Hallo Zusammen Ich befasse mich momentan ziemlich intensiv mit der Navigation von Robotern. Natürlich bin ich da auf das GPS gestossen. Und weil das viel zu ungenau für viele Anwendungen auf das DGPS. Zudem vermute ich, dass dieses Thema viele andere auch interessiert. Nun ich finde beim surfen dazu vieles wie: Beim DGPS werde von einer fixen Bodenstation, dessen Position genau bekannt ist irgendwie Korrekturdaten generiert und über eine Datenleitung (realtime) an den mobilen DGPS-Empfänger geschickt, welcher diese Informationen dann irgendwie zu einer viel genaueren Position verwurstet. (ist natürlich einbisschen übertrieben) Nun, mich interessiert es genauer, viel genauer. :) Meine Ausgangsposition: Ich habe eine fixe Bodenstation, dessen Position ich kenne und ich habe eine mobile Station, dessen Position ich bestimmen möchte. Bei beiden befindet sich ein GPS-Empfänger. Zudem kann ich bei beiden Station rechnen (an der Bodenstation mit einem PC, bei der Mobilen nur mit einem uC). Zudem verfügen diese über eine halbduplex (Funk-)Datenverbindung mit ausreichend grosser Bandbreite (noch unbekannt). Mehr als das oben geschriebene habe ich nicht gelesen. Alles was jetzt kommt sind Gedanken von mir. GPS wird ja durch verschiedenste Faktoren beeinflusst, gestört, oder wie auch immer. Dies sind, so denke ich mir, vor allem unregelmässige Ausbreitungen in der Atmosphäre und Reflexionen an Gegenstände an der Erdoberfläche. Dies führt natürlich zu Verzerrungen der Signallaufzeiten, was wiederum das Messresultat verfälscht. Zudem kann ein GPS Empfänger Zeiten natürlich nicht sehr genau messen. Dieser Fehler wird jedoch durch dass, dass möglichst viele Satelliten verwendet werden vom GPS-Empfänger korrigiert. Es wird nun für DGPS angenommen, dass die Bodenstation und und die mobile Station den gleichenVerhältnissen ausgesetzt sind, demzufolge den gleichen Fehler messen (oder nicht). Daher sollten sie sich möglichst nahe beieinander befinden. Das ist bei mir sicherlich kein Problem (100m oder so). Ich könnte mir vorstellen, das eine simple Art, ich nehmen einmal an, dass es verschiedenste Arten gibt, etwa so funktioniert: Die fixe Bodenstation, dessen genaue Position A bekannt ist, misst mit einem bei ihr positionierten GPS-Empfänger ihre Position B. Sie berechnet dann ihre Abweichung, also den Vektor AB. Die mobile Station misst über den GPS-Empfänger ihre Position C. Zu dieser addiert sie den Vektor AB und erhält ihre korrigierte Position D, welche nun viel genauer stimmen sollte. Stimmt diese einfache Vorstellung in etwa oder liege ich total daneben? Oder gibt es einfach noch ausgeklügeltere Systeme? Man könnte natürlich auch bei der fixen Bodenstation für jeden einzelnen Satelliten den Siganllaufzeiffehler ermitteln und diesen an die moblie Station übertragen und dessen Signale korrigieren. Doch dazu müsste man schon viel enger in das Innenleben eine GPS-Empfängers eingreifen können. Wer hat schon sowas konstruiert? Kennt einer gute Links zu diesem Thema? Vielen Dank für eure Hilfe! Grüße cumi
Die Korrektur wie du sie dir gedacht hast passt schon. Wird auch in der Industrie so angewendtet. Den Vektor AB musst du aber glaub ich von C abziehen, sonst verdoppelst du deinen Messfehler. Aber ich denk du weisst schon wie du's machen musst. Die Ungenauigkeiten beim GPS kommen allerdings nicht (oder fast nicht) von Reflexionen oder so, sondern daher, dass die Amis das Signal gezielt mit einem bestimmten Code verzerren. Das ganze GPS-system ist ja eigentlich fürs Militär gedacht. Wär ja schön blöd wenn der Gegner seine eigenen Raketen mit dem amerikanischen GPS steuern kann. Die Amis behalten sich übrigens auch vor das GPS für den Zivilen gebrauch wieder ganz abzuschalten. In ein Paar Jahren wird es allerdings auch "Gallileo" geben. Das ist dann von den Europäern und bietet auch für Zivilisten eine deutlich größere Genauigkeit. Ich würd allerdings an meiner Recherche zweifeln, wenn ich noch nicht auf die gezielte verzerrung gestoßen wär. Aber vielleicht hab ich das auch nur falsch gelesen. Sebastian
@Sebastian: Vielen für deine Antwort. Auf Gallileo plange isch schon lange. Das mit dem Vektor ist richtig. Man muss den Vektor BA addieren oder eben der inverse Vektor AB subtrahieren. Zur Verzerrung. Das ist sicherlich auch teils gewollt, durch die USA, doch ich denke schon auch physikalisch begründet, oder? cumi
Hallo! @lorenz koe: Da du dich wie du sagst, ziemlich intensiv mit dem Thema beschäftigst, denke ich,du kannst mir weiterhelfen. Möchte mich auch näher damit beschäftigen Hast du gute bzw. detaillierte Unterlagen bezüglich der Funktionsweise/ Technik hinter GPS und ähnlichen Systemen? Gibts es da E-Books oder Tutorials?! Danke schonmal im Voraus, wär super, wenn du was für mcih hättest ;-) Mfg
@Heinz: Wirklich etwas allumfassendes habe ich nicht gefunden. Vor allem würde mich die Berechnung oder wenigstens Teile davon intressieren. Vorallem, da ich nun mit der speziellen Relativitätstheorie einwenig vertraut bin. In der allgemeinen jedoch praktisch nur qualitativ, noch nicht quantitativ, das ist mathematisch doch einwenig kompliziert :) Doch ohne sie würde das GPS ja nicht, oder nur sehr ungenau funktionieren, soviel habe ich schon herausgefunden. Die armen Uhren dort oben ticken ja schneller wie unsere :) Der beste Link, welchen ich bis jetzt gefunden habe ist dieser: http://www.kowoma.de/gps/ Sonst alles was unter google kommt... Grüsse Lorenz
Wieso willst du eigentlich deinen eigenen GPS-empfänger bauen? Für eine höhere Genauigkeit reichts doch sich die Daten von nem fertigen auf den Mikrocontroller zu holen und da dann den Vektor zu berechnen/draufzuaddieren. Das dürfte das Projekt um ein fielfaches vereinfachen, und wahrscheinlich die Genauigkeit auchnoch erhöhen. Ich hab mich mit der Verzerrung nochmal schlau gemacht. Wikipedia wirkt da wunder, da es viel weiss und auch noch weiterführende Links hat. Die Verzerrung wurde seit 2000 abgeschaltet. Es gibt aber trotzdem noch eine Militärische version, die über verschlüsselte Signale sendet. Sebastian
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