StaticNavigation und das Verhalten der Empfaenger

  • Hallo Navigemeinde


    Nachdem das Thema "Hoehenangaben der Empfaenger und der NMEA-Standard" ja ins Rollen gekommen ist und doch einige interessante Aspekte zutage gebracht hat (bzw. hoffentlich noch bringen wird), moechte ich mit diesem Thread das Thema "StaticNavigation" (SN) ein wenig aufzeigen. Denn StaticNavigation und die Auswirkungen wird hier im Forum immer wieder in unterschiedlichster Form diskutiert. Auch tauchen fast taeglich Fragen dazu auf. Um das Thema aber genau so ins Rollen zu bringen wie es in dem anderen Thread geschehen ist, benoetige ich aber nochmals eure Hilfe. Ich wuerde mich freuen, wenn hier an dieser Stelle genau soviel Initiative entstehen wuerde wie im Hoehen-Thread.


    Um was geht es da vom Grundsatz?
    Der User wollte/will auch an den "abgelegensten/unguenstigsten" Standorten GPS-Empfang haben und navigieren koennen. Also sind die neuen Empfaenger empfangstechnisch immer mehr optimiert worden.


    Welche Auswirkungen hat das auf die Empfaenger?
    Die Optimierung fuehrt dazu, das man nicht nur GPS-Signale auswertet die durch "Freie Sicht" empfangen werden, sondern auch die auswertet, die ueber nichtbeeinflussbare Reflektionen empfangen werden. Die ueber Reflektionen ermittelten Positionen fuehren aber systembedingt dazu, das die Genauigkeit der Positionsbestimmung leidet, sprich -ungenauer wird. Dies tritt natuerlich zuerst einmal nur dann auf, wenn die Empfangslage nicht optimal ist. Hier kann man sich auf den Standpunkt stellen "Lieber eine ungenaue Position als gar keine". Leider ist daraus aber auch der Zustand entstanden, das der Empfaenger, selbst bei optimaleren Bedingungen aber geringen Geschwindigkeiten, die Position nicht exakt ermittelt. Daraus ergibt sich, das die vom Empfaenger ausgegebene Position im Stillstand mit dem Takt der im Empfaenger vorgegebenen Zeit (z.B. GGA=1Sekunde), schon mal bis zu 40 Meter Hin- und Herspringen kann. Die Abweichung der angezeigten Position vom tatsaechlichen Standort ist nicht immer an gleicher Stelle/ gleiche Richtung, sondern ergibt sich zufaelligerweise. Wenn man sich die einzelnen Positionsermittlungen anschaut, dann erkennt man das dadurch eine "Punktwolke" der Positionsanzeige entsteht.


    Welche Auswirkungen hat das auf die Naviprogramme?
    Naviprogramme nehmen aus den GPS-Daten auch Informationen ueber die Bewegungsrichtung. Diese Information wird im wesentlichen aus dem Trackwinkel generiert. Diesen Trackwinkel nehmen aber nach meiner Erkenntnis die Naviprogramme um die Karte immer schoen in Fahrtrichtung auszurichten. Und schon geht das Problem los. Das Hin- und Herspringen der vom Empfaenger ermittelten Positionsdaten, das bei geringen Geschwindigkeiten auftritt, fuehrt in den Naviprogrammen dazu, das die Karte im Stillstand nicht stabil in einer Richtung stehen bleibt.


    Welche Reaktionen sind daraus abgeleitet?
    Da die Empfaenger zum groessten Teil zur Fahrzeugnavigation eingesetzt werden, haben die Empfaenger-Hersteller einen kleinen Trick eingebaut um dieses Dilemma zu umgehen. Dieser kleine Trick ist unser StaticNavigation. Wenn StaticNavigation bei den Empfaengern greift, dann werden einzelne Informationen die der Empfaenger normalerweise liefert, eingefroren. Und schon beginnt der Aerger der User, die alle Informationen zu jedem Zeitpunkt haben wollen. Ich weis, das auch in dem Ein oder Anderen Naviprogramm Mechanismen integriert sind, die den Effekt verhindern sollen.Dies moechte ich aber an dieser Stelle nicht in den Vordergrund stellen. Wenn wir dann uber genuegend Erkenntnisse der Empfaenger verfuegen, kommt dieses Thema wahrscheinlcih wieder als Zusatz dazu.


    Was machen die einzelnen Empfaenger, wie erkennt man dies?
    Genau hier moechte ich ansetzen und mit eurer Hilfe eine Liste generieren, die die unterschiedlichen Verhalten der Empfaenger aufzeigt. Die Unterschiede sind nach meiner Kenntnis sehr vielfaeltig, deshalb moechte ich hier die Zusammentragung machen. Dazu benoetigt man am besten ein LogFile, aus dem dann der Eine oder Andere User des Forums alles erforderliche auslesen kann. Waehrend der Aufnahme des LogFiles sollte/muss man sich moeglichst mit einer Geschwindigkeit bewegen, die geringer als 4km/h betraegt. Dieses LogFile muss aber mit einem Programm aufgenommen werden, das die vom Empfaenger aufgenommenen Daten 1:1 aufzeichnet. Die Daten duerfen also nicht zuerst ueber ein Programm generiert/gefiltert werden. Zur Aufzeichnung ist z.B. VisualGPSce bestens geeignet.


    PS:
    Ich habe lange ueberlegt ob ich das mit in den oben genannten Thread "Hoehenangaben der Empfaenger und der NMEA-Standard" integrieren soll. Ich bin aber der Meinung das wir das zuerst einmal separat ermitteln sollten. Wenn die Liste dann einmal steht, kann man immer noch ueber ein Zusammenfahren der Erkenntnisse nachdenken.



    EDIT
    Liste angehangen
    /EDIT

  • Hallo Navigemeinde


    Hier meine bisherigen persoenlichen Erfahrungen.


    GNS 5840/5843
    Bei diesem Empfaenger werden Positionsdaten, Geschwindigkeitsdaten und Trackwinkel bei Geschwindigkeiten die geringer als 4km/h sind, nicht mehr aktualisiert.


    Leadtek 9553
    Bei diesem Empfaenger werden Positionsdaten, Geschwindigkeitsdaten und Trackwinkel bei Geschwindigkeiten die geringer als 4km/h sind, aktualisiert.


    Navilock BT308
    Bei diesem Empfaenger werden Positionsdaten, Geschwindigkeitsdaten und Trackwinkel bei Geschwindigkeiten die geringer als 4km/h sind, aktualisiert.


    SysOnChip Smartblue
    Bei diesem Empfaenger werden Positionsdaten, Geschwindigkeitsdaten und Trackwinkel bei Geschwindigkeiten die geringer als 4km/h sind, aktualisiert.

  • G-Space 236
    Bei diesem Empfänger werden Positionsdaten bei Geschwindigkeiten, die geringer als 4km/h sind, aktualisiert, Geschwindigkeitsdaten und Trackwinkel jedoch nicht.



    Gruss


    Wolfgang

    Einmal editiert, zuletzt von kockie ()

  • Zitat

    Original von karomue
    Im Moment nur zum Sammeln:


    Hallo Charly


    Ich wusste das ich mich auf Dich verlassen kann. ;)
    Mal sehen was aus diesem Thread wird. Die vielen Nachfragen nach StaticNavigation haben mich dazu veranlasst den Thread zu starten. Ich denke das ich auch hier wieder auf Deine Unterstuetzung zaehlen kann. Und irgendwann fahren wir die ganzen Erkenntnisse in einer grossen Datenbank/Liste zusammen. (Meine Vision)

  • Zitat

    Original von 900SS-97


    Hallo Charly


    Ich wusste das ich mich auf Dich verlassen kann. ;)
    Mal sehen was aus diesem Thread wird. Die vielen Nachfragen nach StaticNavigation haben mich dazu veranlasst den Thread zu starten. Ich denke das ich auch hier wieder auf Deine Unterstuetzung zaehlen kann. Und irgendwann fahren wir die ganzen Erkenntnisse in einer grossen Datenbank/Liste zusammen. (Meine Vision)


    Ich "visioniere" mit.


    Möchte aber "meine" Mäuse nochmal testen. Habe das schon mal hier gepostet: Man nehme eine ebene bis ganz leicht fallende Straße, starte log, beschleunige - Auto! - auf etwa 10 km/h, nehme den Gang raus und lasse den Wagen ausrollen. Bei ca 4 km/h hat man "Koordinatenentfernungen" von ca 1 m.


    Das ergab bei einen Kurztest ausgezeichnete Ergebnisse, man konnte die Geschwindigkeit mit ausreichend kleinen Intervallen verfolgen, also auch sehen ob SN bei 4 km/h einsetzt.


    Schau Dir mal so ein Testlog (ca ab Zeile 100 im Auswerteteil von GPSLog) an. Oder Zeit 9:47:19 ff.

  • Zitat

    Original von karomue
    ...
    Schau Dir mal so ein Testlog (ca ab Zeile 100 im Auswerteteil von GPSLog) an. Oder Zeit 9:47:19 ff.


    Hallo Charly


    Ich kann mich an die Postings erinnern. Die Methode ist fuer die Ermittlung der "Einsetzgeschwindigkeit" genau richtig. Weil man zufuss einen solchen weichen Uebergang nie hinbekommt. Auf der anderen Seite bewegt mich auch immer noch die Frage, "Ab wann der Empfaenger mit StaticNavigation seine Daten wieder aktualisert" Dazu habe ich vom SiRF-Support mehrfach gelesen, das der Empfaenger nach 250Meter (nicht genau auf die Zahl festlegen) seine Positionsdaten unabhaengig von StaticNavigation aktualisiert. Da habe ich aber nie rausbekommen, ob dies nur auf die Positionsdaten bezogen war/ist, oder auch auf die sonst evtl. einfrierende Daten. Habe aber bisher nie den Aufwand gemacht dies zu kontrollieren. Deshalb waere natuerlich auch eine dauerhafte Geschwindigkeit kleiner 4km/h von Interesse, weil man dann solche Aussagen auch ueberpruefen kann. Du siehst, aus meinen Visionen sind noch genuegend offene Fragen vorhanden. Mal sehen was zusammen kommt.

  • Hallo Alfred,


    deine Erklärung ist mal wieder :tup :tup :)


    Aber: Du hast eine 'Klasse' von Emfängern vergessen(?), die gleiches/ähnliches Verhalten zeigt, dies allerdings mit einem anderen Name belegt.


    Und zwar handelt es sich um die Sirf II-Chipsätze mit Xtrac - wohl der Vorläufer der SN ...


    Konkret äussert es sich (beim Yakumo 300 GPS zB) so, daß unterhalb der magischen Schwelle von 4 km/h die Aktualisierungen der Position nur noch sprunghaft stattfinden, bei Distanzen größer etwa 10m. Bleibt man dann stehen, dauert es ein paar Sekunden, bis der Empfänger sich auf eine bestimmte Position festlegt. Überschreitet man die Geschwindigkeitsschwelle, wird sofort wieder sekündlich aktualisiert.



    Wastl

    Das schöne an Bienchen ist, man hat immer was worauf man sich freuen kann :love2


  • Hallo Wastl


    Danke, habe ich aus dem Forum gelernt.


    Also vergessen habe ich die nicht, auch wenn das nun so aussieht. Ich gehe nun seit 4-5 Tagen mit dem Gedanken schwanger den Thread zu starten oder nicht. Als dann fuer mich Ja als Antwort stand, habe ich ueberlegt nehme ich X-Track mit rein oder nicht. Ich selber kann aus eigener persoenlicher Erfahrung zu X-Track nichts beitragen. X-Track war zu einer Zeit, bevor ich meinen Start gemacht habe, mich mit GPS zu beschaeftigen. Meine Kenntnisse zu X-Track stammen aus Beitraegen die ich im Rueckwaertsgang (nachdem ich ein wenig Kenntnisse ueber Navigation hatte) gelesen habe. Davon animiert habe ich mir LogFiles mit X-Track runter geladen und versucht in der Theorie zu analysieren. Das reicht nach meinem Verstaendnis aber nicht so tief, das ich dann in Grundsatzdiskusionen tatsaechlich mitdiskutieren kann (ich weis gerne wovon ich diskutiere). Da aber auch zur Zeit die X-Track-Frage hier im Forum nur eine untergeordnete Rolle spielt, habe ich in meinem Eingangsposting darauf verzichtet.


    Fuer mich war aber auch klar, das die Frage nach X-Track aufkommen wird. Wenn ich ehrlich bin, dann habe ich insgeheim fest damit gerechnet das sie kommt. Denn dann kann ich den Ball an der Stelle leicht zurueckspielen. Damit sind die engagierten X-Track-User aufgerufen hier mitzumachen. Ich bin gespannt

  • Zitat

    Original von 900SS-97
    Fuer mich war aber auch klar, das die Frage nach X-Track aufkommen wird. Wenn ich ehrlich bin, dann habe ich insgeheim fest damit gerechnet das sie kommt. Denn dann kann ich den Ball an der Stelle leicht zurueckspielen. Damit sind die engagierten X-Track-User aufgerufen hier mitzumachen. Ich bin gespannt


    Ich bin auch gespannt ... denke aber nicht, daß da große Resonanz kommt. Weil die meisten engagierten User ihre Sirf II Xtrac wohl oft schon in der 'Asservatenkammer liegen haben :)



    Wastl

    Das schöne an Bienchen ist, man hat immer was worauf man sich freuen kann :love2

  • Hallo miteinander,


    zur Abweichung im Stand habe ich einige Beobachtungen gemacht, die ich hier mitteilen möchte.


    Situation am 19.04.2006 auf meinem Erker-Fernsterbrett. Erfahrungsgemäß habe ich hier ähnlich problematische Empfangsverhältnisse, wie ich sie auch in sommerlichem Laubwald vorfinde.


    Beobachtet wurde die HOLUX GPSlim 236 auf einem Laptop während gleichzeitig auf dem PDA die Satelliten-Situation verfolgt werden konnte.


    Basis sind rund 5000 Samples, davon


    1.0 > HDOP <=2.0 53%
    HDOP > 2.0 47%.


    durchschnittliche Abweichung Latitude 272 ft
    durchschnittliche Abweichung Longitude 167 ft



    Mit weniger Fixen können diese Werte das fünf- bis 7-fache erreichen.


    Interessant ist der Ausschnitt der zugehörigen Kurve.


    Man sieht hier, daß die maximale Abweichung sehr groß werden kann. Engt man den Betrachtungszeitraum ein, dann erkennt man, daß die Abweichung zu den letzten Fixen relativ gering ist. Ich nehme an, das hängt mit der Berechnung zusammen, in die möglicherweise ein Durchschnitt der letzten Fixe mit eingeht.


    Jedenfalls schrumpft die Abweichung in z.B. kurzen Satabrißzeiten häufig auf wenige Meter zusammen.


    Ganz verstehen kann ich dabei nicht, wenn als Abhilfe eine intervallartige Aktualisierung des Fixes gewählt wird. Die Aussicht auf eine relative hohe Abweichung vom Mittel ist dann eher wahrscheinlich.


    Gruß
    artur

  • Hallo miteinander,


    eine schöne Vergleichssicht gibt GPSonic im Modus "Geschwindigkeit".


    Auf den Bildern erkennt man den LOG-Verlauf einer


    HOLUX GPSlim 236 und einer
    HAICOM Hi-305III


    Die HOLUX bricht in der Aufzeichnung jedes Mal nach "0" aus, wenn die momentane Geschwindigkeit 2,5 ...2,8 km/Std. unterschreitet.


    Die HAICOM zeichnet den Geschwindigkeitsverlauf harmonisch durch, weil sie ohne SN auskommt.


    Muß man noch sagen, welches Bild welche Maus abbildet?


    Gruß
    artur