Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik GPS relative Positionsgenauigkeit zweier naher Receiver?


von Abdul K. (ehydra) Benutzerseite


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Wenn man zwei gleichartige GPS-Receiver ein paar Meter voneinander 
betreibt und davon einen als DGPS-Referenz benutzt. Was kann man an 
Positionsgenauigkeit erwarten? Z.B. um einen Roboter zu steuern.

Hat da wer Erfahrungswerte?
von Hans H. (hanshi)


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Hallo,

Meine Erfahrung : Horizontal 6 - 8m

zur Genauigkeit schau mal in 
http://www.zogg-jm.ch/Dateien/Update_Zogg_Deutsche_Version_Jan_09_Version_Z4x.pdf

DGPS Kapitel 7

Gruesse
  Hans
von M. K. (kichi)


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Wir hatten mal einen GPS-Experten im Haus. Eine seiner Aussagen lautete 
in etwa (ist schon eine Weile her): mit "normalen" Receivern liegt die 
Genauigkeit im Mittel im Meterbereich. Einzelwerte können aber locker 
mal 20m daneben liegen. Be- oder Widerlegen kann ich diese Aussage aber 
nicht.
von mat (Gast)


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Kommt immer auf die Komponenten an. Also GPS Antenne und GPS Reciver 
etc.
Es können auch Einzelgeräte Genauigkeiten im Submeter liefern, 
allerdings kosten diese >1k€
von Frank E. (Firma: Q3) (qualidat)


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Entsprechend aufwändige Geräte für Landvermesser erreichen ca. 10-20 cm. 
Kosten aber 10K und mehr ...
von Udo S. (urschmitt)


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Abdul K. schrieb:
> Wenn man zwei gleichartige GPS-Receiver ein paar Meter voneinander
> betreibt und davon einen als DGPS-Referenz benutzt.
Wie machst du das? Mein Kenntnisstand ist daß DGPS einen terrestrischen 
genau vermessenen Sender benötigt, den der DGPS Empfängre mit auswertet. 
Das passiert z.B. bei Landvermessung.
Mit einem herkömmlichen Garmin Handgerät kommt man auf eine kurzzeitige 
Wiederholgenauigkeit von 1 - 2m. Genauso gut soll es sein wenn man 
WAA/EGNOS Satelliten mitnutzt. Die Ungenauigkeit von 10 - 20 m hängt 
soviel ich weiß im Wesentlichen von unterschiedlichen und schwankenden 
Brechungsverhältnissen in der Ionosphäre ab. Und die ändert sich nur 
langsam (Stundenbereich) und die EGNOS Daten ermöglichen dem Empfänger 
das rauszurechnen.
Aber genauer als 1-2 meter wird wohl die Hardware nicht zulassen.
von mat (Gast)


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Udo Schmitt schrieb:
> Die Ungenauigkeit von 10 - 20 m hängt
> soviel ich weiß im Wesentlichen von unterschiedlichen und schwankenden
> Brechungsverhältnissen in der Ionosphäre ab. Und die ändert sich nur
> langsam (Stundenbereich) und die EGNOS Daten ermöglichen dem Empfänger
> das rauszurechnen.

Die Ionosphäre hat bei den Abweichungen den größten Anteil macht aber 
Gesamt weniger als die Hälfte aus.
Mehr Informationen findest du unter folgender Seite:

http://www.kowoma.de/gps/Fehlerquellen.htm
Am Ende dieser Seite findest du eine Zusammenfassung über die 
Fehlerquellen und die erreichbare Genauigkeit.


Im folgenden Thread versucht auch jemand einen Roboter über DGPS zu 
steuern:
http://www.roboternetz.de/community/threads/26743-GPS-genauigkeit-steigern-!
von Udo S. (urschmitt)


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Hallo mat,
Danke für den Link, so genau wusste ich es noch nicht.

Ich denke jetzt habe ich auch den Ansatz von Abdul verstanden.
Ich ermittle den augenblicklichen Fehler des feststehenden Moduls (Über 
einen vorher ausgemessenen Mittelwert oder eines einfach angenommenen 
0-Punkts.
Unter der Annahme daß beide Empfänger den gleichen Fehler messen ziehe 
ich den Fehler bei meinem 2. Gerät ab.
Geht aber nur wenn beide die selben Satelliten nutzen.
von peterguy (Gast)


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Wenn ich das richtig verstehe, möchtest du folgendes machen:
Du nimmst zwei Handelsübliche GPS Receiver.
Einen positionierst du fest an einem bestimmten Referenzpunkt 
(Basisstation).
Der zweite ist beweglich (der sogenannte Rover).
Über die Referenz der Basisstation kannst du die Abweichung der GPS 
Daten der Basisstation errechnen und diese schickst du an deinen Rover, 
der dann damit seine GPS Daten korrigiert?

Um es kurz zu sagen:
Geht nicht :-)

Das Problem ist recht simpel:
Jeder GPS Empfänger bestimmt für sich die ihm am besten schmeckenden 
Satelliten und errechnet daraus siene Position.
D.h. Empfänger 1 nimmt eventuell ganz andere Satelliten (mit natürlich 
ganz anderen Abweichungen) und errechnet daraus seine Position.

Wenn du wirklich ein DGPS System aufbauen möchtest, musst du GPS 
Receiver verwenden, die dir die Rohdaten der Satelliten geben, die dann 
durch eine spezielle PC Software jagen (in Japan gibt es mMn ein open 
source Projekt dafür) und DANN kannst du die genaue Position des Rovers 
bestimmen.
von Abdul K. (ehydra) Benutzerseite


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peterguy schrieb:
> Wenn ich das richtig verstehe, möchtest du folgendes machen:
> Du nimmst zwei Handelsübliche GPS Receiver.
> Einen positionierst du fest an einem bestimmten Referenzpunkt
> (Basisstation).
> Der zweite ist beweglich (der sogenannte Rover).
> Über die Referenz der Basisstation kannst du die Abweichung der GPS
> Daten der Basisstation errechnen und diese schickst du an deinen Rover,
> der dann damit seine GPS Daten korrigiert?
>

Ja genau.


> Um es kurz zu sagen:
> Geht nicht :-)
>

Hast du es praktisch probiert?


> Das Problem ist recht simpel:
> Jeder GPS Empfänger bestimmt für sich die ihm am besten schmeckenden
> Satelliten und errechnet daraus siene Position.
> D.h. Empfänger 1 nimmt eventuell ganz andere Satelliten (mit natürlich
> ganz anderen Abweichungen) und errechnet daraus seine Position.
>

Der Einwand ist gut. Eventuell sind bestimmte Empfänger-Module besser 
geeignet. Mich erstaunt, daß dieser Ansatz anscheinend 'neu' ist.


Naja, der Thread ist kurz. Warten wir ab.
von peterguy (Gast)


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> > Um es kurz zu sagen:
> > Geht nicht :-)
> >
>
> Hast du es praktisch probiert?

Ich habe mich vor ein paar Jahren näher mit dem Thema 
auseinandergesetzt.

Praktisch probiert habe ich dein Vorhaben nicht, nach der 
Literaturrecherche war mir klar daß man sich den Aufwand sparen kann.

Neu ist dein Ansatz übrigens nicht, google mal nach "poor mans DPGS". 
dort findest du auch die infos, die mich damals bewogen haben, zwei GPS 
Module zu verwenden, die auch Rohdaten ausgeben können.
Damit gabs dann auch Probleme, das ist aber eine andere Geschichte ;-) 
Ich kann nur soviel sagen: Der Weg zu einem funktionierenden 
Do-it-yourself DGPS ist sehr sehr steinig.

Viel Erfolg!
von Harald W. (wilhelms)


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peterguy schrieb:
>> > Um es kurz zu sagen:
>> > Geht nicht :-)
>> >
>>
>> Hast du es praktisch probiert?
>
> Ich habe mich vor ein paar Jahren näher mit dem Thema
> auseinandergesetzt.
>
> Praktisch probiert habe ich dein Vorhaben nicht, nach der
> Literaturrecherche war mir klar daß man sich den Aufwand sparen kann.
>
> Neu ist dein Ansatz übrigens nicht, google mal nach "poor mans DPGS".
> dort findest du auch die infos, die mich damals bewogen haben, zwei GPS
> Module zu verwenden, die auch Rohdaten ausgeben können.
> Damit gabs dann auch Probleme, das ist aber eine andere Geschichte ;-)
> Ich kann nur soviel sagen: Der Weg zu einem funktionierenden
> Do-it-yourself DGPS ist sehr sehr steinig.

Vielleicht gehts ja mit Galileo (in ein paar Jahren)einfacher.
Gruss
Harald
von M. K. (kichi)


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Von ublox gibt es aus der 4er-Serie Module, die die Rohdaten ausgeben 
können und ich meine irgendwo gelesen zu haben, dass es die auch aus der 
5er-Serie gibt.

Welche Genauigkeit willst du egtl. erreichen?

Harald Wilhelms schrieb:
> Vielleicht gehts ja mit Galileo (in ein paar Jahren)einfacher.
Das glaube ich nicht. Das Problem bleibt ja dasselbe...
von O. D. (odbs)


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Du kannst die Rohdaten von zwei Empfängern nehmen und die Messwerte von 
den Satelliten herausfiltern, die gerade von BEIDEN Empfängern empfangen 
werden.

Du musst dann allerdings deine eigene Positions-Lösung rechnen.
von Helmut -. (dc3yc)


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Hallo,

hatte mich mal vor Jahren mit dem System beschäftigt, als die GPS-Daten 
noch verwischt waren und noch nicht so genau gesendet wurden. Damals gab 
es von Motorola die ONCORE-Serie, wo bestimmte Receiver die Rohdaten 
lieferten. Die habe ich dann mit einem Programm ins RTCM-Format 
übertragen und per Amateurfunk gesendet. Meine Referenzstation lief 
jahrelang an der gleichen Antennenposition und kannte dadurch ihre 
Position sehr genau (Mittelwertbildung). Mit den beweglichen Stationen 
konnte ich Genauigkeiten im Submeterbereich erreichen, durch Einspielen 
der DGPS-Daten in die Empfänger. Entsprechende Baugruppen gab es damals 
auch von der TAPR (http://www.tapr.org/gps_dgps.html).
von Abdul K. (ehydra) Benutzerseite


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Ah. Langsam wirds interessanter. Manche Empfänger kann man wohl auch auf 
bestimmte Satelliten ansetzen. Wenn man dann beiden Empfängern die 
gleichen Sats freigibt (Was natürlich dynamisch passieren müßte, denn 
die wechseln ja ständig). Außerdem werden die Satelliten sukzessive im 
Laufe der Jahre immer besser. Was davon am Boden praktisch ankommt, weiß 
ich nicht zu beurteilen.

Momentan habe ich damit nichts vor, aber es könnte mal ein Roboter fürs 
Rasenmähen werden. Sind einfach nur wirre nächtliche Ideen.

Einem Greifvogel ein GPS zu verpassen, ist dagegen ein reales Projekt.
von Alexander S. (esko) Benutzerseite


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Abdul K. schrieb:
> Einem Greifvogel ein GPS zu verpassen, ist dagegen ein reales Projekt.

Das hat aber nichts mit dem Beitrag "Micro GPS Sender" 
zu tun?
von Abdul K. (ehydra) Benutzerseite


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Alexander Schmidt schrieb:
> Abdul K. schrieb:
>> Einem Greifvogel ein GPS zu verpassen, ist dagegen ein reales Projekt.
>
> Das hat aber nichts mit dem Beitrag "Micro GPS Sender"
> zu tun?

Bislang nicht, kann aber noch kommen. Wo nehmt ihr immer die Threads 
her? Schlaft ihr nie?
von peterguy (Gast)


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> Wo nehmt ihr immer die Threads her? Schlaft ihr nie?

Es ist eher so, daß die besonders abwegigen Threads im Gedächnis haften 
bleiben.
Stichwort Kuriositätenkabinett :-))
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