GPS-es kérdés [pontosság]

Közösségi kerekasztal

ha van az embernek egy átlagos koordinátája, pl.:

É: 43.44563
K: 14.96671

[fake adatok]

akkor ez az érték mekkora pontossággal mondja meg a valós helyet?

~1 méteres?
~5 méteres?
~10 méteres?
~20 vagy több? [Mennyi?]

köszi

  • 6207 megtekintés

( yoggi | 2010. 03. 09., k – 22:10 )

Az érték pontosan jelöl meg egy helyet, az hogy a GPS mekkora pontossággal mutatja meg neked, az már más kérdés, készülékkategóriától, vételtől függ, lehet cm-es is a pontosság, persze ekkor a kütyü ára a csillagos ég, a mai átlag megvásárolható készélükkel 5-15 méteres átlagos pontosságot kapsz.

Az a "meg valami" a differencialis GPS lesz. Ebbol is tobb fajta van, van amit a muholdak sugaroznak (es mondjuk a SiRF Star 3 chipes GPS vevo kozvetlenul fel tud hasznalni), van ingyenes, amit interneten keresztul lehet elerni, es a kapott adatokat a GPS-be a chip masodik soros portjan lehet feltolni, es vannak fizetos szolgaltatasok, amik ugyanezeket az adatokat radiohullamokon keresztul adjak egy vevonek, ami szinten a GPS masodik soros portjara van kotve. Ugy tudom, hogy ezzel az utolso modszerrel nehany centimeteres pontossagot is el lehet erni, vannak traktorok, amik ez alapjan teljesen automatikusan vegigszantjak a foldet, miutan egyszer megtanitottak nekik az utvonalat.

Olyan GPS kell hozza, amelyiknek ket soros portja van. Tul sok fajta GPS-sel nem talalkoztam, az enyemek nem tamogatjak (illetve nincs kivezetve a masodik soros port), es nem is lattam olyat, ami tudna. Elkepzelheto, hogy inkabb a muholdak altal sugarzott korrekciot hasznaljak a GPS-ek (az enyem is), minthogy a masodik soros porton varjak, mert ahhoz nem kell semmi extra.

ez alapjan en ugy ertelmeztem hogy nem kell kulonleges keszulek, hanem pc-n lehet korrigalni az adatokat. esetleg errol vannak tapasztalataid?
szerk:
man gpsd
"gpsd can use differential-GPS corrections from a DGPS radio or over the net, from a ground station running a DGPSIP server or a Ntrip broadcaster that reports RTCM-104 data"

udv Zoli

Az a helyzet, hogy a DGPS informaciokat a GPS vevo kell feldolgozza. A dolog nem ugy mukodik, hogy a vevo altal adott koordinatakhoz hozzaadjuk a korrekciot, hanem minden egyes muhold adatahoz kell hozzaadni az illeto muholdra vonatkozo korrekciot, es ezt (olcso GPS vevo eseten) csak a GPS tudja elvegezni (a nagyon draga cuccoknal van lehetoseg utolagos feldolgozasra is). Namost ahhoz, hogy a GPS-be eljuttasd a DGPS informaciot, kell egy masodik soros port... :-(

Annak idejen, amikor olvastam errol az oldalrol, en is fellelkesultem, regisztraltam is, es vartam a csodat... lattam, hogy a gpsd kapcsolodik a szerverhez, olvassa is a DGPS informaciokat, de a differencialis mod elmaradt. Akkor olvastam utana alaposabban, es arra a kovetkeztetesre jutottam, hogy masodik soros port nelkul nem fog menni.

Gondolom azert, mert peldaul a SiRF chipnek kulonfele parancsokat is lehet kuldeni (peldaul attenni NMEA modba), es keveredhetnenek az adatok. Vagy egyszeruen csak igy csinaltak meg, vagy nekem nem sikerult beizzitani (bar eleg sokat probaltam).

Szerintem regisztralj az euref-ip.net-en (ingyenes), es probald ki, hatha neked sikerul.

Általában cm-re szoktunk mérni. A dolog úgy működik, hogy vagy telepítesz egy un. bázisállomást egy ismert koordinátájú alappontra és a gps(2 frekvencián vesz) amivel mérünk ezzel a bázisállomással van kapcsolatba. A bázis tudja a koordinátát ami fölött van, és méri a saját koordinátáit a műholdak alapján, a kettő különbségéből számol egy korrekciót ami vagy urh-n vagy gsm-en keresztül eljuttat a rovernek. Ez egy kb. 10km sugarú körbe használható utána a földgörbület okozta hatások miatt már nem kapsz pontos koordinátát. Ha nincs lehetőséged bázis használatára akkor lehet használni a hálózati korrekciót (NTRIP) ami egy virtuális bázisként működik erre úgy kell előfizetni és a FÖMI szolgátatja, elve ua. A modernebb rendszerek már 1x használnak GPS-t GLONASS-t sőt már vannak GALILEO-s vevők is. Az árak olyan 4 milla körül vannak.

Köszönöm a pontosítást mindkettőtöknek, megnyugodtam, hogy hülyeséget azért nem mondtam. :)
Az én infóim csak onnan vannak, hogy egyszer földmérővel mérettem valamit, és kérdezgettem, hogy hogy s mint tud pontosan mérni az eszközével.
A lényeget megtudtam, tovább nem foglalkoztam a dologgal. :)

Nos a GPS hibája alap esetben 5 m. Ennél pontosabban csak speciális módszerekkel lehet pontra állni kereskedelmi termékekkel.

FYI: a hiba egyenletes eloszlású, mert a hadsereg célja a gyors pontra állás elkerülése volt. Éppen ezért a hiba bizonyos idő alatt kiírtódik a mért eredményekből.
--
http://www.naszta.hu

( igiboy | 2010. 03. 09., k – 22:16 )

Több tizedesjegy nagyobb pontosság.
Nézd meg pl. googlemaps-ban hogy mekkora távolság van egyes tizedesek +/-1-el való változtatásakor.

( vol4 | 2010. 03. 09., k – 23:15 )

Az Egyenlítőn 1 fok 111 km-nek felel meg. Ha mondjuk a hosszúságot 5 tizedesjeggyel adod meg, akkor az azt jelenti, hogy a pontossága (elvileg) 5e-6 fok, ami durván 0,5 méternek felel meg. De ez szerintem független a GPS vevőd pontosságától.

Tehát, ha ezt a számot pontosnak tekinted és csak a tizedesjegyek miatti pontosság érdekel akkor 0.5 m alatti a hiba, ha kézi műszer mondta, akkor hiába a sok tizedes jegy, azok is hordoznak hibát, ez gép függő, specifikációban meg szokták adni, általában 10-15m-es pontosságot jelent.

( answ | 2010. 03. 10., sze – 00:03 )

Ha bemész a boltba és megveszed a "legjobb" GPS-t, akkor is maximum 2-3 m pontosságot kaphatsz (SiRFstar és társai).
A sebesség meghatározása már pontosabb, nem tévednek 1 km/h-át sem.

Akik ezzel foglalkoznak, azok a megfelelő műszerekkel, sok idővel és előfizetéssel könnyen elérik a cm pontosságot is. De ez teljesen más kategória.

Egyébként mobil Java-ban a JSR-179 API-ja leadja a koordináták mellé a pontosságot is (horizontális és vertikális).

"A sebesség meghatározása már pontosabb, nem tévednek 1 km/h-át sem."

Ha a pontos helyzetet nem tudja megmondani pontosan, akkor a sebességet hogy tudja pontosan kiszámolni?
Nem úgy működik a dolog, hogy kiszámolja a pozíciót, majd kis idő múlva megint, s a két pozícióból kiszámolja a megtett távolságot,
majd behelyettesíti a v=s/t képletbe?
(Leegyszerűsítve.)
Mert ha igen, akkor a sebesség nem lehet pontos, hiszen a megtett út sem az, mivel mindig pontatlanul tudta kiszámolni a pozíciót, amiből a megtett utat számolta ki...
(Amúgy 250-300 km/h tempónál a GPS-ek amiket próbáltam "pontosság:" -ra ilyen 100-150 métereket írtak, 130-150 között is 5-15 métereket.)
Vagy a sebességet nem így mérik a GPS-ek? Akkor hogy?

Miért mondana ellent? Bár nem tudom azok mitől különlegesek, én egy mezei vevőből úgy hoznám ki a cm-s pontosságot, hogy egyrészt minden tereptárgyat elzavarnék, nagyon finom antennát tennék rá és sokáig várnék, hogy jó sok mért pontom legyen ugyanarról, s akkor szép lassan ki lehet küszöbölni a szórást. 100 mérés tizedére csökkenti a hibát.

PS: gépelemek házifeladat miatt vagyok ébren :(
PS2: Most kicsit utána olvastam a Wiki-n, a profi darabokban vannak még más trükkök is.

"Amit viszont tud, hogy nem két pontra írja fel a v=s/t-t, hanem simít több pontból és emiatt a szórás a pontok számának négyzetgyökével tart a nullába, tehát egész pontos értéket lehet kapni belőle."

Ez biztos?
Gondolj bele, hogy egy mérésnél sem tudja pontosan a saját helyzetét... Tehát sohasem tudja pontosan megmondani a megtett távolságot... Ergó nem tudhatja pontosan kiszámolni a sebességet, még ha másodpercenként 100 mérést si végez, hisz a sebességhez szükséges adatok eleve nem pontosak...

A sebesség meghatározása a frekvencia változás mérésén alapul (Doppler effektus). A pontosság a mérés körülményeitől függ, mint fedettség, műholdak állása, stb., de általában 1 km/h alatti, vagyis pontosabb, mint a kocsi mérőórája.

Egyébként geodéziai mérésnél egy ismert koordinátájú ponton és a meghatározandó ponton egy időben történik mérés. Ma már lefedi az egész országot egy referencia hálózat, így az ismert ponton történő mérés, illetve az ez alapján számítható korrekciós adatok akár online, mobil kapcsolaton keresztül (meg)vehetőek. Az elérhető abszolút pontosság vízszintes értelemben pár cm, a magasság egyelőre problémásabb. Egy pont bemérése néhány másodperc.

A navigációs célú egy vevővel történő helymeghatározás tényleg több méter pontos, de ott ez bőven elegendő.

"A sebesség meghatározása a frekvencia változás mérésén alapul (Doppler effektus). A pontosság a mérés körülményeitől függ, mint fedettség, műholdak állása, stb., de általában 1 km/h alatti, vagyis pontosabb, mint a kocsi mérőórája."

De egy kézi/beszerelt GPS vevő hogyan használja fel a doppler-effektust? Mivel felülről gyakorlatilag a műholdak jele, olyan nagy frekvenciaeltolódást nem fog az eszköz tapasztalni, amiből az előrefelé haladás sebességét kiszámolja...
Biztos vagy abban, hogy doppler-effektus segítségével mérik a GPS-ek a sebességet??

A GPS vivőjel frekvenciája nagy pontossággal mérhető, így a Doppler eltolódás alapján jól meghatározható az elmozdulás az egyes műholdak irányába. Ezekből a vektorokból számítható a sebességed és irányod. A holdak egyenletesen oszlanak el a Föld körül, tehát jelek nem csak felülről a zenit irányából jönnek, jöhetnek épp a horizont közeléből is. A Doppler effektussal amúgy is számolni kell, hiszen a műholdak mozognak, a Föld forog.

Biztonsági okok miatt a GPS-ben van egy véletlenszerű hiba az abszolút koordinátákban. Ez a hiba a GPS bekapcsolásakor kerül "beépítésre".
A sebességnél, a két mérés közötti elmozdulás alapján számol, ezért nem számít az abszolút pontosság. Ami befolyásolhatja a mérést az a látott műholdak száma és a GPS vevő feldolgozóképessége. 350 km/h az 97m/s. Egy másodperces mintavételezésnél te már 97 méterre leszel, mire megjelenik a pozíciód.
Pl. robotrepülőkön ilyen okok miatt használunk 5-10 másodpercenkénti mintavétellel dolgozó GPS-eket.
--
"Maradt még 2 kB-om. Teszek bele egy TCP-IP stacket és egy bootlogót. "

"A sebességnél, a két mérés közötti elmozdulás alapján számol, ezért nem számít az abszolút pontosság."

Értem amit mondasz, de a logikájával vitatkoznék, vagy nem értem.
Szerintem, józan paraszti ésszel:
X időben a pozícióm a GPS szerint ab
X+1 időben pedig cb
A megtett távolság ugye cb-ab
De ez sohasem lesz pontos, mivel se ab se cb nem pontos koordináták, a megtett távolság minden mintavételnél vagy több lesz a ténylegesnél, ergo nem tudom elképzelni, hogy hogyan lesz mégis 1km/h pontos sebességem...
Ráadásul minél gyorsabban megyek, annál nagyobb a pontatlanság a helyzetmeghatározásban, annál pontatlanabbul tudjuk a megtett utat két mintavétel között, és a sebességnek is annál pontatlanabbnak kell lennie...

Hol hibás a gondilatmenetem, mit értek rosszul?

Aha. Na ezt azért erősítse meg nekem valaki más is, mert én úgy gondoltam, hogy minden méréskor a hibahatáron belül +- kb. random az eltérés....
De te azt állítod, hogy mindig ugyan akkroa a hiba? TEhát ha a pontosság mondjuk 50 méter, akkor az első lekérésnél a tévedés pl. +15 méter, akkor a második lekérésnél is +15 méter lesz a tévedés, véletlenül sem mondjuk -13 vagy +4, stb.stb.?

( prozherum v | 2010. 03. 10., sze – 07:25 )

Nem attol fugg a pontossag, hogy hany muholdrol jon jel?

( ltamas | 2010. 03. 10., sze – 07:54 )

Ajánlanám a http://www.geod.bme.hu/gnss/ helyen bemutatott könyvet.
Az eleje egészen normálisan bemutatja, hogy egy átlagos GPS hogyan működik és hogyan épül fel, aztán bedurvít, és bemutatja, hogy a földmérő meg egyéb nagyon pontos GPS-ek hogyan mérnek.
Ha egy laikus szeretne egy GPS bevezető elóadást nézni, akkor meg Pap László a Mindentudás Egyetemén tartott előadását ajánlom, nagyon jó: http://www.mindentudas.hu/pap/20030624paplaszlo.html

( falu v | 2010. 03. 10., sze – 08:43 )

Az élességet nem szabad összekeverni a pontossággal. Ha jól tudom minden GPS (GNSS) vevő kijelzi az aktuálisan mért koordináta pontosságát, középhibáját. A pontosság sok mindentől függ:
- észlelt műholdak száma
- geometriája (a horizont közelében elhelyezkedő műholdakról érkező jelek kevésbé pontosak, mert nagyobb légrétegen kell áthaladniuk, ill. a többutas terjedés miatt is). A jobb (térinformatikai, geodéziai) vevők kijelzik az aktuális DOP (dilution of precision - pontosság) értéket: gdop: geometriai megbízhatósági mérőszám, pdop: pozíció pontossági mérőszám.
- függ attól, hogy a vevő képes-e venni valamilyen pontosság fokozó szolgáltatás jeleit, pl: EGNOS

--
Falu