GPS 30cm genau für den Massenmarkt?

Das wird nie passieren.

Der Grund ist militärisch.  Damit der böse Feind keine Waffen baut die 
ein Arduino steuert, ist das GPS extra ungenau eingestellt.

Das merkst du wie Folgt. Verbindung zu 5-5 Satelliten und trotzdem 
biegst du falsch ab in "modernen" Neubaugebieten mit 1-Familienhäusern. 
Und da sind es teilweise mehr als 50 Meter bis zu nächsten Abzweigung.

Es gab übrigens mal eine Zeit wo die Amis das GPS noch ungenauer 
eingestellt haben. Was mit ein Grund ist, wieso die EU ein eigenes 
System wollte. Aber wie üblich nicht auf die Reihe bekommen hat.

Spock schrieb:
> https://www.pcwelt.de/a/ab-2018-gps-soll-auf-bis-zu-30-cm-genau-werden,3448221
> GPS 30cm genau für den Massenmarkt? Was ist dran?

Mit einem vernünftigen Empfänger (RTK) und einer passenden 
Referenzstation bzw. Datenzugang zu Referenzstation ist heutzutage in 
der Landwirtschaft 1cm üblich.
https://www.fieldbee.com/de/product/rtk-gps-system/

Schlaumaier schrieb:
> Es gab übrigens mal eine Zeit wo die Amis das GPS noch ungenauer
> eingestellt haben.

Die Abschaltung der künstlichen Verschlechterung von zivilen GPS-Daten 
(Selective Availability) erfolgte vor über 20 Jahren (2. Mai 2000, 
04utc)
http://www.gps.gov/systems/gps/modernization/sa/

Andreas M. schrieb:
> Dann liegt wohl noch altes Kartenmaterial darunter.

OK, hab ich immer auf die pösen Amis geschoben. Weil das mit der 
Abschaltung der "Ungenauigkeit" habe ich nicht mitbekommen.

Schlaumaier schrieb:
> Weil das mit der
> Abschaltung der "Ungenauigkeit" habe ich nicht mitbekommen.

Das war eine der letzten Amtshandlungen von Bill Clinton und ging zu der 
Zeit täglich durch alle Medien. Das konnte man eigentlich nicht nicht 
mitbekommen.

Spock schrieb:
> Das war eine der letzten Amtshandlungen von Bill Clinton und ging zu der
> Zeit täglich durch alle Medien. Das konnte man eigentlich nicht nicht
> mitbekommen.

Das erklärt es. Zu der Zeit hatte ich soviel Stress das ich froh war, 
abends mein Bett gefunden hatte, und mein PC nur auf der Arbeit 
angeschaltet habe.

Schon mal ne Software-Umstellung in der Firma mit samt Server 
mitgemacht. ?!?!

Wolfgang schrieb:
> Spock schrieb:
>> https://www.pcwelt.de/a/ab-2018-gps-soll-auf-bis-zu-30-cm-genau-werden,3448221
>> GPS 30cm genau für den Massenmarkt? Was ist dran?
>
> Mit einem vernünftigen Empfänger (RTK) und einer passenden
> Referenzstation bzw. Datenzugang zu Referenzstation ist heutzutage in
> der Landwirtschaft 1cm üblich.
> https://www.fieldbee.com/de/product/rtk-gps-system/

Das ist nicht für den Massenmarkt. Das sind Spezialanwendungen und in 
der Landwirtschaft keinesfalls üblich, wenn auch möglich. Nur ganz 
wenige Landwirte arbeiten mit solch moderner Technik.

Andreas M. schrieb:
> Aber die Geodäten haben doch genauere Geräte.
> Die messen Kabelmuffen genau ein.
> Das dürfte dann +/- 50 cm sein.

Nein, bei den Vermessern wird heutzutage RRK mit etwa 1cm Genauigkeit 
verwendet. Problem ist dort eher, dass die alten Datenbestände aus der 
klassischen Landvermessung nicht genau auf mit GPS bestimmte Daten 
passen. Daher mag die Fehlerangabe ±50cm kommen.

sorry, RTK

Spock schrieb:
> Was leisten so Billigteile wie
> Ebay-Artikel Nr. 152836765589 mit u-blox7 wirklich?

Die zweite Frequenz L2-Frequenz (1227,60 MHz) überträgt nur den 
P/Y-Code. Wahlweise kann auf der zweiten Frequenz der C/A-Code 
übertragen werden. Durch die Übertragung auf zwei Frequenzen können 
ionosphärische Effekte, die zur Erhöhung der Laufzeit führen, 
herausgerechnet werden, was die Genauigkeit steigert. Im Rahmen der 
GPS-Modernisierung wird seit 2005 (Satelliten des Typs IIR-M und IIF) 
zusätzlich ein neuer ziviler C-Code (L2C) mit optimierter Datenstruktur 
übertragen

Es wird daran liegen, dass diese Module ( Ebay ) nur eine Frequenz 
empfangen können. Module die auch noch 1,227 GHz empfangen werden nicht 
für den Preis zu haben sein.

Das Thema wird scheinbar immer Aktueller, weshalb auch das 23cm 
Amateurfunkband stark gefährdet ist. Nur so nebenbei mal.

Wolfgang schrieb:
> Mit einem vernünftigen Empfänger (RTK) und einer passenden
> Referenzstation bzw. Datenzugang zu Referenzstation ist heutzutage in
> der Landwirtschaft 1cm üblich.

Das funktioniert aber  weniger gut  wenn der Empfänger gegen 
Reflektionen  und Beschattungen in den 'Urban canyons'  anrechnen muss!

Wolfgang schrieb:
> Nein, bei den Vermessern wird heutzutage RRK mit etwa 1cm Genauigkeit
> verwendet.

Da frage ich mich allerdings wie das funktionieren kann. So genaue 
Fixpunkte auf der Erde gibt es ja nicht womit man das System kalibrieren 
könnte. Jeder Punkt auf der Erde wandert im Bereich von mindestens 
1-10cm pro Jahr.

Aber die eigentliche Frage war ja, was leisten preiswerte Consumergeräte 
wirklich?

Spock schrieb:
> Da frage ich mich allerdings wie das funktionieren kann.

Dabei wird nicht die absolute Position bestimmt, sondern die Entfernung 
zu einem anderen GPS Empfänger. Dafür werden die Phasendurchgänge des 
Trägersignals in den beiden Empfängern verrechnet. Und einiges an Zeit 
braucht das auch, da gewartet werden muss bis sich die Satelliten über 
die Empfänger bewegt haben, damit die Phasendurchgänge in ausreichender 
Anzahl stattfinden können. Damit können dann Genauigkeiten im cm Bereich 
erzielt werden.
RTK funktioniert mit Referenzstationen und ist etwas ungenauer, dafür 
aber quasi Echtzeit.

Helmut -. schrieb:
> Man beachte dabei auch die unterschiedlichen Kartensysteme, die
> den
> GPS-Daten zugrunde liegen. DL nimmt den mittleren Nordseestand als
> Referenz, die Schweiz das Mittelmeer. Unterschied sind ca. 50cm! Da
> kommt es schon mal vor, dass grenzüberschreitende Brücken nicht
> zusammenpassen...

Vor allem dann wenn das Vorzeichen übersehen wird.

 Kurt

Hallo

Spock schrieb:
> Jeder Punkt auf der Erde wandert im Bereich von mindestens
> 1-10cm pro Jahr.

Und genau diese Punkte werden nun schon recht lange mittels 
Satellitennavigation und "etwas" Technik drumherum gemessen, aber auch 
vorher war das "irgendwie" möglich.

Es wird halt "einfach" (Details müsstest du aber selbst herausfinden - 
je mehr es in die Details geht umso anspruchsvoller wird es und als nur 
ein von vielen Punkten wird die Kugelgestalt der Erde zur stark 
vereinfachten Idealvorstellung aus der Schule) ein fester Bezugspunkt 
gewählt.

Nebenbei: Auch die Karten egal ob auf Papier oder Datensatz basieren 
(basierten...) abhängig von der Region  Regierung  lokalen 
geschichtlichen Entwicklung auf dutzenden (wirklich keine Übertreibung) 
verschiedenen Bezugspunkten, es gibt (gab) ein Kartendatum und 
zwangsweise Verzerrungen (und Gegenmaßnahmen die aber nie 100% sind) 
wenn was räumliches in zwei Dimensionen dargestellt werden soll.

Erst seid "neusten" zumindest wenn man es auf die Geschichte der 
Kartographie bezieht - an sich besteht es aber doch schon recht lange 
und funktioniert wohl auch gut, gibt es ein (das) internationales und 
weit verbreitetes Bezugssystem WGS84 - wobei ich annehme das es bei den 
Profis welche die Daten gewinnen (und z.B. Google zur Verfügung stellen- 
auch Google macht das zum größten teil nämlich nicht wirklich selbst) 
oft noch die "alten" (?) und für den jeweiligen Bereich (sowohl 
Fachbereich als auch Geographisch)optimalen oder auch nur "gewachsenen" 
Bezugssysteme und Darstellungsarten nutzen.

Vor nun wohl über 15 Jahren habe ich mich da mal genauer informiert - 
was auch ein klein wenig mit der Abschaltung der künstlichen 
Verfälschung beim GPS zusammengegangen hatte:

Ein sehr interessantes aber auch anspruchsvolles Gebiet wo man (ich) 
trotz einiges an tiefer gehende Beschäftigung mit den Gebiet nur an der 
Oberfläche kratzen konnte.

Schade das Geodäsie und das Kartenwesen an sich ein so unbekanntes 
Themenumfeld in der Allgemeinheit ist und so Neugier die sich schon in 
Kindesalter (z:B. bei mir...)entwickel hätte können mit vieleicht auch 
entsprechend späteren Bildungsweg und Berufen kaum eine Chance hat.
Da hat es die Elektrotechnik und oder Informatik (und erst recht die 
Medizin und das Rechtswesen - da sind eher zu viele zumindest Zeitweise 
ernsthafter interessiert und immer noch zu viele ziehen es dann auch 
durch)  doch deutlich besser aus.

Jemand

Peter F. schrieb:
> Das funktioniert aber  weniger gut  wenn der Empfänger gegen
> Reflektionen  und Beschattungen in den 'Urban canyons'  anrechnen muss!

Da geht es auch nicht alleine um die Position, sondern auch die 
Richtung.
Deshalb werden dort GPS Systeme mit Kompass Funktion verwendet.
So was z.B.

https://www.navtechgps.com/hemisphere_vector_h102_gps_compass_oem_board/

Diese Module haben zwei GPS Antennen und zwei Empfänger, somit ist es 
auch möglich einen GPS Kompass zu realisieren.
Für die Erntemaschine auf dem Acker ist nicht nur die Position wichtig, 
sondern auch die Richtung wo hin gefahren werden muss.

Jemand schrieb:
> Schade das Geodäsie und das Kartenwesen an sich ein so unbekanntes
> Themenumfeld in der Allgemeinheit ist und so Neugier die sich schon in
> Kindesalter (z:B. bei mir...)entwickel hätte können mit vieleicht auch
> entsprechend späteren Bildungsweg und Berufen kaum eine Chance hat.

Vorab: Ich beschäftige mich seit einiger Zeit auch etwas mit Karten, 
Vermessung und den ganzen Kram.

Das Problem mit Kartenwesen und Allgemeinheit ist eigentlich ganz 
einfach: Es ist für einen halbwegs einfachen Einstieg (historisch) zu 
kompliziert und zu chaotisch. Das geht ja schon bei schier unendlichen 
Anzahl von Darstellungen der Koordinaten und der über 100 
Koordinatensysteme los.

Nehmen wir als Beispiel mal München:
Dezimalgrad: 48,1371079, 11,5753822
Grad Minuten: N 48° 8.226474 E 11° 34.522932
Grad Minuten Sekunden: N 48° 8' 13.58844 E 11° 34' 31.37592
Rechtswert, Hochwert: R 4468503.348 H 5333317.769

Bis du die Umrechnung zwischen den Werten wirklich drauf hast, vergeht 
dir meist schon die Lust daran.

Dazu hat jedes Land, jede Behörde, jede Firma, jede Karte ein anderes 
Koordinatensystem, eigene Bezugspunkte und oft auch noch ewig alte 
Systeme.

Mal noch ne andere Frage:

Inzwischen gibt es ja zahlreiche Navigationssysteme, z.B: GPS, Galileo, 
Beidou, Glonass.

Ist es mit mäßigem Aufwand möglich, mit den Daten aus allen Systemen 
eine deutlich genauere Position zu errechnen?

Spock schrieb:
> Da frage ich mich allerdings wie das funktionieren kann. So genaue
> Fixpunkte auf der Erde gibt es ja nicht womit man das System kalibrieren
> könnte. Jeder Punkt auf der Erde wandert im Bereich von mindestens
> 1-10cm pro Jahr.

Die Genauigkeit von 1cm wird in Bezug auf eine Referenzstation erreicht, 
die nur wenig 10 km entfernt sein darf, genauso wie sich konventionelle 
Triangulation auf genau eingemessene Vermessungspunkte bezieht. Die 
Referenzstation sollte nicht gerade auf der anderen Seite einer 
Plattengrenze stehen, wenn zwei Kontinentalplatte mit 1cm/a auseinander 
driften ;-)

Datentabelle schrieb:
> Ist es mit mäßigem Aufwand möglich, mit den Daten aus allen Systemen
> eine deutlich genauere Position zu errechnen?

Das macht bereits jedes bessere Handy. Allerdings bleiben die Faktoren 
ionospherische Einflüsse und die Ungenauigkeit der Zeitbasis im 
Empfänger unverändert erhalten. Allein das bewirkt schon ca. 3..5m 
Positionsdrift. In einer Straßenschlucht ist es auch egal ob 3 oder 30 
Satelliten empfangbar sind, die Geometrie - Stichwort  PDOP - bleibt 
trotzdem übel.

Wolfgang schrieb:
> Die Referenzstation sollte nicht gerade auf der anderen Seite einer
> Plattengrenze stehen, wenn zwei Kontinentalplatte mit 1cm/a auseinander
> driften

Da die Drift der Kontinentalplatten extrem langsam ist, reicht dafür 
auch eine Mittelwertbildung über einen langen Zeitraum aus. Hier werden 
wieder die Phasendurchgänge ausgewertet "Carrier-phase tracking" . 
Referenzstationen werden dafür nicht benötigt. Je mehr man Zeit an einer 
bestimmten Position hat, desto einfacher ist es eine hohe Genauigkeit zu 
erreichen.

https://en.m.wikipedia.org/wiki/GNSS_enhancement

Hier ist der Gewinn an Genauigkeit bei Nutzung der Carrier Phase 
anstelle der Code Phase schön beschrieben:

https://www.trimble.com/gps_tutorial/dgps-advanced3.aspx

Harald W. schrieb:
> einer
> Untersuchung positiv ist, ist das für den Patienten meist negativ.

Refrain ... https://www.youtube.com/watch?v=2loIBThWl7w

🐸 mit FFP2 Maske schrieb:
> Allerdings bleiben die Faktoren ionospherische Einflüsse und die
> Ungenauigkeit der Zeitbasis im Empfänger unverändert erhalten.

Gegen ionospherische Einflüsse sollte man erstmal SBAS-Daten mit in die 
Rechnung einbeziehen. Hier in Europa wäe das EGNOS. Und was meinst du 
mit Ungenauigkeit der Zeitbasis im Empfänger?
GPS rechnet die Zeit selber aus - genauso wie die Position. Die 
Zeitbasis im Empfänger darf nur nicht wild rumeiern.

Galileo hat mit dem Testbetrieb für den High-Accuracy-Service begonnen. 
20 cm Genauigkeit werden versprochen. 2022 soll das dann richtig 
starten, aber Empfänger für das E6 Band sind auch noch nicht 
„Massenmarkt“.

Horst S. schrieb:
>
> Der Vermesser hat dann über Smartphone Korrekturdaten an den
> GPS-Empfänger übergeben. Der Service ist sicherlich mit hohen Kosten
> verbunden.

Kommt drauf an. Für "Landwirtschaft" in Bayern fallen EUR 50 für drei
Jahre an. Damit ist Zentimeter-Genauigkeit möglich. Alternativ kann man 
eine
eigene Referenzstation betreiben. Entsprechende Systeme zum Steuern des 
Traktor auf Zentimeter-Genauigkeit gibt es auch zum Selberbauen, die
Kosten für die Hardware liegen bei EUR 1000 bis 2000 plus die Zeit
zum "Basteln".

Während des Golfkriegs 1990/91 wurden die GPS-Signale (C/A) von
den Amis so manipuliert, dass in der Kriegsregion tagsüber keine
Positionen angezeigt wurden.

Auch hier in Süddeutschland dauerte es meist über 30 Minuten (wenn
überhaupt) bis die korrekte Position erschien. Da damals noch keine
brauchbaren GPS-Signalgeneratoren am Markt verfügbar waren, wurde
in meiner Abteilung ausschliesslich nachts gearbeitet. Im zivilen
GPS-Segment lag damals der Anzeigefehler bei maximal rund 300 Metern.

Ralf D. schrieb:
> Nö, hier oben gibt es das seit einiger Zeit gebührenfrei

Ich glaube es ist seit 2019 in allen Bundesländern kostenfrei.

Jemand schrieb:
> Nebenbei: Auch die Karten egal ob auf Papier oder Datensatz basieren
> (basierten...) abhängig von der Region  Regierung  lokalen
> geschichtlichen Entwicklung auf dutzenden (wirklich keine Übertreibung)
> verschiedenen Bezugspunkten, es gibt (gab) ein Kartendatum und
> zwangsweise Verzerrungen (und Gegenmaßnahmen die aber nie 100% sind)
> wenn was räumliches in zwei Dimensionen dargestellt werden soll.

Deine Vorstellungen scheinen genauso konfus wie dein Satz zu sein.
GPS-Handgerät (z.B. von Garmin) konnten schon in den 1990er Jahren mit 
über 100 Kartendaten umgehen (nicht Bezugspunkten). Jedes Kartendatum 
versucht den Geoid für eine Region möglichst gut durch einen Ellipsoid 
zu beschreiben.

Er hier malt mit der 9er Serie von uBlox einen Text.

"GNSS-Stylus" using 3 u-blox ZED-F9P modules (1 RTK-base and 2 rovers)

https://www.youtube.com/watch?v=3b9ipsEoL9s

Andersrum als "text scanner" sieht es auch nicht schlecht aus.

u-blox ZED-F9P Outstanding Performance Demonstration
https://www.youtube.com/watch?v=3tQjIHFcJVg

SA war damals eingeschalten. Aber damals hatten sie 16 Satelliten, davon 
6 testsatelliten welche nur eingeschränkt verwendbar waren. Das System 
hatte 24 gebraucht. Deshalb war die Auflösung +-16 mt, mit SA +-320mt. 
Für die GPS Bomben sowie Flugkörper brauchte man aber eine Auflösung von 
24cm. Deshalb hat man die Flugbahnen der Satelliten verändert um für 6 
Stunden genaues GPS zu haben und für weitere 4-10 Stunden ungenauer es 
GPS zu bekommen, insgesamt 10-16 Stunden. Da Angriffe in der Nacht 
hauptsächlich gemacht wurden funktionierte das system hauptsächlich in 
der Nacht und wegen der erhöhten Genauigkeit des Systems im Vergleich zu 
vorher entstand der Eindruck dass das SA abgeschaltet worden wäre.

Chris schrieb:
> Deshalb hat man die Flugbahnen der Satelliten verändert

Lt. diesem Bericht wurden vor allem die Bahn- und Zeitdaten der 
Satelliten für den Nahen Osten häufiger und exakter upgedated:

https://www.computerworld.com/article/2569842/pentagon-tweaked-gps-accuracy-to-within-three-meters-during-iraq-war.html

Oliver S. schrieb:
> Ich würde mal sagen, daß war überhaupt nie kpmplett aktiviert, und die
> haben das dann in den Satelitten ab 2007 ganz weggelassen.

War definitiv eine Verbesserung nachdem SA abgeschaltet war. Hab damals 
über 20 DGPS Anlagen betrieben, incl.  eingemessene ReferenzStationen.

Interessant war übrigens wenn da ne AWACS drüber flog. Dann sprang das 
Signal teilweise um 100m. Kommt heute aber nicht mehr vor.

Mucky F. schrieb:
> War definitiv eine Verbesserung nachdem SA abgeschaltet war. Hab damals
> über 20 DGPS Anlagen betrieben, incl.  eingemessene ReferenzStationen.

Das war auch der Grund warum SA dann angeschaltet wurde. Wer wollte hat 
DGPS genutzt um die SA zu umgehen, und für die kommerzielle GPS 
Vermarktung (Fahrzeugnavigation, Luftverkehr etc.) war SA absolut 
hinderlich.

🐸 mit FFP2 Maske schrieb:
> Das war auch der Grund warum SA dann angeschaltet wurde.

Korrektur: abgeschaltet