Positionsbestimmung mit RTKLIB

[tpo]

Hallo Stefan!

Danke fürs Einstellen der Kinematic-Lösung. Okay, dann bin ich mal "nicht beunruhigt" *g*.

Die Diplomarbeit war übrigens sehr interessant und gut verständlich. Sie hat auch ein paar meiner Vermutungen zur "Ambiguity resolution" gefestigt. Also bei der Fixed-Solution ists mir soweit klar worums geht. Man muss "nur" *lol* den ganzzahligen Anteil (N) der Perioden zwischen Sender und Empfänger bestimmen. Die Phasenlage innerhalb einer Periode liefert der Empfänger. Uhrenfehler lass ich mal aussen vor.

Was ich noch nicht verstanden hab, ist, wie das mit der Float-Solution aussieht. Naja, gut, da wird das N nicht berechnet - soweit klar. Aber worin liegt da dann der Trick, dass man besser als "normales" DGPS wird?

Danke,
lg,
Thomas

[Schiller]

Hallo Alle zusammen,

ich klinke mich hier mal mit ein in diesen interessanten Thread.

Also, so wie ich das verstanden habe gibt es eine große Anzahl an Algortihmen, welche
eine oder eher viele Floatlösungen der N berechnen bzw. schätzen. Das Linearkombinationen
mehrerer Frequenzen sein und/oder Differenzbildungen von Beobachtungsgleichungen sein.

Danach Findet man über bspw. den Lambda Algorithmus dann innerhalb eines definierten Suchraumes
die entsprechende FixLösung, also den integerwert.

ich hoffe, dass das soweit richtig war, da ich mich selber gerade erst in das Thema einarbeite.

mfg

Alex

[tpo]

Hallo Alex!

Freut mich, dass der Thread in die Breite geht

Jetzt wirds mir klarer. Die Float-Lösung sucht also ebenfalls ein N, nur halt aus dem Bereich der rellen Zahlen.
Eigentlich eh logisch und ausm Namen ersichtlich... Naja, manchmal brauch ich ein bissal länger... tzz...

lg,
Thomas

[Josef Gerstenberg]

Wenn ich mich auch noch (verspätet) einklinken darf.

Jörn:
"Eine Standardabweichung unter 10 cm ist doch schon ein toller Erfolg beim Rover.
Du bist damit soweit gekommen wie kein Anderer in Deutschland in diesem Umfeld.
Mit einem Empfänger zu 50000 kann das ja jeder, aber mit einem 99$-Gerät Glückwunsch."

Im Freiland mit wenig Multipath ist mit Lea-4t und der Antenne ANN-MS bei einer Messungsdauer
von 15 Minuten eine reeller Positiosfehler von 1-2 cm zu erreichen;
mit einer teuren Antenne (Trimble-Zephyr) etwa 1-2mm.

Das große Groundplanes bei simplen Antennen grundsätzlich einen Vorteil bringen, ist ein Trugschluss.
Große Groundplanes verschieben die Mittenfrequenz der Antenne, ändern deren Polarisation und Impedanz nachteilig
und bewirken große Verschiebungen des Phasenzentrums.

Mein Rat: Bei simplen Antennen wie der ANN-MS eine runde(!) Groundplane mit 7-8cm Durchmesser verwenden (denn dafür sind sie idR konstruiert worden). Mit einem größeren Durchmesser der Groundplane treibt man nur Belzebub durch den Teufel aus.

Gruß, Josef

PS Eckige Groundplanes verschieben das Phasenzentrum der Antenne ungleichmäßig und das ist nicht gut für Trägerphasenlösungen
PSS Im Wald sind, soweit ich mich auskenne, selbst mit teuersten Geräten bisher keine wirklich praktisch nutzbaren Phasenmessungen möglich.

[Jörn Weber]

Wenn ich mich auch noch (verspätet) einklinken darf.

Willkommen im Club.

Im Freiland mit wenig Multipath ist mit Lea-4t und der Antenne ANN-MS bei einer Messungsdauer
von 15 Minuten eine reeller Positiosfehler von 1-2 cm zu erreichen;
mit einer teuren Antenne (Trimble-Zephyr) etwa 1-2mm.

Einem Rasenmäher oder andere Tracklogger fehlt dazu die Zeit für diese Genauigkeit.

Mein Rat: Bei simplen Antennen wie der ANN-MS eine runde(!) Groundplane mit 7-8cm Durchmesser verwenden (denn dafür sind sie idR konstruiert worden). Mit einem größeren Durchmesser der Groundplane treibt man nur Belzebub durch den Teufel aus.

Die Groundplanes sind ja der reine Lehre nach Reflektoren. Würden Direktoren etwas bringen?

PSS Im Wald sind, soweit ich mich auskenne, selbst mit teuersten Geräten bisher keine wirklich praktisch nutzbaren Phasenmessungen möglich.

Die Messergnisse aus Japan und von Stefan sagen etwas anderes aus. Was hälst du von einer Teleskopantenne, mit der man über das übelste Unterholz hinaus kommt?

Gruss Joern Weber

[tpo]

Hallo Josef!

Danke für deinen Beitrag!

Wir sind auch gerade auf der Suche nach besser geeigneten Antennen. Fürs erste werde ich mal die quadratischen Platten auf rund sägen. Allerdings liege ich grad im Fieber im Bett und deshalb wirds wohl etwas dauern bis hier wieder was weitergeht...

Übrigends: Rtklib 2.3.0 ist seit gestern online!

lg,
Thomas

[Jörn Weber]

Hallo,

die Version 2.3 ist gerade online gegangen:


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

Gruss Joern Weber, at Labtop

[ssquare_de]

Ein frostiges Hallo in die Runde



Joern, es ist ziemlich wahrscheinlich, dass Josef richtig liegt, mit seinen Anmerkungen zur Groundplane.
Meine Messungen waren zwar erfreulich genau, aber mit dem Ambiguity Fixing hats bislang nicht so gut geklappt!
Ich erreichte ja "nur" ordentliche Floatlösungen.

Bei den nächsten Versuchen hätte ich auch die Groundplane verkleinert, auch ungefähr auf die Masse, die Josef empfohlen hat.
Da ist mir der Kerl mit seinem Beitrag gestern einfach zuvorgekommen!...

Josef hat die technischen Gründe schon angeführt, die eher für kleinere GroundPlanes sprechen.
Von Ihm:
..."Im Wald sind, soweit ich mich auskenne, selbst mit teuersten Geräten bisher keine wirklich praktisch nutzbaren Phasenmessungen möglich."...

Josef, wenn du dich damit ausschliesslich auf die zentimetergenauen Fixed Solutions beziehst, hast du recht.
Ich denke da aber nicht so puristisch, ich möchte immer "nur" die am jeweiligen Messort bestmögliche Positionsbestimmung.

Bestempfang---> extrem empfangskritisch
höchste Genauigkeit---> höchste Verfügbarkeit einer Positionslösung
Ambiguity Fixed--> Floatlösung--> Codelösung ---> Codelösung bei extrem abgeschwächten Signalen

Im Extemfall ist mir eine Positionsbestimmung mit nur 15m Genauigkeit lieber, als garkeine...

Um das AmbiguityFixing (Genauigkeit im Subdezimeterbereich) zu ermöglichen, müssen über einen längeren Zeitraum die Trägerphasen von mindestens 5 Sats störungsfrei (ohne Cycle Slips) und kontinuierlich erfasst werden.
Die Trägerphasenauswertung hat ja theoretisch (fast) nichts mit der Code-Auswertung zu tun.
In der Praxis ist es aber so, dass die möglichst genaue Positionsbestimmung per Code-Auswertung (Pseudorange) die nachfolgende Trägerphasenauswertung, bestehend aus zunächst Float-Lösung und dann das Ambiguity-Fixing (Fixed Solution), sehr beschleunigt.
Man erzielt so kurze Initialisierungszeiten und auch in empfangskritischen Situationen ist die Genauigkeit in der Praxis einfach grösser.

Die Antenne muss also sowohl bei der Pseudorangeauswertung als auch bei der Phasenträgerauswertung ausgewogene Leistung bringen.



Stefan

[Josef Gerstenberg]

Hallo Joern,

für nen Rasenmäher braucht man RTK - na klar - sonst müsste er für eine Positionsbestimmung 15 Minuten lang auf der Stelle mähen.
Der einfachste Weg: Statte deinen Rasenmäher mit einer Trimble-Zephyr- oder einer Choke-Ring-Antenne aus.
Deine Nachbarn werden dich bewundern wegen des Super-Rasenmäher-Schlittens!
Spass beiseite: RTK-Positionsbestimmungen sind deutlich ungenauer als statische Lösungen und vor allem anfälliger.
Die Position der Basistation sollte z.B. absolut auf 1m bekannt sein.

Zu den "Reflektoren":
Groundplanes sind idR aus Metall und reflektieren deswegen alle GPS-Signale, die auf sie treffen.
Sie haben jedoch nicht nur diesen Zweck.
- Ein Patch-Antennen-Element ist auf eine bestimmte Groundplane abgestimmt.
- Ändert man die Größe der Groundplane, verändert sich auch die Empfangscharakteristik, die Polarisation, der Innenwiderstand...

Zu Messungen im Wald:
Gerne würde ich mir mal die Ergebnisse einer gelungenen und solide dokumentierten Phasenmessung im Wald anschauen.
Ich kenne da nix!
Mit Spezialempfängern kann man statisch im Wald so genau wie im Freiland messen - allerdings nur Code-Lösungen (Standardabweichung 2-3m).

Grüße in die Runde,
Josef

[ssquare_de]

Hallo,



ich denke auch, dass sich in 2-3Jahren Rasenmäher ohne RTK nicht mehr verkaufen lassen...
http://www.youtube.com/watch?v=dCSt6hcEE0c
Die 15 min. Initialisierung sind ja kein ernsthaftes Problem.
Stellt man eben den Mäher ne Viertelstunde vor Arbeitsbeginn auf die Wiese...
Wenn das eine freie Fläche ist, sollte auch ein kurzfristiges Verlieren der Festsetzung der Mehrdeutigkeiten den Mäher nicht zum Geisterfahrer werden lassen...dann sackt die Genauigkeit für wenige Momente eben leicht ab...und da beim Parallelfahren eh nur der seitliche Abstand zur eben gefahrenen Spur wichtig ist, kein höher oder tiefer ( Schnitthöhenverstellung ) und kein schneller oder langsamer gesteuert werden muss....KÖNNTE das schon so klappen...

Um im Wald auf unter 3m RMS zu kommen, muss man doch die Trägerphasen nutzen?!?
Da es hier mit dem Ambiguity Fixing eben nicht hinhaut, wirds halt nur eine gemeine Floatlösung.

Datenbank der "Forstempfänger"
http://www.fs.fed.us/database/gps/mtdcrept/acc05_12.htm

Der SubX von OnPOZ hat wohl den LEA-4T inside.
http://www.onpoz.com/



Stefan

[tpo]

Hallo!

Eigentlich schon längst überfällig: http://tpo.cc/GPS/MowerShort.wmv (ca. 30MB)
Die erste Ausfahrt. Alles mal wild zusammengehängt.

Technische Daten: 105cm Schnittbreite, 13,5PS Briggs und Stratton Benzinmotor mit Elektrostart, Fahrantrieb elektisch 2x480W, Generator 24V/80A, Lenkung elektrisch, Schnitthöhenverstellung elektrisch ca. 2-12cm getrennt vorne/hinten, 2,4GHz Funkfernbedienung.

So, jetzt aber wieder zurück zum eigentlichen Thema.
Eine kurze Initialisierungsphase ist kein Thema. Ich könnte mir im Extremfall auch vorstellen, dass der Mäher im Betrieb einfach stehenbleibt wenn er keine ausreichend genaue Position mehr hat, und wartet bis er wieder eine bekommt. Den Benzinmotor kann man ja zwischenzeitlich abstellen, falls es länger dauert. Es sollte nur nicht ständig passieren...

Der Einsatzort ist nicht besonders dicht bewaldet/bebaut, wie man im Video sehen kann. Denke die Empfangsbedingungen sollen recht gut sein.

lg,
Thomas

[Josef Gerstenberg]

Hallo,

Stefan - ich sach doch - Spezialempfänger! Mit Echtzeit-DGPS bin ich im Wald sogar unter 2m Standardabweichung gekommen.
Die Float-Lösungen, die ich von Messungen im Wald gerechnet habe, waren übrigens nicht besser.

Gruß, Josef

[Jörn Weber]

Hallo Josef

Hallo,

Stefan - ich sach doch - Spezialempfänger! Mit Echtzeit-DGPS bin ich im Wald sogar unter 2m Standardabweichung gekommen.

Die Echtzeitzeitkorrekturdaten will man aber der Kosten wegen möglichst vermeiden.es seien denn sie stammen aus einer eigenen Referenzstation am Waldrand.

Gruss Joern Weber

[Jörn Weber]

Hallo zusammen,

Nach dem ich ein Skytrack Kit mit Vorkassse und internationale Standardanwesiung bei Skytrq direkt geordert hatte ist es jetzt bei mir. die Banklaufzeit betrug 4 Wochen. Dann sendetdet mir Sytraq die Trackingnummer für FeddEx. und Fedex beamte das board innerhalb von 5 Werktagen nach Europa inklusive Verzollung bis an die Haustür. Die Gesammtkosten für ein Board einschließlich Bankspesen, Transportkosten
beliefen sich somit auf 98 Euro. Bei Beträgen unter 400$ Gesamtkosten akzeptiert Skytraq auch Paypal. Das verkürzt die Banklaufzeit und Bankspesen nochmals deutlich.

Wenn ich dagegen sehe, das ich in Deutschland beim Fachhandel, wie die PPM GmbH, für ein Entwicklerkit mindestens 1000 Euro zu löhnen hätte, dann wird mir noch immer schwindlig.

http://www.ppmgmbh.com/pages_de/produkt ... OEMV1.html


Selbst bei u-blox wären 300 Euro und ca 100 für die Antenne fällig gewesen. Beim Skytraq Eval-Kit liegt selbst eine einfache Antenne bei, die aber immer noch besser ist als herkömmliche Consummer-Antennen.

btw. zur Klarstellung: wir reden hier nicht um fertige Consumer- Empfänger von der Stange, sonder solche die man selber konfiguriert und aus Einzelteilen zusammensetzt. Bei diesen Empfängern ist man dann auch nicht mehr auf Codelösungen angewiesen sondern kann auch die Trägerdaten, Differenzial- und Rawdaten der Satelliten auslesen. Man kann damit praktisch dem GPS-Protokoll auch aufs Bit und die jeweilige Welle schauen.

Gruuss Joer Weber

[Roland]

Hallo,

zum Jahresende gehen mir so eigenartige Gedanken durch den Kopf.

Europa wollte ursprünglich nächstes Jahr Galileo in Betrieb nehmen (nein, das ist nicht mein eigenartiger Gedanke).

Ein GPS-/GNSS-Enthusiast muss aber nach Taiwan mailen, um ein bezahlbares GPS-Modul zu erwerben.
Dafür verkauft Infineon seinen
Hammerhead nach Amerika.

Ich wollte schon einen AsteRx der Belgier erwähnen, aber das ist ja einer von ppms teuren Angeboten.
Bliebe noch eine Conrad-Maus mit ublox Chip und dem Download der ublox-Software.

Der ganze Galileo-Hype ist wohl mehr was für die Industrie als für die Allgemeinheit.
Das ist so ungefähr, was mir durch den Kopf ging ...


Grüße
Guten Rutsch
Roland