Hallo, sind die Kurs-Daten(also praktisch KompassDaten), die ein GPS-Empfänger im RCM-Datensatz ausspukt, halbwegs verlässlich? Ich bin dabei einen Autopiloten für ein Boot zu bauen, und dachet mir ich nehm die daten ausm GPS, und zwar nehme ich immer 2 Sätze und vergleiche dann ob er abweicht vom vorherigen und wenn sie sich unterscheiden steuert er das Ruder aus. Nur habe ich das Problem, dass ich mich vollständig auf die daten verlassen können muss. Ich habe schon eine Schutzfunktion eingebaut, die eine Warnung bei keinem oder wenigen emfangen Satelliten(-> ungenaues Signal) ausgibt, bin mir aber immer noch nicht sicher ob die daten eben verlässlich sind. Hat da jemand erfahrungen? achja der Empfänger verwendet einen SiRF2 Chipsatz und ist der Holux GM210. MFG luxx
Kreuzfahrschiffe und die gewerbliche Schiffahrt (Hochsee) verlässt sich auch nicht blind drauf, lassen ihre Schiffe aber automatisch navigieren. Ein Auge draufhaben schadet nicht. Wichtiger ist die Kollisionsverhütung (Radar usw.)
> Kreuzfahrschiffe und die gewerbliche Schiffahrt (Hochsee) verlässt sich > auch nicht blind drauf, lassen ihre Schiffe aber automatisch navigieren. Und wie testen Sie ob die daten stimmen? > Ein Auge draufhaben schadet nicht. Wichtiger ist die Kollisionsverhütung > (Radar usw.) Und das braucht es nicht, ich will nur den kurs halten.
Die Daten werden mittels Magnetkompass (anlegender Kurs) und teilweise auch per Sextant verglichen. Was für'n Schiff hast du denn? Es gibt doch schon genügend erprobte Systeme (Autohelm usw.).
Teil der Daten die per NMEA protokol rauskommen ist die Genauigkeit.
Null wrote:
> Teil der Daten die per NMEA protokol rauskommen ist die Genauigkeit.
schön ung gut und wusste ich auch schon, aber was ist wenn der empfänger
die koordinaten bisschen flasch brechnet und damit ein aanderer kurs
dabei rauskommt? Das meinte ich eigentlich...
>ein aanderer kurs dabei rauskommt?
Darum darf man bei uns nur zugelassene Geräte zur Navigation benutzen.
Power wrote: >>ein aanderer kurs dabei rauskommt? > > Darum darf man bei uns nur zugelassene Geräte zur Navigation benutzen. intressant... ;-) und wie machen die dasdamit kein mist rauskommt?
Viel, viel testen. Da gibts auch irgendwo Kriterien, die ein Gerät für die Zulassung erfüllen muss. Multiplexen der Satellitensignale z.B. ist ein Grund für KEINE Zulassung.
Naja, es kommt jede Sekunde ein neuer Wert raus. Da sollte man ein Auge drauf haben, ob die Daten stetig sind.
Hi 1. Ich würde bei so einem Projekt einen Empfänger mit SIRFIII-Chipsatz verwenden 2.Für einen Autopiloten braucht es meinenesachtens mehr, als nur in eine Richtung zu fahren. Z.B muss mann auch eine mögliche Drift berücksichtigen. 3. Aus meiner Erfahrung sind die GPS-Richtungsangaben bei kleinen Geschwindigkeiten mit Vorsicht zu geniessen. MfG Spess
spess53 wrote: > Hi > > 1. Ich würde bei so einem Projekt einen Empfänger mit SIRFIII-Chipsatz > verwenden Tja nur ahbe ich den mit SiRFII jetzt schon und werde nicht mehr umsteigen. > 2.Für einen Autopiloten braucht es meinenesachtens mehr, als nur in eine > Richtung zu fahren. Z.B muss mann auch eine mögliche Drift > berücksichtigen. Der Autopilot ist nicht zum längeren ersetzetn des Skippers gedacht, nur damit das Boot auf Kurs bleibt wenn man zB mal kurz was unter Deck sucht oder nach vorne geht um wasweißich zu machen.. > 3. Aus meiner Erfahrung sind die GPS-Richtungsangaben bei kleinen > Geschwindigkeiten mit Vorsicht zu geniessen. Was sind für dich kleine Geschwindigkeiten? Und was hat deine Erfahrung gezeigt? Hast du evtl. Tipps? MFG luxx
Hallo, zum kurs halten, ist doch wohl ein magnetkompass-modul eher geignet ? jürgen
naja, die haben halt das problem mit der neigung etc. hab mir aber gerade ne APNoten geholt in der sowas genau beschrieben wird. Mal schaun, ich denke ich werde immer 2 GPS-Kurswerte mitteln, dafür sorgen, dass er warnt wenn die Genauigkeit zu gering wird, und eine Schutzfunktion einbaun, die starke Positionsschwankungen erkennt(also Messfehler) und dann auch warnt...vielleicht kombiniere ich das ganze auch mit einem KMZ52..mal sehen... Danke jedenfalls für die Hilfe! luxx
Hallo, wenn das nur ein paar Minuten sind kannst du es ja Händisch kontrollieren da machen ja 2-3 Grad nichts aus. Und als zusätzlich schutz könntest du ja eine Durchschnittsbildung oder so alle 10s machen und wenn ein Wert zu Stark abweicht waren. Zudem könntest du vieleicht noch die Runderbefehle beschränken. MFG Peter
Hi Ich habe vor einiger Zeit mal ein GPS mit Kartendarstellung und Anzeige aller relevanten Daten incl. Richtung gebaut. Beim Betrieb ist mir aufgefallen, daß ,wie oben beschrieben, die Richtungsanzeige im Stand und bei niedrigen Geschwindigkeiten teilweise recht wild gezappelt hat. Die Richtungsangabe wird im GPS-Empfänger berechnet und kann bei Bewegungen innerhalb der Positionstoleranzen keinen genauen Wert liefern. Die Genauigkeit ließe sich nur durch Differential-GPS verbessern. Für dein Problem wären Kompassmodule (ich glaube bei Sander erhältlich) meinesachtens besser geeignet. Noch ein Tip: www.pocketnavigation.de MfG Spess
Ich habe mir den Luxus eines GARMIN GPSmap76s geleistet. Was 'Zappeln' des Kurses bei niedrigen Geschwindigkeiten angeht muss ich sagen, dass das Teil den Kurs schon bei geringster Bewegung (Treiben auf dem Wasser bei fast null Wind) korrekt anzeigt. Auf See würde ich mich diesem Teil voll und ganz anvertrauen, habe bis jetzt nur sehr gute Erfahrungen gemacht. Außerdem ist es Wasserdicht und schwimmfähig. Über eine Halterung, ext. Aktivantenne und NMEA-Ausgang kannst du das problemlos an einen Auswerterechner hängen und die Steuerung des Bootes realisieren. Mir wäre mein Leben soviel jedenfalls wert.
jetzt bin ich grad am programmieren und wollte mal eines wissen: Im GSA-Satz wird ja die genauigkeit, die horizontale genauigkeit und die vertikale genauigkeit angegeben. In meinen tests komme ich immer auf Werte so um 2,5-4. Was bedeutet das genau? Ist das die Abweichung in foot oder was genau? Wenn ich nämlich diese Abweichungen auch noch als Warnwerte hernehmen könnte liese sich das ganze schon für meine Zwecke ausreichend sicher aufbauen. luxx
Das hängt davon ab, welchen String du auswertest (NMEA-Protokoll). Guckst du hier: http://www.kh-gps.de/nmea-faq.htm
Ich schätze mal $GPAPB, oder? Hier ein Auszug aus: http://www.gpsinformation.org/dale/nmea.htm APB - Autopilot format B is sent by some gps receivers to allow them to be used to control an autopilot unit. This sentence is commonly used by autopilots and contains navigation receiver warning flag status, cross-track-error, waypoint arrival status, initial bearing from origin waypoint to the destination, continuous bearing from present position to destination and recommended heading-to-steer to destination waypoint for the active navigation leg of the journey. Note: some autopilots, Robertson in particular, misinterpret "bearing from origin to destination" as "bearing from present position to destination". This is likely due to the difference between the APB sentence and the APA sentence. for the APA sentence this would be the correct thing to do for the data in the same field. APA only differs from APB in this one field and APA leaves off the last two fields where this distinction is clearly spelled out. This will result in poor performance if the boat is sufficiently off-course that the two bearings are different. $GPAPB,A,A,0.10,R,N,V,V,011,M,DEST,011,M,011,M*82 where: APB Autopilot format B A Loran-C blink/SNR warning, general warning A Loran-C cycle warning 0.10 cross-track error distance R steer Right to correct (or L for Left) N cross-track error units - nautical miles (K for kilometers) V arrival alarm - circle V arrival alarm - perpendicular 011,M magnetic bearing, origin to destination DEST destination waypoint ID 011,M magnetic bearing, present position to destination 011,M magnetic heading to steer (bearings could True as 033,T)
Power wrote:
> Ich schätze mal $GPAPB, oder?
nein ich sagte GSA also exakt : $GPGSA
$GPGSA,A,3,,,,15,17,18,23,,,,,,4.7,4.4,1.5*3F
^ ^ ^ ^ ^ ^
| | | | | |
| | | | | VDOP (vertikale Genauigkeit)
| | | | |
| | | | HDOP (horizontale Genauigkeit)
| | | |
| | | PDOP (Genauigkeit)
| | |
| | PRN-Nummern von maximal 12 Satelliten
| |
| Art der Positionsbestimmung (3 = 3D-fix)
| (2 = 2D-fix)
| (1 = kein Fix)
|
Auto-Auswahl 2D oder 3D Bestimmung
ICh wollte wissen was für für DPOD, HPOD und VPOD als guter Wert gilt.
ich habe durschnittlich 2,5-4 ...
>Ich schätze mal $GPAPB, oder?
Ne, er schrieb doch GSA.
Um mal wenigstens die Frage zu beantworten:
Fuer die Genauigkeit ist unter Anderem die geometrische Position der
Satelliten entscheidend.
Stell Dir mal Verbindungslinien zw. den Sats und Dir vor. Dann erhaelt
man einen Koerper (Polyeder). Der Reziprokwert des Volumens ergibt den
DOP-Wert. PDOP bei 3D, HOP bei 2D.
Das Optimum liegt bei maximalem Volumen bzw. minimalstem DOP Wert.
Werte um 2 sind schon ganz gut. Eine Verdoppelung des DOP-Wertes
verdoppelt den Rechenfehler in der Positionsbestimmung.
Consumergeraete arbeiten dabei mit fixen Umschaltschwellen, meist um 6.
Das heisst, dass automatisch von 3D auf 2D umgeschaltet wird wenn der
DOP-Wert 6 uebersteigt. Professionelle Sensoren sind z.T.
konfigurierbar, aber natuerlich nicht wenn man NMEA Sentences benutzt.
Sinnvoller waere es, wenn man denn schon Consumer-Sensoren benutzt,
softwaremaessig zu filtern, also quasi das nachzubilden was
professionelle Sensoren intergriert haben: RAIM. Receiver Autonomous
Integrity Monitoring.
Ein voellig anderer Ansatz waere es Zielkoordinaten LAT/LON zu verwenden
und die Richtung dorthin auf Basis der aktuellen Position zu berechnen.
Aus der aktuellen Position zum Ziel ergibt sich dabei ein
Steuer/Kurs-Winkel den man nachfuehren bzw. in eine entsprechende
Ruderposition umsetzen muss. Wenn die Zielkoordinaten dabei sagenwirmal
so 20-30 NM entfernt sind spielen kurze Positionsausreisser relativ dazu
fuer den Kurs keine grosse Rolle mehr. Man haette dann auch einen
automatischen Driftabgleich.
Vielleicht reicht fuer eine kurze Zeitspanne aber auch schon ein
Kreiselsystem aus dem Modellbau aus ;)
juergen
vielen dank! das war info wie ich sie brauchte!!
Gern geschehen. Wer es sich nicht antun will die techn. Spezifikationen des Systembetreibers durchzuarbeiten: u-blox hat(e?) mal eine gut verstaendliche Doku als PDF zum download, so etwa 3MB gross. juergen
@Power: Ich glaube, du hast übersehen, das das 's' in GARMIN GPSmap76s für Sensor steht, d.h. es besitzt einen barometrischen Höhenmesser und einen Digitalkompass. Bei Stillstand oder langsamer Bewegung wird nur die Information aus dem Kompassmodul zur Richtungsanzeige herangezogen.
@ Mitbastler: Stimmt schon, das 'S' heißt 'Sensor'. Der barometrische Höhenmesser ist bei mir immer an, der Magnetkompass jedoch wegen Stromsparen nicht. Bewegungen können nicht aus dem Magnetkompassmodul herangezogen werden. Bei Stillstand hat jedes Navigationssystem Probleme. Da es immer leichte Messfehler gibt wird sich der Kurs/die Richtung immer im Kreis drehen. Ist (in meinem Fall) eine Bewegung von nut 1 km/h vorhanden, wird das auch sauber angezeigt. Auch sind bei diesem Gerät eine Menge anderer Daten (Reisecomputer) vorhanden. Diese werden auch Garmin-spezifisch an der Schnittstelle ausgegeben. Ich habe heute mittag einen Versuch gemacht (inspiriert durch diesen Thread) und hatte eine maximale Positionsabweichung von 5m. Das Gerät zeigt das durch einen Kreis um die aktuelle Position auf der Karte und durch frei definierbare Datenfelder numerisch an. ;-) In welcher Einheit die Abweichung per NMEA ausgegeben wird hängt übrigens von der Einstellung der Aktivantenne ab.
>Bei Stillstand hat jedes Navigationssystem Probleme. Wenn du das auf Consumergeraete, und da insbesondere auf solche mit SiRFIII Chipsatz beschraenkst, hast Du Recht. Fuer industrielle Sensoren trifft es dagegen nicht zu. Die sind auch im Stand stabil, das hat mal rein gar nix mit der grundsaetzlichen GPS-Genauigkeit zu tun sondern haengt von der verwendeten Hardware und Software des Sensors ab. >Ich habe heute mittag einen Versuch gemacht (inspiriert durch diesen >Thread) und hatte eine maximale Positionsabweichung von 5m. Das Gerät >zeigt das durch einen Kreis um die aktuelle Position auf der Karte und >durch frei definierbare Datenfelder numerisch an. ;-) Du verwechselst doch nicht etwa EPE (Estimated Position Error), eine Garmin-spezifische! Angabe, mit Genauigkeit ;) >In welcher Einheit die Abweichung per NMEA ausgegeben wird hängt >übrigens von der Einstellung der Aktivantenne ab. Huch. Wo hast Du denn das her? Was soll das sein? Seit wann bitte hat denn die "Einheit der Abweichung" (was immer Du auch darunter verstehst) etwas mit "Einstellung" der Antenne zu tun? Und was soll die "Einstellung einer Aktivantenne" ueberhaupt sein? Was man, aber eben nicht bei Consumergeraeten, einstellen kann ist der sog. Antenna bzw. Elevation Mask Angle. Damit lassen sich Sats unterhalb eines bestimmten Horizontalwinkels ausblenden. Das aendert aber keine "Einheiten der Abweichung", es blendet lediglich Sats unterhalb des gewaehlten Horizontwinkels aus. juergen
>Wo hast Du denn das her? Was soll das sein? $GPAPB,A,A,0.10,R,N,V,V,011,M,DEST,011,M,011,M*82 ^ z.B. als 'Nautisch' Gibt deine Antenne (nicht das Gerät) nach Voreinstellung aus. >Fuer industrielle Sensoren trifft es dagegen nicht zu. Natürlich nicht für Sensoren, das macht die SW! Die Kursberechnung erfolgt aufgrund der vermeintlichen (extrem minimalen) Bewegung im Stillstand, diese ist natürlich ungenau. >Du verwechselst doch nicht etwa EPE NEIN! Das ist die GARMIN-Berechnung, aber sehr exakt!
spess53 wrote: > Die Richtungsangabe wird im GPS-Empfänger berechnet und kann bei > Bewegungen innerhalb der Positionstoleranzen keinen genauen Wert > liefern. Das mag ich nicht so stehen lassen. Geschwindigkeit und Richtung werden aus der extrem genau meßbaren Frequenzverschiebung errechnet, können also auch dann genau sein, wenn die Position nur sehr ungenau ermittelt werden kann. Deshalb sollte sich die Steuerung durchaus an der Richtungsangabe orientieren, während die aus den Positionen errechnete Richtung nur zur längerfristigen Kontrolle taugt. Richtig ist natürlich, daß bei Beinahe-Stillstand kein brauchbarer Wert geliefert werden kann, aber dann kann man auch ohne Autopilot unter Deck gehen! Ich kenne diese Empfänger nicht, aber falls die nicht von Hause aus auf 2D umschalten, sollte man das nachholen, wenn das Gewässer nicht allzu große Steigungen hat ... (-; (oder eine Warnfunktion, wenn das Boot sich mehrere Meter unter der Wasseroberfläche befindet!) Weshalb »Power« den Kompaß nicht während der Autonavigation zuschaltet, erschließt sich mir nicht. Der höhere Verbrauch spielt für die kurze Zeit doch keine Rolle, oder verstehe ich da etwas nicht?
@Power >>Wo hast Du denn das her? Was soll das sein? >$GPAPB,A,A,0.10,R,N,V,V,011,M,DEST,011,M,011,M*82 ^ >z.B. als 'Nautisch' >Gibt deine Antenne (nicht das Gerät) nach Voreinstellung aus. Das solltest Du vielleicht doch noch mal ueberdenken. Da braeuchtest Du ja eigentlich gar kein "Geraet" mehr ;) Oder klemmst Du zum Radiohoeren Deine Lautsprecher auch direkt an die Antenne? ;) Also da gehoert schon noch ein Empfaenger dazu, sowohl beim Radio als auch bei GPS. Du verwechselst offenbar eine GPS-Maus mit einer Antenne. In jeder GPS-Maus befindet sich natuerlich eine Antenne. Die wiederum haengt an einem GPS-Empfaenger oder auch "GPS Sensor" genannt. Und just dieses Teil gibt Dir aufbereitete Daten aus, im NMEA Format sofern das Teil nur dieses Protokoll beherrscht. Ansonsten kann man auch auf proprietaere Protokolle des jeweiligen Sensorherstellers zurueckgreifen, etwa bei Trimble, u-blox oder Motorola Sensoren. >>Fuer industrielle Sensoren trifft es dagegen nicht zu. >Natürlich nicht für Sensoren, das macht die SW! Noe. Da verwechselst Du was, s.o. "GPS Sensor" ist eine uebliche Bezeichnung fuer das GPS Empfangsteil. >Die Kursberechnung erfolgt aufgrund der vermeintlichen (extrem >minimalen) Bewegung im Stillstand, diese ist natürlich ungenau. Das stimmt allerdings, wobei diese Pseudobewegungen bei einigen GPS Sensoren relativ gross sein koennen, etwa bei Sensoren die SiRFIII Chipsets verwenden. >>Du verwechselst doch nicht etwa EPE >NEIN! Das ist die GARMIN-Berechnung, aber sehr exakt! Das kannst Du gern glauben wenn Du magst. Aber da sich Garmin darueber ausschweigt wie sie zu dieser Angabe kommen ist das eher eine Nullnummer. @S*sse >spess53 wrote: >> Die Richtungsangabe wird im GPS-Empfänger berechnet und kann bei >> Bewegungen innerhalb der Positionstoleranzen keinen genauen Wert >> liefern. So ist es. >Das mag ich nicht so stehen lassen. Geschwindigkeit und Richtung werden >aus der extrem genau meßbaren Frequenzverschiebung errechnet, können >also auch dann genau sein, wenn die Position nur sehr ungenau ermittelt >werden kann.... Nein. In herkoemmlichen Geraeten wird ausschliesslich mit Laufzeitdifferenzen gearbeitet. Daraus wird die Position errechnet und aus der Differenz der letzten zur aktuellen Position werden Richtung und Geschwindigkeit berechnet. Der Positionsfehler ist also immer mit dabei. Lediglich suendteure Vermessungsempfaenger benutzen die Technik des Phase Carrier Abgleichs wenn die normale DGPS-Genauigkeit nicht mehr ausreicht und man in den Millimeterbereich vordringen will. Die dazu notwendige Technik samt Auswertungs/Korrektursoftware ist nicht gerade trivial. Da bewegt man sich allerdings im oberen 5-stelligen Eurobereich. Wirf mal einen Blick in den Katalog von Trimble... juergen
OK, hier mal meine Gerätekonfiguration: Garmin GPSmap76s, daran eine Aktivantenne (keine Maus). Das NMEA git das GPSmap per RS232 aus. Ich steuere damit nichts, benutze es als Kartenplotter (wie's auch gedacht ist und auch die Bundesmarine verwendet). Den Aufgezeichneten Track (beim Wandern) habe ich mehrmals auf eine Karte gelegt und er hatte nie mehr als 10m Abweichung, die Mehrzahl der Punkte lag bei ca. 5m. Darum vertraue ich (und offensichtlich die BW) dem Gerät. Wenn natürlich die Antenne bei einem Segelboot auf der Mastspitze montiert ist und das Boot mit Motor fährt (starkes Pendeln des Mastes bei Seegang), dann könnte es schon zu seltsamem Steuerverhalten des Autopiloten kommen, aber unter Motor bei Seegang fährt man auch selbst.
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>OK, hier mal meine Gerätekonfiguration: >Garmin GPSmap76s, daran eine Aktivantenne (keine Maus). Das NMEA git das >GPSmap per RS232 aus. Ok, das klingt schon ganz anders ;) Meine Geraetekonfiguration sieht dagegen leicht anders aus: GPS Empfaenger auf Basis Motorola Sensoren fuer extremen Anwendungsbereich: Einsatz oberhalb 68 Grad Nord bei mehrwoechigen Touren im Winter und Temperaturen bis unter -40 Grad. Ich habe 3 Stueck davon gebaut und unter diesen Bedingungen im Winter 2005/2006/2007 getestet. Anbei ein Bild von einem der Geraete ;) >Ich steuere damit nichts, benutze es als >Kartenplotter (wie's auch gedacht ist und auch die Bundesmarine >verwendet). Ich weiss nicht was die BW verwendet, ein Consumer-GPS taete mich aber sehr verwundern. Sowas haben die Amerikaner im 1. Irak-Krieg eingesetzt weil sie damals nicht genuegend militaerische GPS Empfaenger hatten... Ist aber auch unwichtig. >Den Aufgezeichneten Track (beim Wandern) habe ich mehrmals auf eine >Karte gelegt und er hatte nie mehr als 10m Abweichung, die Mehrzahl der >Punkte lag bei ca. 5m. Mit welchem Kartenmasstab? Auf einem 10.000er Messtischblatt betraegt 1mm immer noch 10Meter ;) Ich messe anders: Verschiedene Waypoints exakt anlaufen und die Differenz anschauen. Wenn ich einen vorher gespeicherten WP wieder anlaufe dann zeigt mein Geraet typischerwweise Abweichungen von 3-8 Metern wenn die Sat-Konstellation vergleichbar ist, also 3D und DOP-Wert bei 2 oder besser. Zur Standortbestimmung auf einer 100.000er Karte braucht man bedeutend weniger Genauigkeit. Besser als 100 Meter (1mm auf der Karte) kann man da kaum arbeiten. >Wenn natürlich die Antenne bei einem Segelboot auf der Mastspitze >montiert ist und das Boot mit Motor fährt (starkes Pendeln des Mastes >bei Seegang), dann könnte es schon zu seltsamem Steuerverhalten des >Autopiloten kommen, aber unter Motor bei Seegang fährt man auch selbst. Dagegen kann man bedingt etwas tun. Ich arbeite nur mit Sensoren von Motorola. Da kann man zum Beispiel das sog. Marine (velocity) Filter aktivieren/einstellen um starken Schwankungen bei hohem Seegang zu kompensieren. Aber ich stimme Dir zu, unter Motor bei Seegang wuerde ich auch keinen Autopiloten nutzen wollen. juergen
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