GPS Modul für Motorsport, Entscheidungshilfe

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Moderator: Roland

peterguy
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Re: GPS Modul für Motorsport, Entscheidungshilfe

Beitrag von peterguy » 28.08.2009 - 19:30

Hallo zusammen,
ssquare_de hat geschrieben: Wie willst du nach dem GPS-Empfänger weiter mit den Daten verfahren?
Loggen, ja, aber worauf?

Meinst du, der kompakte STM32 PRIMER 2 http://www.sander-electronic.de/es0030.html oder http://www.watterott.com/STM32-Primer2 wäre brauchbar für dich?
Der Primer müsste doch mit eingeschobener SD-Card einen Klasse Logger abgeben?
Leider sind Programmierung und Microcontroller nicht mein Ding.
Stefan
Also... :D
Das Loggen soll erstmal meine neueste Errungenschaft erledigen: Ein Dell Inspiron Mini10v mit solid-State Festplatte. Längerfristig werde ich wohl ein Windows CE System bauen, das dann die Loggingaufgaben übernimmt.
Geloggt wird also auf ein frei wählbares Medium, z.Zt. bei mir ein USB-Stick.

Den Primer habe ich auch schonmal gesehen, glaube daß im Mikrocontroller.net Forume einer mal ein GPS Logger damit aufgebaut hat und sogar einen Preis damit gewinnen konnte.
Ist mir für meine Zwecke aber zu "schmal", da später noch weitere Daten geloggt werden sollen.


Als Spaßbremse sehe ich deine Bemerkungen übrigens nicht, kann deine Bedenken durchaus nachvollziehen.
Allerdings kann ich die Module auch gebrauchen, wenn sie nicht die gewünschte Qualität für DGPS bringen. 25$ für ein 10Hz NMEA-GPS Modul ist in meinen Augen auch so schon top. :)
XPosition hat geschrieben: Naja, wie genau will es Peter denn haben ?
Auf 1 Meter genau via Postprocessing könnte es ja gehen/ausreichen.
Wegen der Genauigkeit kann ich leider noch keine Mindestwerte angeben. Hängt sehr stark von den Wünschen des Rennteams ab...
Deswegen würde ich erstmal sagen: So genau wie möglich. :D
1 Meter hört sich schonmal ganz brauchbar an, würd ich aus dem Bauch raus sagen. (wenn damit +-50cm gemeint ist)

ssquare_de hat geschrieben: Habe gestern die Datenblätter an Tomoji TAKASU, einen der Hauptverantwortlichen für RTKLIB, weitergeleitet.
Der bedankt sich für die Infos und antwortet mir eben, dass die Implementierung des SkyTraq-Binärformates in RTKLIB wahrscheinlich keine grosse Sache sei und er die Aufgabe in Angriff nehmen wird.
Cool, bin mal gespannt was bei rauskommt!
Aber warum muss die LIB überhaupt angepasst werden? Wie ich das verstehe gibt man Daten im RINEX Format rein und bekommt NMEA-Daten mit hoher Genauigkeit heraus.
Die einzige Aufgabe würde darin bestehen, die Binärdaten des Skytraq in RINEX umzuwandeln, für diese Aufgabe hätte ich jetzt meine DLL (die muss ich sowieso erstellen) vorgesehen.

Oder bin ich komplett auf der falschen Fährte?


Ein schönes Wochenende & viele Grüße,
Peter

ssquare_de
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Re: GPS Modul für Motorsport, Entscheidungshilfe

Beitrag von ssquare_de » 28.08.2009 - 23:26

Hallo XPosition,




ich habe mir eben, in Ermangelung weiterer Daten, erlaubt, wegen den 300ns Timing-Genauigkeit Verdächtigungen auszusprechen. 8)
Hoffen wir alle, dass sie sich als völlig haltlos erweisen werden.... :)




Peter,


ok, wenn du eh Verwendung für die Module hast, sind meine Einwände vom Tisch.
Auf der anderen Seite bietet der S1315F aber nicht die Möglichkeit, EGNOS für die Korrektur der NMEA-Ausgabe heranzuziehen.
Da wollt ich dich eh fragen/bitten, mal zum Vergleich zum unkorrigiertem GPS schon bei deinem aktuellen Empfänger von Watterott das SBAS-System zu aktivieren.


Wenn das SkyTraq-Binärprotokoll in RTKLIB erstmal implementiert ist, kannst du mit rtkconv.exe ( ein Bestandteil des RTKLIB-Programmpaketes) aus einem Log die RINEX-Dateien erzeugen und mit RTKPost.exe ( auch in RTKLIB zu finden) das Postprozessing vornehmen.

Da von RTKLIB auch die Sourcecodes in C vorliegen, müsstest du nur RTKLIB auf Windows CE portieren.
Postprozessing ist ja nicht zeitkritisch, das sollte also auch auf kleinerern Rechnerkernen zufriedenstellend laufen...

Na, ich will ja nicht schon das Fell des Bären verteilen, aber in Submeterbereiche sollte man mit RTKLIB im Postprozessing-Mode schon vordringen. :D


Für die dafür notwendigen Referenzstationen gibts mehrere Möglichkeiten:

_________________________________________________________________

- du betreibst die Referenzstation unmittelbar neben der Strecke mit einem zum Rover identischen S1315F-Empfänger (samt Logger) selbst.

Vorteil:
das ganze System gehört dir, du bist unabhängig von Dritten, es fallen keine weiteren Kosten an, die für die Genauigkeit massgebliche Basislinien ist vorteilhaft klein, an den 2 Empfängern können gleiche (und hohe) Update-Raten eingestellt werden...
Nachteil:
im Gegensatz zu professionellen (und "unbezahlbaren") Referenzstationen ist hier die Genauigkeit der Lösung von 2 günstigen Empfänger abhängig.
Was das in der Praxis bedeutet, kann ich dir im Moment leider nicht sagen.
Da sollte ich vielleicht in Japan nachfragen, wie sich die Verwendung 2er LowCost-Empfänger auf die Genauigkeit auswirken.
Möglicherweise liegen da schon Erfahrungswerte for.
_______________________________________________________________

- du nutzt kostenlose Referenzstationen, die über akademische Accounts gratis zugänglich sind.

Basislinien können schon mal ziemlich lang werden,
in der Regel sind bei den Referenzstationen nur Update-Raten von 1Hz vorgesehen,
du musst zeitgleich zum Loggen im Fahrzeug für das Loggen der Referenzdaten mit einem Rechner Zugang zum Internet haben. Per UMTS/GSM, wenns so richtig mobil sein muss...
Der Vorteil: da bekommst du dann technisch hervorragende Referenzstationsdaten, was der Genauigkeit sehr dienlich ist.
______________________________________________________________

- du nutzt kommerzielle Dienste,

die zu den Vorteilen der kostenlosen Referenzstationen auch noch den Vorteil der sehr kurzen Basislinie hinzufügt. (Virtuelle Referenzstation)
Nachteil: neben den Datenübertragungskosten kommen auch die Kosten für die Daten ansich dazu.
______________________________________________________________





Stefan

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Roland
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Re: GPS Modul für Motorsport, Entscheidungshilfe

Beitrag von Roland » 31.08.2009 - 22:24

Hallo,

etwas verschüchtert melde ich mich hier zu Wort.
Einmal mit dem Hinweis auf
Wanninger
der bei einem Low-cost Empfängern die schon beschriebenen halben Phasensprünge bestätigt. Wie der favorisierte Chip reagiert, muss sich erweisen.

Neben dem favorisierten Chip hatte ich mir schon alternativ
GT-712R/F(?)
angeschaut, wenn denn 5 Hz genügten.

Bezugsbedingungen lasse ich mal außen vor. Ich werde mich die kommenden Jahre eher nicht mit dem Ingangbringen eines Moduls kasteien.


Grüße Roland

peterguy
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Re: GPS Modul für Motorsport, Entscheidungshilfe

Beitrag von peterguy » 23.09.2009 - 00:22

Hallo zusammen,

ich habe Neuigkeiten von der Skytraq DGPS Front! Gute wie auch Schlechte...

Zuerst die Guten:
Evalkit und 3 Einzelchips von Skytraq sind bei mir eingetroffen.
Bezahlung ging supereinfach über Paypal.
Lieferung in weniger als 5 Tagen.

Jetzt die schlechten Neuigkeiten:
Evalkit scheint nicht zu funktionieren. Der USB-UART chip (Ein Silabs CP2102, anscheinend bekannt für schlechte Qualität :( ), wird von meinen Rechnern nicht erkannt.
Supportanfrage läuft bereits.
Werde hoffentlich am WE dazu kommen, mir ein alternatives Board auszubauen, dann aber mit dem gute alten FTDI chip!

Sobald ich erste Daten habe werde ich ein Logfile hier reinstellen!

Viele Grüße,
Peter

XPosition
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Re: GPS Modul für Motorsport, Entscheidungshilfe

Beitrag von XPosition » 23.09.2009 - 08:45

Der USB-UART chip (Ein Silabs CP2102, anscheinend bekannt für schlechte Qualität :( ), wird von meinen Rechnern nicht erkannt.
Supportanfrage läuft bereits.
Den Bridge-Treiber hast du installiert und ein COM Port zugewiesen ?

ssquare_de
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Re: GPS Modul für Motorsport, Entscheidungshilfe

Beitrag von ssquare_de » 23.09.2009 - 08:56

Hallo Peter,


das mit dem USB-Serial-Wandler wird dich hoffentlich nicht zu lange aufhalten.
Vermutlich nur Kleinigkeiten.

Ich bin ja inzwischen, wie ihr sicher schon wisst, bei RTKLIB mit einer Bitte um Support des SkyTraq-Protokolls auf offene Ohren gestossen.
Tomoji fährt gerade die ersten Versuche mit dem Eval-Board.
Anscheinend sind noch leichte Korrekturen an der Firmware anzubringen, Tomoji hat dies schon SkyTraq gemailt.
Ansonsten siehts bislang ganz gut aus mit den SkyTraq-Chips, wenn ich bei den Online-Übersetzungen aus dem Japanischen alles richtig verstanden habe.


Stefan


P.S. Bin zur Zeit arbeitsmässig ziemlich in Zeitstress. Hoffentlich gibts ab nächster Woche Teil-Entspanung. :)

peterguy
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Re: GPS Modul für Motorsport, Entscheidungshilfe

Beitrag von peterguy » 23.09.2009 - 21:12

Hallo und danke für die Antworten!

@XPosition:
Habe ich auch schon versucht, einmal mit den beigelegten Treibern und einmal mit den aktuellsten von Silabs Homepage.
Keine chance, Erkennung schlägt schon bei der Enumeration fehl, also bevor der Treiber ins Spiel kommt.

Dabei meine ich, daß bei meinen ersten Versuchen das Gerät sogar erkannt wurde, aber der COM Port ließ sich auch da schon nciht öffen.

@square_de:
Der Kreis scheint sich zu schließen. Habe eine Mail von Skytraq bekommen mit dem Hinweis, daß in der Firmware noch ein Bug enthalten ist :D
A scaling factor for
accumulated carrier cycle of 0xDD output message was inadvertently left out
earlier.
Viele Grüße,
Peter

XPosition
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Re: GPS Modul für Motorsport, Entscheidungshilfe

Beitrag von XPosition » 23.09.2009 - 21:37

Dabei meine ich, daß bei meinen ersten Versuchen das Gerät sogar erkannt wurde, aber der COM Port ließ sich auch da schon nciht öffen.
Also im Geräte-Manager ist nichts unter "Anschlüsse(COM und LPT)" zu finden ?
A scaling factor for
accumulated carrier cycle of 0xDD output message was inadvertently left out
earlier.
Das ist nur ein Update für die Doku. Die Auflösung des Trägerphasen Wertes war nicht definiert.


Gibt es eigentlich schon den source code oder ein compiliertes RTKLIB für das Modul ?

ssquare_de
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Re: GPS Modul für Motorsport, Entscheidungshilfe

Beitrag von ssquare_de » 25.09.2009 - 11:34

Hallo XPosition,


auf die SkyTraq-kompatible Version müssen wir anscheinend noch ein bischen warten.
Tomoji hat den Mailaustausch mit SkyTraq wegen den bisherigen Firmwareprobs auf Englisch in sein Tagebuch gestellt:

http://gpspp.sakura.ne.jp/diary200909.htm

"Inquiry to SkyTraq (9/21)

> I tried to decode SkyTraq binary from S1315F and found some problems.
>
> (1) Byte-order the of multi-byte fields in raw measurement (0xDD) is opposite of the
> document. The receiver outputs are big-endian.
> (2) Some navigation words in subframe message (0xE0) is inverted. Without parity,
> users can not correct the polarity.
> (3) Psudorange value of SBAS (MSAS) satellite in raw measurement is clearly abnormal.
> (4) The sign of Doppler frequency in raw measurement is opposite.
> (5) Accumulated carrier cycle in raw measurement is provided as only the difference
> between epochs. Users can not reconstruct the full cycle carrier-phase. It is hard to fix
> integer ambiguity because of unknown initial phases.
> (6) Navigation data for SBAS (MSAS) is not provided.
>
> I hope the future version F/W will solve these problems.

Reply from SkyTraq (9/25)

> Thanks to your finding, we have made some changes to the firmware and updated the
> AN0024 application note.
>
> 1. The binary message format should be big-endian instead of little endian.
> 2. Polarity in each of the navigation words of the subframe is polarity-adjusted in the
> receiver before output.
> 3. Pseudo-ranges of SBAS satellites are not incorrectly sent out by the receiver
> 4. Sign of the Doppler frequency is corrected such that approaching satellite has positive
> sign.
> 5. The accumulated carrier phase output is corrected to floating point accumulation of
> the carrier cycles,
> 6. Currently SBAS is not supported, both pseudo range and navigation data of the SBAS
> signals are not output.

-------------------
Update vom 26.09.

auch mit einer ersten verbesserten Firmware ist eine "Fixed"- Lösung kaum möglich.
Eine "Float"-Lösung ( Submeter bis < 30-50cm Genauigkeit ) sollte aber mit dem SkyTraq funktionieren.




Stefan

peterguy
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Re: GPS Modul für Motorsport, Entscheidungshilfe

Beitrag von peterguy » 27.09.2009 - 23:48

Update vom 26.09.

auch mit einer ersten verbesserten Firmware ist eine "Fixed"- Lösung kaum möglich.
Eine "Float"-Lösung ( Submeter bis < 30-50cm Genauigkeit ) sollte aber mit dem SkyTraq funktionieren.
Hmm, kannst Du mir den Unterschied zwischen fixed und float erklären?


Ich habe mein Eval-Board übrigens ans laufen bekommen.
Habe keine Ahnung, worans jetzt letztendlich lag, aber noch einer gründlichen Reinigung des Boards wurde es letztendlich von meinem System erkannt. :roll:
Vermutlich haben die SkyTraq-ler das Board handgelötet und vergessen die Flussmittelrückstände zu beseitigen...
Hoffen wir mal, daß das Problem damit vom TIsch ist.

Anbei ein Mitschnitt der Rohdaten, vielleicht könnt Ihr daraus ja schon was erkennen :D


Viele Grüße,
Peter
Dateianhänge
skytraq_binary.txt
Mitschnitt Rohdaten SkyTraq
(479.57 KiB) 518-mal heruntergeladen

ssquare_de
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Re: GPS Modul für Motorsport, Entscheidungshilfe

Beitrag von ssquare_de » 28.09.2009 - 22:51

Hallo Peter,



wenn gute Empfangsbedingungen ( mit guter Antenne ) , ein ordendlicher Empfänger, und überschaubare Basislinien ( Entfernung deines Empfängers zur Referenzstation ) zusammenkommen, kannst du bei "Fixed Solutions" mit Genauigkeiten im Zentimeterbereich <3-5 cm rechnen.

Können die Mehrdeutigkeiten nicht genau festgesetzt werden, musst du mit gut dem 10-fachen Fehler rechnen.

Dies ist aber nur eine äusserst verkürzte Erläuterung.
Ich werd da in den nächsten Tagen mal nach ausführlicheren Links suchen.

Schön, dass dein Board nun läuft! :)

Tomoji hat sich wegen einem 2ten, weiter verbesserten, Firmwareupdate an SkyTraq gewandt.
Diese Firmware-Updates lassen sich problemlos aufspielen.
Er wird die SkyTraq-Erweiterung für RTKLIB als Patch zum Download freigeben, wenn ein stabiler Betrieb erreicht ist.
Ich VERMUTE, das wird nicht mehr lange dauern. :)

Selbst wenn keine zuverlässigen Fixed-Lösungen erzielt werden sollten, wird auch die Float-Lösung die Genauigkeit vermutlich stark verbessern.



Stefan

ssquare_de
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Re: GPS Modul für Motorsport, Entscheidungshilfe

Beitrag von ssquare_de » 10.10.2009 - 08:41

Hallo,



so wie es aussieht, gibts mit einer weiter verbesserten Firmware die Möglichkeit, RTKLIB nun auch mit dem SkyTraq S1315F sinnvoll einzusetzen.
Auf Grund der sehr günstigen Empfängermodule erscheint ein Empfängerboard für rund 50$ machbar zu sein.
http://gpspp.sakura.ne.jp/diary200910.htm
Die SkyTraq-Erweiterung für RTKLIB wird wohl bald, vermutlich als Patch, von Tomoji freigegeben werden

Was will man noch mehr?!?
RTK-GPS mit bis zu 20 Hz für schlappe 50$ ... :)




Stefan

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Re: GPS Modul für Motorsport, Entscheidungshilfe

Beitrag von ssquare_de » 21.10.2009 - 12:44

Hallo,

Tomoji hat vor ein paar Stunden die RTKLIB-Erweiterungen für das LowCost-Empfängermodul SKYTRAQ S1315F und das 2-Frequenz-Empfängerboard ECLIPSE von Hemisphere als Patches freigegeben.
http://gpspp.sakura.ne.jp/rtklib/rtklib_support.htm

Die Patches Nr. 27 und Nr.28 werden auch im kommendem Release RTKLIB 2.3.0 eingepflegt sein.
Weitere Erweiterungen dieses Releases können vorab hier eingesehen werden:
http://gpspp.sakura.ne.jp/rtklib/rtklib_todo.htm

Man kann es nicht oft genug betonen: das ganze segelt unter der OpenSource-Flagge.
Unglaublich...aber wahr! :)



Stefan

peterguy
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Re: GPS Modul für Motorsport, Entscheidungshilfe

Beitrag von peterguy » 21.10.2009 - 18:47

Hallo,

das sind ja wahrlich gute Neuigkeiten!
Sieht so aus als ob demnächst die ersten Probemessungen starten könnten!
Prototypen board für den Rover ist aufgebaut, als Basisstation wird erstmal das EVK genommen.
Habe ich das richtig verstanden, man braucht auch ein F/W Update von Skytraq?

Die RTKLIB 2.2.2 + Patch habe ich mir grade schon runtergeladen.
Leider aber hat Borland, bzw. Embarcardero in diesem Monat die freie Version von Borland Turbo C++ 2006 eingestellt :-(
Habe also keine Möglichkeit, die Sourcen von RTKLIB 2.2.2 + Patch neu zu kompilieren *grml*

Hier hat nicht zufällig jemand Borland Turbo C++ 2006 und kann grad mal Sourcen + Patch kompilieren? :D

Ich war gestern am Nürburgring und habe mit meinem 10Hz Venus6 Board Messungen gemacht.
Die gefahrene Linie ist sehr schön zu erkennen, auch wenn man mehrere Runden übereinanderlegt.
Leider, leider scheint ein Offset auf dem Ganzen zu liegen, so daß Google Earth über weite Teile die gefahrene Linie neben der Strecke anzeigt.

Ist das evtl. auf die ungenaue Darstellung in Google Earth zurückzuführen?
Ich meine das sind ja Satellitenfotos, könnte es nicht auch sein daß die verzerrt oder versetzt zusammengefügt sind?

Anbei mal ein Screenshot, der das Problem ganz gut darstellt...

Gruß,
Peter
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Jörn Weber
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Re: GPS Modul für Motorsport, Entscheidungshilfe

Beitrag von Jörn Weber » 21.10.2009 - 19:31

Hallo Peter,
peterguy hat geschrieben: Leider, leider scheint ein Offset auf dem Ganzen zu liegen, so daß Google Earth über weite Teile die gefahrene Linie neben der Strecke anzeigt.
die GE-Bilder haben mitunter eine zweifelhafte Genauigkeit.

Kannst da den Track bitte mal im GPX-Format online stellen, dann kann dir vielleicht jemand den Track mit der TOP10 oder amtlichen Luftbildern überprüfen.

Gruss Joern Weber

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