GPS-Tracker - Kompass oder nicht?

Gast #3361133
Im (chinesisch/englischen) Programmierhandbuch zu einem 
Einbau-KFZ-GPS-Tracker steht, dass in den ausgesendeten Daten ein Feld 
enthalten ist, mit der Bezeichnung "heading" und der Wert wird 3-stellig 
in "degree" angegeben. Sonst steht da Nichts weiter dazu, weder im 
Datenblatt noch an anderen Stellen.

Worum wird es sich wahrscheinlich handeln? Um die Daten aus einem 
Kompassmodul oder einem Neigungssensor?

Es geht um den Tracker hier: http://www.cartft.com/catalog/il/1672
Gast
Es gibt GPS-Geräte, die einen Kompass-Sensor mit an Bord haben. Aber da 
werden dessen Daten nicht in den GPS-Messages ausgegeben. In deinem 
Falle wird es die berechnete Fahrt- oder Laufrichtung sein, die sich aus 
der Differenz zweier aufeinanderfolgender GPS-Koordinaten ergibt. Im 
Stillstand ist dieser Wert nicht auswertbar bzw. enthält einfach die 
letzte Richtung, in die du dich bewegt hast.
Gast
Ja, den Gedanken hatte ich auch, aber da war die Frage schon 
abgeschickt. Davon gehe ich auch mittlerweile aus, also aus den 
GPS-Daten abgeleitete Richtungsdaten. Das muss man bei billigeren 
Trackern selber aus zwei Messungen ausrechnen ...

Aber eine Frage bleibt offen. Es geht um die Ausstattung von 
Schienenfahrzeugen und da ist es nicht ganz unwichtig, wie herum die Lok 
fährt ... also welches Ende ist vorne und welches hinten. Je länger ich 
drüber nachdenke, desto deutlicher wird die Befürchtung, dass mir weder 
ein Kompass noch diese errechneten Daten dabei helfen, dieses 
festzustellen.

Ich vermute, so erfahre ich nur, in welche Richtung sich der 
GPS-Empfänger bewegt, aber nicht wie herum ... Ideen oder Tips? Danke.
Frank schrieb:
> Ich vermute, so erfahre ich nur, in welche Richtung sich der
> GPS-Empfänger bewegt, aber nicht wie herum ... Ideen oder Tips? Danke.

Nimm einen Beschleunigungssensor? Brauchst bei richtigem Einbau ja nicht 
mal einen dreiachsigen, sondern nur eine Achse:
positiver Wert => vorwärts
negativer Wert => rückwärts
Gast
Andreas M. schrieb:
> Nimm einen Beschleunigungssensor? Brauchst bei richtigem Einbau ja nicht
> mal einen dreiachsigen, sondern nur eine Achse:

Der liefert doch sicher nur im Moment des Losfahrens (also bei 
Beschleunigung) brauchabre Infos, oder? Was ist bei kontinuierlicher 
Fahrt? Zusätzliche intelligente Auswerte-Elektronik bedeutet 
zusätzliches Gehäuse, Stromversorgung usw.

Natürlich wäre auch das Abgreifen von der Fahrzeugelektronik möglich, 
aber gerade das sollte eigentlich vermieden werden.
Gast
Das wirst du (glaube ich) wohl nur mit einem zusätzlichen Kompass 
rauskriegen. Wenn du die Kompass-Gradangabe mit den Richtungsdaten vom 
GPS vergleichst, kannst du sagen, ob die Lok vorwärts oder rückwärts 
fährt.
Gast
ich schrieb:
> Wenn du die Kompass-Gradangabe mit den Richtungsdaten vom
> GPS vergleichst, kannst du sagen, ob die Lok vorwärts oder rückwärts
> fährt.

Das stimmt prinzipiell, aber bei dem vielen Metall an einer Lok (und bei 
einer E-Lok hohen Strömen) ist das vielleicht nicht so einfach wie es 
sich zunächst anhört. Käme auf einen Versuch an, dafür genügt ja ein 
Billig-Kompass.

Gruss Reinhard
Gast
Andreas M. schrieb:
> Frank schrieb:
>> Ich vermute, so erfahre ich nur, in welche Richtung sich der
>> GPS-Empfänger bewegt, aber nicht wie herum ... Ideen oder Tips? Danke.
>
> Nimm einen Beschleunigungssensor? Brauchst bei richtigem Einbau ja nicht
> mal einen dreiachsigen, sondern nur eine Achse:
> positiver Wert => vorwärts
> negativer Wert => rückwärts

Der erkennt aber nicht, wierum die Lok fährt, sondern in welche Richtung 
sie beschleunigt. Ich kann also nicht erkennen, ob sie gerade vorwärts 
beschleunigt oder rückwärts bremst.

Wie lang ist denn so eine Lok? Vielleicht könnte man ja an jedes Ende 
ein GPS setzen und durch die Differenz der Postionen die Ausrichtung der 
Lok erkennen.
Gast
Reinhard Kern schrieb:
> Das ist doch sowieso eine Frage aus der Dampflokzeit. Weder heutige Loks
> noch ICEs haben überhaupt ein Vorne und Hinten.

Das sehen die Betreiber deutlich anders. Nicht jede Lok ist symmetrisch, 
es gelten z.B. verschiedene Vorschriften hinsichtlich Zuglast, 
Geschwindigkeit usw. Es geht nicht nur um Loks für Personenzüge, sondern 
auch um Spezialfahrzeige, Baumaschinen usw.

Ja, die Idee mit den zwei GPS hatten wir auch schon, so ein Fahrzeug ist 
mindesten 7..8 Meter lang. Das erhöht aber den technischen Aufwand. 
Ideal wäre EINE weigehend autarke kompakte Box, lediglich mit 
Stromversorgung.
Gast
Hmmm. Ich dacht eigentlich schon, habe aber noch nicht konkret mit einem 
Kompassmodul gearbeitet.

Ich dachte, es liefert mir einen Winkel zwischen der Nord-Süd-Achse der 
Erde und dem Chip-Gehäuse? Da eine Lok nur zwei Möglichkeiten der 
Bewegung hat, sollte sich zusammen mit den Bewegungsdaten aus dem GPS 
doch herausfinden lassen, welches Ende der Lok vorne ist, oder ... ?
Frank schrieb:
> Hmmm. Ich dacht eigentlich schon, habe aber noch nicht konkret mit einem
> Kompassmodul gearbeitet.

Du hast recht. Der Kompaßmodul liefert den Winkel zwischen seiner 
Null-Richtung und Norden und damit besteht ein Bezug zwischen dem Kompaß 
und Fahrzeug.

Bei der Kursbestimmung mit GPS ist die Zeitachse der Bezug und die geht 
(leider ;-) nur in einer Richtung.
und wenn die lok genau in magnetischer nord/süd-richtung steht? dann 
sind beide winkel null oder 180° und die daraus gewonnene information 
ist wieder 0.
und ich kann mit nicht wirklich vorstellen, dass eine entfernung von 
sagen wir mal 8 metern einen verwertbaren winkelunterschied (der dazu 
noch größer sein muss als die ungenauigkeit des kompass-moduls) ergibgt, 
dass man damit die richtung der lok feststellen kann.

sollen die schienenfahrzeuge autonom fahren oder nur mit einem lokführer 
an bord?
oben wurden ja mal 7-8 meter genannt, also reden wir hier von maßstab 
1:1?
Gast
Daniel F. schrieb:
> und wenn die lok genau in magnetischer nord/süd-richtung steht?
> dann
> sind beide winkel null oder 180° und die daraus gewonnene information
> ist wieder 0.
> und ich kann mit nicht wirklich vorstellen, dass eine entfernung von
> sagen wir mal 8 metern einen verwertbaren winkelunterschied (der dazu
> noch größer sein muss als die ungenauigkeit des kompass-moduls) ergibgt,
> dass man damit die richtung der lok feststellen kann.
>

Wenn die Lok steht, kriegst du es nicht raus, weil dann die 
Richtungsangabe vom GPS ungültig ist. Aber wenn sie fährt, sagt dir das 
GPS die Fahrtrichtung in Grad (0° oder 360° ist Nord, 180° ist Süd). Und 
wenn der Kompass den gleichen Wert herausgibt wie das GPS, dann fährt 
die Lok vorwärts und wenn der Wert um 180° abweicht, fährt sie 
rückwärts.
Daniel F. schrieb:
> und ich kann mit nicht wirklich vorstellen, dass eine entfernung von
> sagen wir mal 8 metern einen verwertbaren winkelunterschied (der dazu
> noch größer sein muss als die ungenauigkeit des kompass-moduls) ergibgt,
> dass man damit die richtung der lok feststellen kann.

Normalerweise geht das schon. Nur wenn die Satellitenkonfiguration sehr 
ungünstig, oder der Empfang schlecht ist, bekommt man fragwürdige 
Ergebnisse.

Zumindest die ungünstigen Satellitenkonstellationen kann man anhand der 
Qualitätsdaten (HDOP, VDOP, PDOP) erkennen.
Gast
GPS + Drehzahlsensor am Rad sagt dir doch auch ob die Lok vorwärts oder 
Rückwärts nach Süden fährt. Sogar mit viel Metall und hohen Strömen in 
der Nähe!
Gast
ich schrieb:
> Wenn die Lok steht, kriegst du es nicht raus, weil dann die
> Richtungsangabe vom GPS ungültig ist.

Nun, wenn sie nicht fährt, gibt es keine Fahrtrichtung. Aber in welche 
Richtung die Nase der Lok zeigt geht sehr wohl aus der Kompassanzeige 
hervor, und zwar immer und zu jedem Zeitpunkt (am magnetischen Nordpol 
kommen zwar Schiffe, aber keine Loks vorbei).

Gruss Reinhard
(Firma: Q3)
Daniel F. schrieb:
> sollen die schienenfahrzeuge autonom fahren oder nur mit einem lokführer
> an bord?
> oben wurden ja mal 7-8 meter genannt, also reden wir hier von maßstab
> 1:1?

Ja, wir reden von echten Loks und von Bahn-Baufahrzeugen 
(Schienenbagger, Gleisrückmachinen, Gleisbettstopfmaschinen, 
Messfahrzeugen usw.). Und im Normalfall haben die einen echten Lokführer 
bzw. Maschinisten.

Wenn man ein gutes Flottenmangement speziell für diese Clientel (!) 
anbieten kann, ist das eine echte Marktlücke. Ich habe seit einiger Zeit 
Einblick in die "Szene", also einiger privater Gleisbau- und 
Wartungsfirmen (das Wenigste macht DB selber). Die haben nat. alle 
schonmal Flottenmangement versucht und aufgrund zahlreicher 
Unzulänglichkeiten wieder eingestellt oder lassen es auf ganz kleiner 
Flamme köcheln. Gründe:

- vorsintflutlicher SMS-Verkehr (teuer, langsam)
- hohen Einbauaufwand, Eingriff in die Bordelektrik (strenge 
Bahn-Vorschriften, Garantiefragen)
- vorsintflutliche Auswertesoftware (teilw. Windows NT)
- hohe Miet- und Betreiberkosten

Nun machen wir das auch nicht aus Samritertum, aber mit cleverer 
Software (Web-basiert), modernen Trackern und maßvollen Preisen (z.B. 
keinen Eingriff in die Bordelektronik) kann man hier schnell eine Menge 
Interessenten finden.
Gast
GPS-Daten enthalten keinerlei Richtung.
Woher sollen die Dinger da oben auch wissen in welche Richtung Du Dich 
bewegst? Die machen genau dass, was sie sollen, nämlich ihre eigene 
Position senden und die Uhrzeit - sonst nichts.
Wenn Dein Empfänger genügend Satelliten zur Verfügung hat, kann er 
daraus exakt eine Punktkoordinate ermitteln - mehr ist nicht drin.
Natürlich kannst Du behaupten, wenn der vorherige Punkt genau nördlich 
des aktuellen Punktes liegt: "Die Bewegrichtung ist Süden".
Die Daten sind und bleiben aber Punkte ohne Richtung.
(Firma: Q3)
Amateur schrieb:
> GPS-Daten enthalten keinerlei Richtung.

Das wurde ja auch nie behauptet oder in Betracht gezogen. Aber man kann 
aus aufeinanderfolgenden Angaben die Richtung, die Entfernung bzw. die 
Geschwindigkeit errechnen. Um die Ausrichtung des Fahrzeuges in der 
Ebene zu ermitteln, benötigt man ein zusätzliches Kompass-Modul ... 
soweit waren wir schon.
Gast
..und der Vollständigkeit halber noch:

$GPVTG,0.0,T,359.6,M,0.0,N,0.0,K*47
       ^     ^       ^     ^
       |     |       |     |
       |     |       |     Geschwindigkeit über Grund in km/h (K)
       |     |       |
       |     |       Geschwindigkeit über Grund in Knoten (N)
       |     |
       |     Kurs (magnetisch, M)
       |
       Kurs (wahr, T)

Steht auch in der NMEA-Doku...
Gast
Amateur schrieb:
> Woher sollen die Dinger da oben auch wissen in welche Richtung Du Dich
> bewegst?

Die "Dinger" (du meinst sicher die Satelliten) wissen das natürlich 
nicht, aber die ermitteln ja auch nicht die Koordinaten. Das macht der 
GPS-Empfänger. Und genauso bestimmt er aus der Differenz zwischen zwei 
Koordinaten die Richtung und die Geschwindigkeit, in der du dich 
bewegst. Und diese Angaben gibt er als Datensatz aus, man muß überhaupt 
nichts selbst rechnen.

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