GPS Genauigkeit

[reb]

Hallo allerseits,
ich habe eine Frage was die Genauigkeit von GPS angeht. Ich benutzte eine GPS Maus in deren Doku eine Positionsgenauigkeit von 10m angegeben ist. Ich benötige die Genauigkeit nicht nur von long/lat sondern auch von alt, da ich einen Kalman Filter (zusammen mit anderen Instrumenten) zur Erhöhung der Positionsgenauigkeit einsetze.
Von was für einer Genauigkeit für die Höhe kann ich ausgehen (gilt für sie auch 10m)?
Und ermittle ich die genaue Standardabweichung immer indem ich die 10m mit dem Wert von HDOP bzw VDOP gewichte?
Danke für alle Antworten.

[mynameis106]

Hallo,

auf die Höhe kann man sich leider garnicht verlassen. Wenn der Empfänger die Höhe berechnet geht sie davon aus, dass die Erde eine gleichmäßige Flache Kugel ist. Aber das ist sie ja bekanntlich nicht. Daher spricht man bei der Angabe aus dem Empfänger von der Geoidhöhe. Es gibt Empfänger (z.B. Nemerixchipsatz oder von Garmin) die einen Höhenausgleich im NMEA Protokoll mitliefern.

Außerdem ist das mit der Höhe immer so eine Sache. Für Deutschland ist zum Beispiel der Nordsee der "Nullpunkt". Für die Schweiz ist der Rhein 0m NN.

[reb]

So weit ich weiß liefert der NMEA Standard einmal die Höhe über dem Meeresspiegel und einmal die Differenz zwischen Geoid und Ellipsoid (WGS84).
Auf welchen Meeresspiegel er sich jeweils bezieht, bzw. woher er weiß welchen er nehmen muss ist mir ebenfalls nicht so ganz klar. Für mich wäre aber im Moment vor allem mal eine konkrete Genauigkeitsangabe erforderlich.
Später habe ich die Überlegung die Höhe von GPS durch ein Barometer zu ersetzen.

[Roland]

Aaaaach,

das wär wiedermal was. Aber den ganzen Tag bei 30° dahingedämmert ... da fällt es schwer, den Faden aufzunehmen.
Immerhin, wir hatten schonmal so eine ähnliche Diskussion
http://www.kowoma.de/gpsforum/viewtopic.php?t=538

(Habe Kopf wie Elefant - weiß, wie SUCHEN-Funktion geht)

Also, die meisten Hersteller geben die Möglichkeit zwischen Höhe über WGS84-Ellipsoid oder einem Weltgeoid zu wählen. Die nationalen Gebrauchshöhen (Schweiz u.a.) stimmen mit den Höhen über diesem Geoid ... hm, wohl besser als ein Meter überein. (Wahrscheinlich gibt es Ausnahmen, Belgien, müsste nochmal nachschauen.)

reb wollte aber die Mess-Genauigkeit und deren Bezug zu den DOPs wissen. Dazu mal was im Kowoma-Glossar bei DOP nachschauen.

Hat man die Genauigkeit, mit der das GPS-Gerät die Pseudoranges misst - tja, das könnten so ... also so ungefähr ... ein paar Meter sein, dann kann man mit den entsprechenden DOPs die gesuchte Genauigkeit abschätzen .
Die genannten 10 m ? Hm, im Handbuch nochmal nachschauen, ob sich sagen lässt: ist das Pseudorange-Genauigkeit oder schon das Produkt aus Pseudorangegenauigkeit und einem mittleren HDOP von 2 oder 3.

Hab' meine Trimble-Planungssoftware nicht in den Griff gekriegt. Dachte, wir hätten HDOPS von so 2-3, das Programm zeigt aber kurzzeitig welche von bis zu 8 (?) = Warten bis es kühler wird.

Nachtrag: die "amtliche" Leica-Planning-Software zeigt tatsächlich, dass der PDOP (!) sich über weite Intervalle 1 nähert. Was ich nun auch wieder nicht verstehe, da müsste ja der HDOP unter eins liegen ?
Hatte ich bei Trimble doch nicht die aktuellen Ephemeriden geladen ?
Noch immer nicht kühl genug ...


Grüße Roland

[Roland]

Hallo mynameis106,

Für die Schweiz ist der Rhein 0m NN.

Da würden sie aber einiges ihrer schönen Gipfelhöhen verschenken

Höhenbezug ist der "Pierre du Niton" im Genfer See mit 373,6 m über dem Meeresspiegel von Marseille.

Marseille ? Ach, momentan ein kleines Hafenstädtchen südlich des berühmten La Castellane, in dem Zinédine Zidane Fussballspielen lernte

http://www.swisstopo.ch/pub/down/about/ ... 2-01_3.pdf
*flüster* das will ich morgen selber mal durchlesen
Nachtrag: hab' ich beim erstenmal auch nicht alles verstanden. Aber interessant, dass die Alpenhebung mit berücksichtigt wird.

Grüße Roland

[Hartmut]

moin,
da gibt es doch so eine berüchtigte brücke, zwischen d-land und der schweiz ( wer mißt, der mißt Mist), hallo roland, so ein kleiner puff in die seite weckt geister !!!
ich hab diese nemerix .... und die wirft einen korrekturwert aus, aber die soft stört es nicht. also häng ich am golf von bangkok mit den füßen im wasser und das biest behauptet ich bin 14 m über NN, toll oder ???

bis denn

[reb]

Hallo Roland & Co,

also die Höhenangabe erhalten wir mit dem NMEA Standard über
$GPGGA.
Dazu sagt
http://www.kowoma.de/gps/zusatzerklaerungen/NMEA.htm
und
http://home.mira.net/~gnb/gps/nmea.html#gpgga
dass es sich einmal um Höhe über Meeresspiegel handelt und einmal um die Differenz zwischen Geoid und Ellipsoid (WGS84). Ich nehme an bei ersterem handelt es sich um die Höhe zu dem von Dir (Roland) erwähnten Weltgeoid. Ich schließe daraus, dass man von einer relativ hohen Genauigkeit ausgehen kann, was die tatsächliche Meereshöhe und die Meereshöhen des Weltgeoiden angeht und das er von Land zu Land zwischen den versch. Meereshöhen die als Bezugspunkt gelten unterscheidet.

Ich gehe davon aus, dass die 10m sich rein auf die Ungenauigkeit bezieht, die sich durch (wie Du schon sagtest) die Pseudoranges ergibt. Ob die 10m nicht nur für long und lat sondern auch für alt gültig sind, bleibt weiter unklar. Soweit ich weiß (und das ist genau mein Problem), handelt es sich bei HDOP und VDOP um Werte (s. http://www.kowoma.de/gps/Fehlerquellen.htm) welche die übrigen Fehler noch verstärken. Liegt z.B. HDOP unter 4 ist der Wert sehr gut, über 8 schlecht. Wie aber binde ich diese Werte mit ein, um eine Standardabweichung pro Zeitschritt für die Position zu erhalten?
Zu den 10m müssen auch noch durchschnittliche Werte für Multipath etc. addiert werden.

Schöne Güße & ggf schon ein schönes WE
Rebekka

[Roland]

Hallo Hartmut,

das biest behauptet ich bin 14 m über NN

Was für ein Glück ! Stell' Dir vor es sagt "NullNull" - und Du sitzt 14 m unter NN

Aaaach, immer diese Praktiker, die die schönen Theorien kaputt machen wollen...

More seriously:

1. Ich gehe davon aus: Das Geoidmodell ist in einem Raster gespeichert. Es müsste auf einen Meter interpolierbar sein.
Nun brachte mynameis106 schon Gegenbeispiele , dort Route66 ./. BlueSkyGPS.

2. Bei einem Pseudorangefehler von 5 m und einem VDOP von 4 hätte man eine Unsicherheit von 20 m, 14 m wäre also in der Toleranz. (Für Haarespalter, ich werfe ein paar Begriffe durcheinander ...)

3. Leider habe ich Dein Nemerix nicht zur Hand und noch leiderer kann ich meine Füße nicht in den Golf von Thailand tauchen (haben hier so 31°C), also von der Theorie her könnte noch die Wahl eines Mapdatums eine Rolle spielen. Dass beim Transformieren vom WGS84 in ein Landessystem auch die Höhe geändert wird ???
Read that f...unny manual.

4. gäbe es noch Gezeiten, die die 14 m beeinflussen. Aber die liegen wohl nicht höher als 2 bis 3 m ?


Grüße Roland

[Roland]

Hallo Rebekka,

ggf schon ein schönes WE

... dass Du sicher mit dem Studium einschlägiger Webseiten verbringen willst ?

Vielleicht diese von Federspiel?

DOP-Werte
Hm, DOP-Werte "verstärken" die Fehler nicht. Sie geben ein Maß für die Güte des Rückwärtsschnitts und im Zusammenspiel mit der Mess- oder Pseudorangegenauigkeit eine Abschätzung der Positionierungs-Genauigkeit. "Schleifender Schnitt" = DOP so gegen 8, rechtwinkliger Schnitt = DOP so gegen 1-2. Nur als Beispiel gesagt!

Multipath
Zu den 10 m wird nichts mehr addiert. Multipath ist ein "Grober Fehler" und verfälscht die Ergebnisse unvorhersehbar, unberechenbar.
Beispiel: ein V-e-r-m-e-s-s-e-r könnte eine 100m-Strecke auf 10 cm messen. Multipath hieße, er würde im Zickzack messen - völlig unbrauchbar; vom Ergebnis wie von der Genauigkeit. Es macht also wenig Sinn, eine Genauigkeit von 10cm + x zu bestimmen.

Barometer

Später habe ich die Überlegung die Höhe von GPS durch ein Barometer zu ersetzen.

Tja, wenn Dir das gelänge ...

Ok, die neuen elektronischen Barometer in den GPS messen Unterschiede von einem halben Meter - aber Du müßtest Höhenänderungen von Luftdruckänderungen trennen können.

Grüße - und ein ganz dolles WE !!!
Roland

[Hartmut]

moin,
hallo roland, wie konnte das passieren, aber lassen wir mal die brücke
da sind wir denn ja scheinbar einer meinung, das ein barometer nur eine ungenügende krücke zur höhenmessung ist. weil : das ding muß ich erst kalibrinx dingsda und dann muß petrus einsehen, heute wird der luftdruck nicht einfach rauf oder runtergedreht.
die 14 m kommen daher weil die soft eben nicht den korekturwert heranzieht, auf dem lappi bei, hmmm, war irgendwas nautisches (maxsea, ozi .... ??? ) war das nicht der fall, da hatte ich eine rote null vor dem koma, haha, scherzchen gefällig ???
5 te woche ohne nobby, so eine sch...........e !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!

bis denn

[Roland]

Hallo Hartmut

die brücke

Mit Links dazu habe ich schon dutzendmal das Nest beschmutzt

Hier mit den Füßen unterm Schreibtisch läßt sich klug fragen: warum haben die nicht einmal nach drüben gepeilt ...

Ich stelle fest, das Internet verwässert die Infos darüber inzwischen. Manche alten Links sind weg, und in den neuen stehen schon unrichtige Behauptungen.
Nehmen wir von den verbliebenen mal ein, zwei gute.

einen der Uni Bonn, der zeigt (hab's selbst gelesen) was wir noch alles können;
und einen Schweizer Link mit Bild - die haben's ja meines Wissens verbockt. Die Anrampung musste tiefer gelegt werden, keineswegs musste die Bücke abgerissen werden. Hat die Haftpflicht bezahlt.

Wo ist der Kater ?

Grüße Roland

[Hartmut]

moin,
wenn der nach hause kommt, der kann was erleben !!!!!!!!!
denn gibts erstmal ein großes stück frischen tunfisch oder so.

bis denn