Genaue Position mit Wegpunktmittelung GPSMAP 60 CSx

Fragen und Erfahrungen zur Anwendung von GPS beim Wandern, Radeln, Fliegen usw.

Moderator: Roland

Genaue Position mit Wegpunktmittelung GPSMAP 60 CSx

Beitragvon Rob2222 » 25.08.2010 - 14:03

Huhu,

ich habe mal eine Frage zum Thema GPS.
Ich bin dabei ein paar Wegpunkte auf dem Hof / an verschiedenen Fenstern möglichst genau mit vorhandener Hardware abzuspeichern, um bei neuen GPS-Geräten einen Genauigkeitseindruck bekommen zu können.
Die Seiten auf Kowoma.de zum Thema Genauigkeit habe ich bereits gelesen.
Ich habe jetzt mit einer Garmin Patchantenne auf dem Dachfenster und einem GPSMAP60CSx-Sirf3 eine Langzeitmessung über 24h gemacht. Dazu habe ich die Funktion "Wegpunkt mitteln" genommen, die dann kontinuierlich Meßwerte sammelt und (irgendwie) zusammenrechnet. Die angezeigte Garmin Genauigkeit auf dem Dach war 3m. Nach 24h ist die angezeigte Genauigkeit der Wegpunktmittelung 0,2m. Knapp 80.000 Samples bis jetzt. (Messung läuft noch)

-Kann ich jetzt (nach 24h) davon ausgehen, daß die angezeigte Position auf +-0,4m stimmt?
-Wenn ich solch eine Messung an einem Fenster über 24h mache, ist die Position dann auch halbwegs verläßlich? (Weil ja ca. 1/4-1/3 der Satelliten in diesem Fall vom Haus abgeschirmt ist)
-Sehe ich das richtig, daß im Koordinatensystem Grad-Minuten-KommaMinuten mit drei Nachkommastellen die "Auflösung" ca. 2,5m ist? Dann ist mein aufgenommener Punkt am Dachfenster schon mal eine ganze Ecke genauer, als ich es mit diesen Koordinaten darstellen kann. Dann hätte ich wohl ein anderes Koordinatensystem nehmen müssen. Im Garmin sind viele drin, bietet sich da eins an?
-Wie lange sollte ich so eine Messung machen? Bis das Garmin 0,2-0,3m Genauigkeit anzeigt oder 24h? Ich glaube gelesen zu haben, daß die GPS Satelliten fast genau nach 24h an der selben Position sind, was ja dann bedeutet, daß ich alle 24h eine ähnliche Satellitenkonstellation habe. Was dann wiederum bedeutet, daß ich nach einer 24h Langezeitmessung ein Ergebnis habe, was ich durch Verlängerung der Messung im Stundenbereich nicht mehr verbessern kann, oder? :)

Viele liebe Grüße
Rob

PS: Die Wegpunkte sind nur dafür da, daß ich mit einem neuen/anderen GPS Gerät an die selbe Position gehen kann um zu schauen, wie nah das andere Gerät an die selbe Position ran kommt.
Also es ist keine kritische Anwendung, eigentlich nur etwas Spielerei.
Zuletzt geändert von Rob2222 am 25.08.2010 - 14:30, insgesamt 1-mal geändert.
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Re: Genaue Position mit Wegpunktmittelung GPSMAP 60 CSx

Beitragvon macnetz » 25.08.2010 - 14:29

Hallo Rob auch in diesem Forum,

aus einer Kuh wird kein Zebra - auch wenn man Streifen draufmalt ;)
vergiss es . . .

Grüsse - Anton

PS: Details später mehr
macnetz
 
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Re: Genaue Position mit Wegpunktmittelung GPSMAP 60 CSx

Beitragvon Rob2222 » 25.08.2010 - 14:41

Hallo Anton, :)

nein, es geht mir nicht um den 60er 62er Vergleich. Ich möchte unter anderem ein Gefühl dafür bekommen, wie "genau" die Geräte sind, die ich hier habe. Es geht mir hier um zu wissen, wie genau ich "openstreetmappe". Das 60er hat eine sehr gute Präzision. Nur ich habe noch kein Gefühl, wie richtig es mit seinen Messungen liegt.
( Präzision )
Momentan fahre ich neue abgelegene Straßen entweder einmal Mittig mit dem Fahrrad ab, oder bei befahrenen Straßen zweimal jeweils eine Straßenseite und lege sie Openstreetmap-Strasse dann genau auf bzw. zwischen die Tracks. Das macht durch die hohe Präzision des 60ers ( siehe: LINK ) einen genauen Eindruck.

Wenn nun aber die Richtigkeit nur im Bereich von 5-10m liegt, brauche ich mir diese Mühe gar nicht machen.

Daher möchte ich ein Gefühl dafür bekommen, wie genau (Präzision+Richtigkeit) mein 60er bei einer normalen Messung liegt.

Dafür brauche ich zumindest ein paar Referenzpunkte, die ich gerne wie oben beschrieben anlegen würde.

Wie gesagt, das ist ein bißchen Hobby, und ein bißchen Spielerei auf einem Gebiet, daß mich sehr interessiert.
Und außerdem, das ist eigentlich der Hauptgrund, möchte ich auf dem Gebiet noch was dazulernen. :)

Viele Grüße
Robert
Rob2222
 
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Re: Genaue Position mit Wegpunktmittelung GPSMAP 60 CSx

Beitragvon macnetz » 25.08.2010 - 16:47

Hallo Rob,

schau dir mal den GPS-Monitor hier auf kowoma.de an.
Da siehst du die maximal erreichbare Genauigkeit (4-5m horizontal, 5-9m vertikal).

Das entspricht bei einem Garmin-Gerät mit aktuviertem EGNOS ca. 1m EPE
Wenn dein Garmin 3m EPE anzeigt dann ist die zu erwartende Genauigkeit um den Faktor 3 schlechter.

Für eine Strasse in OSM ist das allemal ausreichend. OSM ist ein Kartenprojekt und kein Vermessungs-Projekt.

Ein Garmin-Gerät rechnet intern mit hddd.ddddddd
Andere Koordinaten-Formate werden umgerechnet und sind daher weniger genau.

Die Qualität deines GPS-Empfängers kannst du an einem offiziellen Vermessungs-Punkt kontrollieren.
Es gibt sogar spezielle Geochaches dafür ;)

Grüsse - Anton
macnetz
 
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Re: Genaue Position mit Wegpunktmittelung GPSMAP 60 CSx

Beitragvon ssquare_de » 25.08.2010 - 21:26

Hallo Anton, hallo Rob,


im vom Anton erwähnten GPS-Monitor sollten wir aber nur auf die Genauigkeitswerte 65-68%(RMS) und 95%(2RMS) schauen.
In fast allen Datenblättern werden nur die 65-68% (RMS) Werte angegeben, da wollen wir nun auch nicht päpstlicher sein... :)

Auf der anderen Seite ist die Antenne des GPS-Monitors hoch droben am Dach mit wohl perfekter Rundumsicht in multipatharmer Umgebung montiert, ein nicht zu unterschätzender Vorteil gegenüber einem doch fast immer zumindest einseitig abgeschirmten Handgerätes.

Ein SIRFIII-Chip wird wohl irgendwo bei 40-80cm "genau" sein, aber die Antenne fügt selbst unter besten Bedingungen mindestens 1,5 m Fehler hinzu!
Eher mehr, denn weniger!

Rob, auf deinen Plots liegen die Spuren schön nahe beisammen, damit hast du aber eher die relative, denn die absolute Genauigkeit dokumentiert.
Die Tracks sind doch in einem einigermassen engen Zeitabschnitt erstellt worden?

Nimm mal z.B. 4 Versuche (je 3-5 Runden) , zeitlich versetzt um 6h auf.
Mal sehen, wie die dann liegen.

Wie Anton schon bemerkte, die Genauigkeitsangaben des Gerätes und auch nachgeschalteter Auswertesoftware sind reine Schätzwerte.
Ist ja auch verständlich, denn wüsste z.B. das GPS-Gerät seinen genauen Fehler, könnte es ja gleich die korrekte Position anzeigen. :)

Ab einer Signalstärke < ca.40 dbHz geht die Genauigkeit der Positionsbstimmung zurück, werden gar einzelne Sats geblockt, umso schlimmer....



Stefan

___________________________________________________________________________
EDIT: Ich habe gerade die falschen Prozentangaben zu den RMS-Werten oben ausgebessert.
Hier ab Seite 11 sind die üblichen statistischen Kenngrössen angeführt, nach denen ein GNSS-Gerät heute bewertet wird.
http://www.dlg-test.de/pbdocs/5148F.pdf
Zuletzt geändert von ssquare_de am 03.09.2010 - 09:30, insgesamt 2-mal geändert.
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Re: Genaue Position mit Wegpunktmittelung GPSMAP 60 CSx

Beitragvon Rob2222 » 02.09.2010 - 17:09

Huhu,

das mit den Tracks werde ich mal machen.

Ich habe mittlerweile mit dem 60CSx-S3 vier Langzeitmittlungen (alle in etwa 24h) gemacht. Das 60CSx zeigte auf dem Positionsmilltungsscreen dann eine "geschätzte Genauigkeit" von 0,1-0-3m an.
Daß dies nicht die echte Genauigkeit ist, ist mir bewußt. Wenn ich die vier Wegpunkte in Google-Earth lade und den Abstand messe, ist der größte Abstand zwischen den am weitesten entfernten Punkten 55cm.

Dieses Ergebnis stelle ich mir gerade so vor, daß das die Genauigkeit ist, mit der der Sirf3 seine Position in Relation zu den Satelliten feststellen kann. Dies sagt natürlich noch nichts über die Genauigkeit dieser Position zu der echten Position aus, da hier noch andere Fehlerquellen hinzukommen. Denke ich da in die richtige Richtung?

Ich habe mir noch einen GPSMAP60C mit Phasetrac12 Empfänger zugelegt, und nun mittelt der mal ein paar Tage die Koordinaten an der selben Antenne. Mal schauen, ob er bessere Ergebnisse (näher aneinander liegende Punkte) bringt.

Desweiteren habe ich gelesen, daß ich meinem eMap Daten wie Pseudoranges, die Phasen und Dopplerverschiebung (habsch das jetzt richtig übersetzt?) entlocken kann und diese im Rinex Format ablegen kann.
http://artico.lma.fi.upm.es/numerico/mi ... nio/async/
http://www.xs4all.nl/~atarist/geo/gps_accuracy.htm
Der eMap hat auch schon einen Anschluß für meine externe Antenne.
Kann ich nicht damit schon Daten sammeln, mit denen ich etwas Postprocessing betreiben kann?

EDIT:
Scheinbar kann man, und das gar nicht mal so schlecht. Seite 10:
Paper über den Vergleich eines Garmin eTrex Vista mit einem Leica Empfänger:
http://www.fig.net/pub/morocco/proceedi ... wieger.pdf


Und, ich würde gerne mal die reale Genauigkeit mit dem einen oder anderen Gerät selber testen. Habt Ihr einen Tip, wie ich einen TP in meiner Nähe inkl. Koordinaten ermitteln kann? Das Vermessungsamt sagte mir, die geben sowas an Privatpersonen nicht raus. :(
Oder kann ich mir mit dem eMap+Raw Daten und Referenzdaten einer offiziellen nahen Station und Postprocessing selber einen im Bereich 0,5m ermitteln?

Viele Grüße
Robert
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Re: Genaue Position mit Wegpunktmittelung GPSMAP 60 CSx

Beitragvon Roland » 02.09.2010 - 21:01

Hallo Robert,

Das Vermessungsamt sagte mir, die geben sowas an Privatpersonen nicht raus.

Diese konservative Ansicht war auchmal meine.
Hier und da sieht man das inzwischen lockerer.
In welchem Bundesland kniest Du vor der Amtsperson ?

In Brandenburg sagt der § 10 des entsprechenden Gesetzes:
"Die Geobasisinformationen sind allen bereitzustellen"
(Was nichts nützt, wenn die angesprochene Autorität nicht will).

Grüße Roland
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Re: Genaue Position mit Wegpunktmittelung GPSMAP 60 CSx

Beitragvon ssquare_de » 03.09.2010 - 09:55

Hallo Robert,



da wundert mich aber, dass das zuständige Vermessungsamt so - Roland, bitte wegsehen :wink: - bockig ist.
Normalerweise gehts schlimmstenfalls um die Tarife, die für eine Koordinatenabgabe eines Punktes zu löhnen sind.

Wenn du denen sagst, du brauchst den Punkt nur dafür, hobbymässig Versuche mit einem GPS-Empfänger anzustellen, da lassen sich die Damen u. Herren normalerweise erweichen.
Du darfst natürlich die Koordinaten dieses Punktes später nicht hier oder sonstwo in Klarschrift veröffentlichen, sondern nur deine Ergebnisse.

Geh doch mal zu der nächsten Uni/Fh, an der Bauings., Vermessungsings. ...ausgebildet werden. Die düsen doch regelmässig mit hochwertigem Gerät durch die Gegend, um den richtigen Umgang damit zu erlernen.
Die haben sicher ihre "Teststrecke", wo es eine ganze Reihe Punkte gibt, deren Lage hochgenau vermessen ist.
Lass dir die Punkte aber auch gleich im WGS84 geben,nicht dass dann das nächste Drama mit der zentimetergenauen Umrechnung beginnt. :)

Ja, mit den älteren 12-Kanal-Garminempfängern kann man RINEX-Dateien erstellen.
Die hatten nur den "Mangel", dass bei ihnen die CycleSlip-Erkennung schwieriger ist, als bei anderen Geräten.
Soweit ich mich erinnere, musste man die Rohdaten manuell oder mit selbsterstellter Software "vorbehandeln" ( präprozessieren ), um mit Postprozessing-Software das Optimum an Genauigkeit herausholen konnte,
Trotzdem bleibt die Genauigkeit gegenüber einem SIRFII oder einem ublox ANTARIS einwenig zurück, die eine Generation moderner waren.
(SIRFII ist wichtig, beim Nachfolger SIRFIII braucht es eine spezielle Firmware von SIRF, die die Ausgabe von Rohdaten zulässt. (siehe MobileMapper6))
Bei guten Empfangsbedingungen sind aber auch mit den Garmins sehr gute Genauigkeiten im und um den Subdezimeterbereich sicher drinnen.



Stefan


P.S. Tomoji hat ja für ein kommendes Release von RTKLIB die Unterstützung der Garmin-Geräte in Aussicht gestellt.
http://www.rtklib.com/rtklib_todo.htm
Vielleicht kannst du da bei ihm mit einer freundlichen Mail einen vorgezogenen Patch erbitten?
Denn dann hättest du auch gleich ein passendes Postprozessingprogramm zur Hand.
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Re: Genaue Position mit Wegpunktmittelung GPSMAP 60 CSx

Beitragvon Rob2222 » 06.09.2010 - 16:20

Huhu,

ich bin hier in Hessen.
Genau das mit dem Hobby hatte ich dem Herrn am Telefon im Landesvermessungsamt gesagt. :(
Auf der anderen Seite, muß ich ja auch erst mal einen Punkt aufindig machen, von dem ich dann die Koordinaten Anfragen kann...

Das mit der Universität ist eine gute Idee, mal schauen, wann ich wieder etwas mehr Zeit habe.

BTW, was sind Cycleslips?

Ich habe bis jetzt folgendes zu meinem vorhandenen Equipment herausgefunden:
Mein Sirf3 im Pocket-Loox hat mit externer Antenne sehr schönen Empfang und kann ein paar Rohdaten aufzeichnen, nur die Pseudoranges, wie ihr schon gesagt habt. Mit dem Tool hier kriege ich Rinex Daten erzeugt. ( http://home.comcast.net/~dmilbert/softs/sirfrin1.htm ) Bloß nutzen mir Psudoranges alleine nicht, um genaue Positionen zu bestimmen, stimmts?

Meinen beiden eMaps kann ich mit diesem Tool hier ( http://artico.lma.fi.upm.es/numerico/mi ... nio/async/ ) Rohdaten entlocken, aber die mir scheint, nicht sooo gut.
Dazu kommt, daß immer wieder ein paar Pakete laut dem Tool "failed reads" sind. Vielleicht 1-5%.
Dieses Tool mag von meinem GPSMAP60C nicht aufzeichnen. Wobei, aufzeichnen schon, aber nicht in Rinex konvertieren. Beim 60C meldet es nie "failed reads".

Mit diesem Tool ( http://home.comcast.net/~dmilbert/softs/g76rin.htm ) habe ich jetzt einige Logs mit meinem 60C und der dazugehörigen Garmin-Standard-Antenne 1m über dem Dachfirst aufgezeichnet und zu Rinex konvertiert. Leider ist das ziemlich "pure", da gibts sehr wenige Informationen.
Ein Log im Anhang.
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Re: Genaue Position mit Wegpunktmittelung GPSMAP 60 CSx

Beitragvon Rob2222 » 06.09.2010 - 16:26

Einige Solutions mit RTKLib habe ich schon erstellt. Die Kurzzeitaufnahmen-Solution sahen ganz gut aus, wobei ich das nicht wirklich beurteilen kann, weil ich gar nicht so genau weiß, was ich hier genau habe.
Die Solution zu diesem 5h Plot ist mal im Anhang.
Erstellt mit den Daten der Referenzstation FFMJ, ca 15km entfernt.
Position Mode=Static, Freq.=L1, Solution=Combined, EM=15, SNRMask=0, IonosphericCorr=Broadcast, TropoCorr=Saastamoinen, SatEph/Clock=Broadcast.

Was mich wundert, wie kommt diese Riesenkurve in der Mitte zu stande?
Muß in RTK-Lib noch mehr Dinge einstellen?
Was sagt mir dieser Plot nun eigentlich?

Viele Grüße
Robert
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Re: Genaue Position mit Wegpunktmittelung GPSMAP 60 CSx

Beitragvon ssquare_de » 06.09.2010 - 17:56

Hallo Rob,


schau mal in deine PM-Box

Die cycleslips, da wird das Tracking der Signale vom jeweiligen Sat unterbrochen, stören beim Auswerten der Phasenmessungen ungemein und verhindern hohe Genauigkeiten.
Ja, der SirfIII aus dem LOOX ist leider fürs Postprozessing nicht brauchbar, da keine Rohdaten ausgegeben werden.




Stefan
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Re: Genaue Position mit Wegpunktmittelung GPSMAP 60 CSx

Beitragvon andreas.wernicke » 16.09.2010 - 11:59

[quote="macnetz"]Da siehst du die maximal erreichbare Genauigkeit (4-5m horizontal, 5-9m vertikal).[/quote]

Hallo Robert,


ich kann Anton nur zustimmen, da ich selbst mal mit dem Vista Cx und HCx an einem Tourenpunkt über viele Monate immer wieder die Position über etwa 100 Messungen gemittelt habe, unter guten Empfangsbedingungen, nachdem das Gerät min. 3/4 Stunde im Betrieb war.

Natürlich kann man mit der Mittelung die Streuung (Präzision) gegenüber einer Einzelmessung reduzieren, jedoch kommt man damit nicht zwangsläufig der wahren Position (Richtigkeit) in dem Maß näher, wie es der geschätzte Positionsfehler vermuten läßt.

Auch wenn die EPE unter 2 m angezeigt wird, liegen die Messungen immer noch 3 m bis zu 15 m auseinander.

Aus dem Navigationsgerät wird also kein Meßgerät, und Genauigkeitsbestrebungen bei eigenen Aufzeichnungen sollte man an diesen realistischerweise erreichbaren Toleranzen ausrichten.


viele Grüße

Andreas
andreas.wernicke
 


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