Genauigkeit von GPS-Geräten

Hallo

Mich würde mal interessieren, warum professionelle GPS-Geräte so viel genauer sind, als unsere Handhelds. Ich habe schon öfter im Fernsehen solche Beiträge gesehen, bei denen mit Hilfe von GPS selbst Höhenangaben auf wenige Zentimeter genau bestimmt wurden, auch Positionsangaben waren ähnlich genau.

Ich habe zwei GPS-Tracker und den Etrex Legend HCX. Selbst von einem Standpunkt bei voller Himmelssicht auf einer großen Wiese hoppeln die einzelnen Meßpunkte mehr oder weniger im Laufe einer Stunde um einige Meter umher, die Höhenangaben erscheinen oft auch fraglich. Die geringsten Schwankungen zeigt noch der ältere GPS-Tracker RGM-3800.

Was genau ist nun bei professionellen GPS-Meßgeräten anders? Deren Genauigkeit liegt ja mindestens um den Faktor 100 höher. Kann man bei künftigen Handhelds eine ähnlich hohe Genauigkeit erwarten? Die bisherigen Handhelds sind zwar in der Empfindlichkeit und Geschwindigkeit immer besser geworden, aber die Positionsgenauigkeit stagniert seit vielen Jahren.

Freundliche Grüße ... Diethard

Hallo.

Das hat verschiedene Gründe: prof. Geräte nutzen teilweise die genauere GPS-Frequenz, da ist schon der Faktor 100 drin. Dann werden zus. auch DGPS-Stationen genutzt, was nochmal einen Genauigkeitsvorteil gibt, übrigens auch wenn nicht die genauere Frequenz genutzt wird. Schau mal auf der kowoma-Seite, da steht einiges darüber.

Für "unsere" Geräte bringt EGNOS teilweise als DGPS was.

Hallo Diethard,

Consumer GPS-Geräte haben eine Genauigkeit bei guten Empfangsbedingungen im einstelligen Meterbereich (5m - 9m)

Professionelle GPS-Geräte mit zusätzlicher Signalverarbeitung und Auswertung der Phasenverschiebung können bei guten Empfangsbedinungen und mit Hilfe von Referenz-Stationen im Dezimeter-Bereich arbeiten.

Dazwischen gibt es nichts

Grüsse
Anton

Hallo

Ich bedanke mich bei den Antwortenden für die schnelle Beantwortung meiner Frage. Mit Eurer Hilfe und den geposteten Links ist mir vieles klarer geworden.

Aber vielleicht ziehen diese Sondertechniken durch die Mikrominiaturisierung auch mal in den Consumerbereich ein?

GPPS Geodätischer Postprocessing-Positionierungs-Service Postprocessing mit unter 1 cm in der Horizontalen und 1 bis 2 cm in der Vertikalen hören sich doch traumhaft an, ernsthaft brauchen werden das nur Wenige, aber schön wäre es doch, oder? ...

Auch eine Berücksichtigung der Sonderverhältnisse bei eingeschränkter Sicht wäre wünschswert. Mein Wohnbloch steht genau in Nord-Süd-Richtung. Bei Bestimmung auf der Westseite des Blocks sind alle Werte um etwa 10-15 Meter nach Westen verschoben (Durchschnitt) . Bei der Ostseite hingegen um den gleichen Betrag nach Osten, auch wenn 5 oder 6 Satelliten gleichzeitig sichtbar sind. Das Meßpunktfeld bildet in beiden Bereichen eine längliche Elipse in Ost-Westrichtung. D.h. die Abweichungen in Nord-Süd-Richtung sind wesentlich geringer.

Freundliche Grüße ... Diethard

PS: Aber vielleicht mal die eigenen Grundstücksgrenzen überprüfen, wenn eines Tages höhere Genauigkeit verfügbar ist?

... ich habe einmal mit meinem GPS 72 auf dem Fussballplatz den Anstoßkreidekreis per Track aufgezeichnet. Der Durchmesser wich nur um 15 cm vom Original ab.

In GE konnte ich aber die Lagegenauigkeit nicht überprüfen, weil der Kreidekreis mangels Auflösung nicht zu sehen war. Anhand des zertrampelten Rasens konnte ich aber erkennen, dass es ungefähr die Stelle war.

Am TP liegt mein GPS 72 nur 1 m daneben. Damit schlägt der alte Phasetreq 12 alle modernen Chips wie SiRF III, Venus 5 u. MTK I.

Allerdings hat die Genauigkeit am TP nicht unbedingt etwas mit der Trackaufzeichnung zu tun, da die Karten auch mächtig verzerrt und die Straßen überdimensional breit eingezeichnet sind.
Der Straßenkörper steht ja nicht nur aus der asphaltierten Fahrbahn, sondern Straßengräben und Fahrradwege werden ja eingeschlossen.

Somit liegen die Tracks oftmals super auf der Straße, auch in GE, aber die Regel ist das nicht.

Interessant werden die neuen Consumergeräte mit GPS + GLONASS; U-Blox stellt gerade den LEA-6H vor.

Leider sind solche "Genauigkeitsuntersuchungen/Fragen" doch reichlich relativ. Denn, sie hängen von einer ganzen Stall voll Parametern ab, die man eben nicht normieren kann, man hat sie nicht in der Hand. So sind z.B. die jeweiligen sat-Stellungen bereits ein Faktor, der gewaltig in die Genauigkeit eingeht. Weiter - leider - spielt die SW der jeweiligen Empfänger eine ebenso gewaltige Rolle, denn sie wählt aus, welche der sat in view in "use" gehen, d.h. welche sats mit ihren Daten in die Standortberechnung eingehen.

Wenn hier jemand einen "Aha"-Effekt erleben will, dann lade er sich u-center, schließe seinen GPS-Receiver an, wähle Deviation Map, lasse das Ganze 1/2 Tag oder so laufen und schaue sich danach den Durchmesser der Punktewolke an.

Mehr brauche ich dazu nicht zu sagen.

Bzw., es wäre mal interessant, was Michis "Pinkelecken" dabei so machen....

.... 13 Sats in Use sind kein Qualitätsmerkmal für die Positionsgenauigkeit, lediglich für die Positionsdrift.
Die Position kann trotzdem 3,80 m neben dem TP sein, sie driftet halt nur im Radius von 25 cm.

So wie meine iBT 737, sie zeigt als kleinste Positionsveränderung 1,8 mm (Millimeter!) an. Am TP wird sie von allen anderen Chips geschlagen.

@ Michi
Ich habe mal von dir einen Track auf einer Ostseebrücke gesehen, ich glaube, es war ein Holux-Gerät, in der Tat beeindruckend. Aber auf der Ostsee gibt es keinen Wald, keine Schluchten und keine Hochhäuser. Es kommt immer auf die Umstände an.

Zitat von HSVMichi

Charly, Du hast doch von mir schon Logs bekommen mit 13 sats in use?

Jau. Ich könnte Dir auch sagen, wann die nächste Konstellation mit 13 sats in view - ob in use, kommt halt auf die Umstände an, das muss schon flaches Land mit keine Häuser, Bäume etc sein - auftritt. Nur, das ist doch kein Qualitätsmerkmal für die Genauigkeit. Jeder GPS-Empfänger entscheidet über die eigenen FW selbst darüber, welche sats er für die Standortbestimmung "in use" nimmt. I.d.R. ist es aber schon so, dass man annehmen kann, je mehr sats in view/use, desto größer die Genauigkeit (sollte sie sein).

Im übrigen gibt es auch 14 sats in view - die aber nur für ganz kurze Zeit. Flachland mit freiem Horizont natürlich auch wieder vorausgesetzt, da seit ihr am Meer besser dran.

Hallo

Die im Standbetrieb mit Abstand größten Streuungen habe ich beim Navilock NL-402U (U-Blox5?). Das ist allerdings auch der mit der höchsten Empfindlichkeit. Er wertet auch Satelliten aus, deren Signale unmöglich direkt zum Empfänger gelangt sein können. Die Pixelwolke nach einer Stunde bei 1Punkt/sec., kann dann bei ungünstigen Bedingungen schon mal mehr als 100 Meter Durchmesser haben.

Autonavis tackern grundsätzlich die Position auf die nächstgelegene Straße. Merkt man, wenn man mal quer über eine Wiese fährt. Die Karte hat anscheinend Vorrang.

Trackpunkte aus der Bewegung heraus (Fahrrad) , sind auch beim Handheld ohne Karte wirklich genauer als aus dem Stand. Keine Ahnung warum. Hängt wohl auch von der Firmware (Richtungserkennung, Geschwindigkeit?) ab.

Freundliche Grüße ... Diethard.

Dabei muss man noch wissen, dass (m.E, nicht eindeutig bewiesen, aber Erfahrungstatsache) u-blox-Chips "reale" Standortkoordinaten liefern. Bei SiRF war es lange Zeit so, dass intern durch die FW gemittelt wurde, was zu asymptotisch einlaufenden Kurven - wurde hier schon recht realistisch als "Pinkelkurve" bezeichnet - führte. Und "MapCacher" ist auch schon einige Jahre bekannte Tatsache.

Zitat von Diethard

...

Autonavis tackern grundsätzlich die Position auf die nächstgelegene Straße. Merkt man, wenn man mal quer über eine Wiese fährt. Die Karte hat anscheinend Vorrang.

....

... die Funktion nennt sich "Lock on Road". Der gemeine Autofahrer will ja nicht wissen, wie weit die eigentliche Position neben der Straße liegt, sondern auf welcher Straße er sich befindet.

Liegen 2 Straßen eng beieinander, und der Empfang ist relativ schlecht, kann auch schon mal die Nebenstraße eingelockt werden.

Bei Outdoornavis ist Lock on Road i.d.R. schaltbar, z.b. beim Ibex.