WE frei fliegen?!? :)
Im Ernst:
Ist schon schade, dass da betreiberseits so wenig komuniziert wird.
Einschlägige Web-Präsenz haben sie ja mehr als genug!
Zuletzt geändert von ssquare_de am 29.01.2012 - 21:01, insgesamt 1-mal geändert.

Hagen.Felix
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Re: Low-Cost-Vermessungsempfänger mit dem u-blox NEO-6P

Beitrag von Hagen.Felix » 29.01.2012 - 20:58

ssquare_de hat geschrieben:Hallo Hagen,
Hagen.Felix hat geschrieben:Ich habe ja etliche Messungen gehabt, in denen die Glättung mit den EGNOS-Daten vorgenommen wurde, es aber trotzdem zu keinem Zeitpunkt für eine DGPS-Anzeige gereicht hatte.
Ja, das hattest du damals schon geschrieben und ich hatte mich da schon gefragt, was dich so sicher macht, dass die EGNOS-Daten im jeweils betreffenden Log für das PPP-Verfahren herangezogen werden?!?
...
Ich habe ja PPP sowohl mit den Korrekturdaten der GPS-Satelliten nutzen können, wobei es vom Kaltstart jeweils ca. 8 Minuten bis zur Glättung gedauert hatte und auch nur eine 2D-Accuracy über 1 m erreicht werden konnte, als auch mit den EGNOS-Korrekturdaten, wobei es vom Kaltstart jeweils nur ca. 2 Minuten bis zur Glättung gedauert hatte und selbst mit der einfachen ANN-MS-Antenne eine 2D-Accuracy von 50-60 cm erreicht werden konnte.

Und beim EGNOS-PPP gab es etliche Messungen, in denen eben zu keinem Zeitpunkt ein DGPS-Fix im u-center angezeigt wurde ...
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Re: Low-Cost-Vermessungsempfänger mit dem u-blox NEO-6P

Beitrag von ssquare_de » 29.01.2012 - 21:15

Hagen,


PPP ohne EGNOS ist klar, da deaktivierst du einfach das SBAS-Subsystem im Empfänger.
Wenn dann der PPP-Modus in den oliven Farben vermeldet und das Smoothing-Flag bei den entsprechenden Sats gesetzt ist, dann ist die Sache klar:
PPP ohne EGNOS.

Wenn aber das SBAS-Subsystem aktiviert ist, die EGNOS-Sats erfasst und getrackt werden (siehe SV-INFO, CNO und auch den Qi-index) ,
die Spalten im SBAS-Fenster "sich eingrünen" und mit Zahlenwerten gefüllt werden,
und dann nach wenigen Minuten nicht in den DGPS-Modus gewechselt wird,
... ja dann hätte ich ein kleines Verständnisproblem.... :?
Gibts doch garnicht! :wink:
SBAS.JPG
SBAS
SBAS.JPG (44 KiB) 21893 mal betrachtet
SV-Info.JPG
SV-INFO
SV-Info.JPG (48.46 KiB) 21893 mal betrachtet
Vielleicht schickst du mir nochmals die betreffenden Logs, in denen du die ubx-Messages mitaufgezeichnet hast.



Stefan

P.S. Eine Idee hätte ich noch: manchmal kommen sich beide Messagetypen NMEA und ubx in ucenter ins Gehege, wenn sie gleichzeitig aktiviert sind.
Das äussert sich dann "nur" in nicht ganz konsistenten Angaben in ucenter.
Bitte das nächste Mal testweise nur ubx-Messages loggen.

Josef Gerstenberg
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Re: Low-Cost-Vermessungsempfänger mit dem u-blox NEO-6P

Beitrag von Josef Gerstenberg » 29.01.2012 - 22:39

Hallo Stefan,
ich habe vergessen dir mitzuteilen, dass ich jetzt einen auf L1 optimierten Choke-Ring mit 285 mm Durchmesser und 4 Slots gebaut habe.
Mit dem und einer Bullet-3 will ich mal in den Wald, um zu prüfen, ob Multipath von unten tätsächlich im Wald eine Rolle spielt.

Kurt,
es ist nicht die Abschwächung der Signale, die im Wald zu langfristigen Laufzeitfehlern führt.
Eine Abschwächung führt nur dazu, dass Laufzeiten "verrauschter" werden.
Es ist der Umweg, den die Signale nehmen: Signale von tief stehenden Satelliten gehen überwiegend nicht den geraden Weg, sondern werden in den Kronen über dem Empfänger gebrochen und gestreut.
Der Weg hat also einen Knick und ist somit länger als der direkte.

Hagen,
ich wollte nur darauf hinweisen, dass man im Wald von EGNOS- und DGPS-Korrekturen nichts erwarten darf (wenn die Sonne friedlich ist).
Die Trägerphasenglättung hingegen bringt im Wald durchaus einen kleinen Vorteil bei längeren statischen Messungen, der bei dynamischen Messungen allerdings wieder verschwindet, weil alle paar Sekunden ein Trägerphasensprung auftritt.
Am Waldrand haben alle Satellitensignale, deren Sichtverbindung durch den Wald verläuft, verlängerte Pseudoranges. Stellste das Elevation-Limit höher ein, als die Kronenspitzen, haste weitgehend Ruhe.
PS Ich habe noch nie erlebt, dass eine RTK-Anlage im Wald funktioniert.

Gerne können wir einen eigenen Thread aufmachen, der sich mit erschwerten Empfangsbedingungen beschäftig.
Dort könnte man z.B. mal das übliche (grafisch dargestellte) Bild vom Multipath korrigieren.
Stefan, machst du mal den Anfang?
Ich habe ja PPP sowohl mit den Korrekturdaten der GPS-Satelliten nutzen können, wobei es vom Kaltstart jeweils ca. 8 Minuten bis zur Glättung gedauert hatte und auch nur eine 2D-Accuracy über 1 m erreicht werden konnte, als auch mit den EGNOS-Korrekturdaten, wobei es vom Kaltstart jeweils nur ca. 2 Minuten bis zur Glättung gedauert hatte und selbst mit der einfachen ANN-MS-Antenne eine 2D-Accuracy von 50-60 cm erreicht werden konnte.
Darf ich fragen, woher die Angaben der 2D-Accuracy stammen?
Wenn sie vom Empfänger stammen, sind es Schätzungen, die gerade bei der Positionsbestimmung mit Trägerphasenglättung erheblich neben der Realität liegen können.
Und das sogar über viele Minuten!

Grüße in die Runde,
Josef

Hagen.Felix
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Re: Low-Cost-Vermessungsempfänger mit dem u-blox NEO-6P

Beitrag von Hagen.Felix » 29.01.2012 - 23:01

Josef Gerstenberg hat geschrieben: ...
Darf ich fragen, woher die Angaben der 2D-Accuracy stammen?
Wenn sie vom Empfänger stammen, sind es Schätzungen, die gerade bei der Positionsbestimmung mit Trägerphasenglättung erheblich neben der Realität liegen können.
...
Hallo Josef,
das waren nur die Angaben im u-center, aber sie waren für mich eben auch prägnant in ihren Unterschieden zwischen PPP mit EGNOS-Signalen und PPP nur mit GPS-Korrekturen ...
Bis später!
Hagen
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Hagen.Felix
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Re: Low-Cost-Vermessungsempfänger mit dem u-blox NEO-6P

Beitrag von Hagen.Felix » 29.01.2012 - 23:11

ssquare_de hat geschrieben: ...
P.S. Eine Idee hätte ich noch: manchmal kommen sich beide Messagetypen NMEA und ubx in ucenter ins Gehege, wenn sie gleichzeitig aktiviert sind.
Das äussert sich dann "nur" in nicht ganz konsistenten Angaben in ucenter.
Bitte das nächste Mal testweise nur ubx-Messages loggen.
Hallo Stefan,
das werde ich tun, um den Details auch mal innerhalb der UBX-Aufzeichnungen auf die Schliche kommen zu können!
Aber (unabhängig davon) würde ich gerne im Standard-NMEA, also noch nicht mal in dessen proprietären Erweiterungen von u-blox, auf möglichst markante Hinweise auf die jeweilige EGNOS-Situation suchen, um damit die Echtzeitanzeige in der Aufzeichnungssoftware (http://www.feldlog.optimalsystem.de/) sinnvoll verbessern zu können ...
Und wie es aussieht, muss ich da wohl die Daten aus den GSV-Sequenzen hernehmen und z.B. für PRN 120 u. 124 mit anzeigen, so dass man während der Aufzeichnung deren Status zumindest grob mit im Blick haben kann ...
Viele Grüße!
Hagen
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Re: Low-Cost-Vermessungsempfänger mit dem u-blox NEO-6P

Beitrag von ssquare_de » 29.01.2012 - 23:51

Hallo Josef,


gut, ich werde dann morgen, spätestens übermorgen einen entsprechenden Thread hier unter "Allgemeines" oder "GPS in der Praxis" eröffnen.

Jetzt mit 4 Slots...das wird ja immer besser...! :wink:
Deine Erfahrungen sind - wie immer - höchst willkommen!



Stefan

Josef Gerstenberg
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Re: Low-Cost-Vermessungsempfänger mit dem u-blox NEO-6P

Beitrag von Josef Gerstenberg » 01.02.2012 - 21:06

Hallo Hagen,
traue nie den Genauigkeitsangaben eines Empfängers. Überprüfe es immer anhand eines Festpunktes!
So ist zumindest meine Erfahrung.
Gerade Empfänger, die mit Trägerphasenglättung arbeiten, können bei der Genauigkeitsangabe über viele Minuten sehr unzuverlässig sein.
Lieben Gruß, Josef

Josef Gerstenberg
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Re: Low-Cost-Vermessungsempfänger mit dem u-blox NEO-6P

Beitrag von Josef Gerstenberg » 17.02.2012 - 21:41

Hallo Hagen,

zur Erläuterung meines vorigen Hinweises und damit das Thema nicht einschläft, hier einige Grafiken.
RTKLIB mit Postprocessing combined (vor und zurück gerechnet), LEA-4T, kein SBAS!, Messung über 24 Stunden!
SingleUndPPP_ohneSBAS.jpg
SingleUndPPP_ohneSBAS.jpg (107.53 KiB) 21687 mal betrachtet
In rot die Single-Koordinaten und der blaue Punkt sind die PPP-Koordinaten.
Erstaunlich, aber beim 24-Stunden-Mittel ist Verbesserung nur gering.
FixUndPPP_ohneSBAS.jpg
FixUndPPP_ohneSBAS.jpg (83.2 KiB) 21687 mal betrachtet
In grün die Statik-Koordinaten (Fehler ein paar cm) und in blau die PPP-Koordinaten.
Der horizontale absolute PPP-Fehler beträgt 1,38 m und die Standardabweichung nur 2,9 cm.
Hier kann man also in keiner Weise mehr von der Standardabweichung (Streuung der einzelnen Messungen) auf den absoluten Positionsfehler schließen.

Das ist ja schon mal was!?
Nein, denn kaum jemand hat 24 Stunden Zeit, um einen Punkt zu messen.

Also bleibt weiter offen:
- Wie lange muss man mittels PPP messen, um eine deutliche Verbesserung zu erhalten?
- Was bring SBAS/EGNOS derzeit bei einer terrestrischen Positionsbestimmung?

Soweit zu dem Thema.
Grüße Josef

PS Wie gut sich der NEO-6P für ein Trägerphasen-Postprocessing eignet, ist mir noch nicht klar.
Im Gegensatz zu den T-Varianten von u-blox hat er nur einen normalen Quarz als Uhr.

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

Beitrag von ssquare_de » 18.02.2012 - 00:30

Hallo Josef,


kannst du bitte zu den PPP-Messungen ein paar erklärende Anmerkungen machen?
Wurden die mit RTKLIB berechnet?
Mit welchen Einstellungen in den Options?

Stefan

Josef Gerstenberg
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Re: Low-Cost-Vermessungsempfänger mit dem u-blox NEO-6P

Beitrag von Josef Gerstenberg » 19.02.2012 - 01:01

Hallo Stefan,

das waren Freilandmessungen, bei denen SBAS-Satelliten wegen Abschattung nicht störungsfrei empfangen werden konnten.
Die Auswertung erfolgte mit RTKPOST 2.4.1.
Einstellungen:
% pos mode : ppp-static
% solution : combined
% elev mask : 25.0 deg
% snr mask : 30.0 dBHz
% dynamics : off
% tidecorr : off
% tropo opt : saastamoinen
% ephemeris : broadcast

Die Base-Station für die Statik-Auswertung (Trägerphase) liegt 26 km entfernt.

Gruß Josef

PS Wenn du alle Einstellungen haben möchtest, dann kann ich dir die RTKPOST-INI-Datei schicken.

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

Beitrag von ssquare_de » 20.02.2012 - 10:43

Hallo Josef,


was noch von Interesse wäre:
war das ein Empfänger der LowCost-Gattung?
Und ja, einige andere Fragen würden sich beantworten, wenn du mir die RTKLIB.ini senden könntest.

Derzeit ist ja dass PPP-Verfahren im Fokus der GNSS-Forschergemeinschaft.
Es gibt zahlreiche Lösungsansätze, wovon man sich derzeit auf der Website des BKG überzeugen kann.
http://igs.bkg.bund.de/ntrip/ppp?PHPSES ... bf7ff0e03e

Bei der Lösungsumsetzung der PPP-Messungen in Gebrauchskoordinaten wird dir wohl kein Fehler unterlaufen sein, da hast du sicher alles kontrolliert?!?
(ITRS/ITRF-Koordinatentransformation!)
Ich frage ja nur.
- Was bring SBAS/EGNOS derzeit bei einer terrestrischen Positionsbestimmung?
Hier gibts ein fast lückenloses Datenarchiv, das helfen sollte, die Frage zu beantworten.
http://www.galtecproject.de/galtec_web/index.jsf

Da kann man den Unterschied zwischen autonomen GPS- und EGNOS-korrigiertem GPS-Betrieb vergleichen.


Stefan

Josef Gerstenberg
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Re: Low-Cost-Vermessungsempfänger mit dem u-blox NEO-6P

Beitrag von Josef Gerstenberg » 20.02.2012 - 23:15

Hallo Stefan,

das war ein LEA-4T, wie ich bereits am 17.2. geschrieben habe.
In Gebrauchskoordinaten habe ich dabei nicht umgerechnet.

Ich wollte hier nicht zeigen, wie groß der Fehler einer PPP-Lösung ist oder sein kann.
Sie kann hier im Mittel nicht besser als eine normale Pseudorange-Lösung sein,
da gar keine Korrekturen angewendet werden (kein EGNOS, keine präzisen Ephemeriden usw).

Ich wollte nur darauf hinweisen, dass PPP-Lösungen meist sehr wenig streuen und das man aus der Streuung nicht auf den absoluten Positionsfehler schließen kann.
Mal kurz irgendwo messen und aus der Streuung auf den Positionsfehler schließen, ist bei PPP also nicht möglich.

Gruß Josef

PS Die rtkpost.ini von der Messung schicke ich dir per E-Mail.

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

Beitrag von ssquare_de » 21.02.2012 - 00:39

Hallo Josef,


na sowas, schon im Februar hab ich heuer Tomaten auf den Augen...
:twisted:
(Wenigstens weiss ich jetzt, für was die glutäugigen Smilies stehen... :) )

Verwirrt hatte mich wohl, dass Tomoji mir 2 Tage nach Erscheinen von RTKLIB (mit eingeführtem PPP) mitteilte, PPP in RTKLIB funktioniere derzeit nur mit L1/L2 Empfängern.
Daher hatte ich die PPP-Lösungsansätze in RTKLIB seitdem links liegen lassen...

Darf ich das so verstehen, dass RTKLIB in deinen obigen Plots (mit den gewählten Einstellungen) phasengeglättete Pseudoranges (ohne weitere Korrekturen) ausgewertet hat?
Ich wollte nur darauf hinweisen, dass PPP-Lösungen meist sehr wenig streuen und das man aus der Streuung nicht auf den absoluten Positionsfehler schließen kann.
Mal kurz irgendwo messen und aus der Streuung auf den Positionsfehler schließen, ist bei PPP also nicht möglich.
Ja, Zustimmung.
Ich denke, zur besseren Abschätzung der Leistungsfähigkeit des NEO-6P werden noch Versuche angestellt werden.

Meine Frage: Muss denn PPP zwangsläufig auch phasengeglättete Pseudoranges verwenden?
Ich denke nicht.
PPP scheint nicht eindeutig definiert zu sein, unter dem Begriff können sich viele unterschiedliche Verfahren und Ansätze tummeln...da muss man dann eben genauer hinsehen...
PPP bedeutet für mich derzeit nur: genauer als autonomes GPS, absolutes Verfahren, also keine "Trickserei" mit einer Referenzstation...aber ansonsten ist erlaubt, was gefällt.



Stefan

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