GPS-Empfänger der etwa 1 cm genau sein soll

efred · 2013-08-08 08:06:19

Bald soll es einen GPS-Empfänger geben, der auf 1 cm genau sein soll. Der Preis von Piksi wird wohl um die 900$ sein.
Dabei handelt es sich um ein Kickstarter-Projekt, das bereits mehr als genug Backers hat (Ziel war 14000$ und ist bereits auf 50000$ und das Projekt läuft noch 27 Tage).

Was auch schön ist: Zitat aus dem Kickstarter-Projekt: "Open source software and board design"

max333 · 2013-08-08 08:26:26

Sehr schöne Sache.

Kann mir jemand erklären, warum das Board im Vergleich zu einem normalen GPS Empfänger diesen hohen Preis hat, wo doch das laut Golem das "Geheimnis hinter Piksi zwei Empfänger sind, die die Signale zeitgleich empfangen". Braucht man da irgendwelche teuere Chips die da komplizierte Berechnungen durchführen oder kostet die Produktion eines solchen Teils einfach so viel und wird am Ende nur durch die Masse günstig? Die Entwicklungskosten für das Teil, dürften ja mit der Kickstarter Sache finanziert sein.

Nächste Frage, wenn man sowas mit zwei herkömmlichen GPS Empfängern auf einer Platine anstellen kann, kann man dann das auch mit zwei USB Empfängern und nem Notebook mit der entsprechenden Software basteln?

Warum ist bisher noch keiner drauf gekommen? GPS und billige Empfänger gibts ja doch schon etliche Jahre.

Last edited by max333 (2013-08-08 08:30:46)

wambacher · 2013-08-08 08:36:40

efred wrote:

Bald soll es einen GPS-Empfänger geben, der auf 1 cm genau sein soll. Der Preis von Piksi wird wohl um die 900$ sein.
Dabei handelt es sich um ein Kickstarter-Projekt, das bereits mehr als genug Backers hat (Ziel war 14000$ und ist bereits auf 50000$ und das Projekt läuft noch 27 Tage).
Was auch schön ist: Zitat aus dem Kickstarter-Projekt: "Open source software and board design"

Knackpunkt bei der Lösung ist, dass man die Position eines beweglichen GPS-Empfängers relativ zu Position eines stationären Empfänges hochgenau bestimmen kann. D.h. man braucht immer einen präzisen Referenz-Punkt in der Nähe, der als "Basis" dient. Und den haben wir halt (noch) nicht.

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Mit einem Gerät für ca 1000€ durch die Pampa laufen und hochgenau Tracken wird so wohl nicht zu machen sein

Gruss
walter

EDIT: Quelle http://www.kickstarter.com/projects/swi … s-receiver

Last edited by wambacher (2013-08-08 08:46:32)

Mondschein · 2013-08-08 08:43:09

max333 wrote:

Braucht man da irgendwelche teuere Chips die da komplizierte Berechnungen durchführen oder kostet die Produktion eines solchen Teils einfach so viel und wird am Ende nur durch die Masse günstig?

Immerhin bekommt man die Positionsaktualisierungen mit 50 Hz.

efred · 2013-08-08 08:57:51

wambacher wrote:

efred wrote:
Bald soll es einen GPS-Empfänger geben, der auf 1 cm genau sein soll. Der Preis von Piksi wird wohl um die 900$ sein.
Dabei handelt es sich um ein Kickstarter-Projekt, das bereits mehr als genug Backers hat (Ziel war 14000$ und ist bereits auf 50000$ und das Projekt läuft noch 27 Tage).
Was auch schön ist: Zitat aus dem Kickstarter-Projekt: "Open source software and board design"
Knackpunkt bei der Lösung ist, dass man die Position eines beweglichen GPS-Empfängers relativ zu Position eines stationären Empfänges hochgenau bestimmen kann. D.h. man braucht immer einen präzisen Referenz-Punkt in der Nähe, der als "Basis" dient. Und den haben wir halt (noch) nicht.
https://s3.amazonaws.com/ksr/assets/000 … 1375419974
Mit einem Gerät für ca 1000€ durch die Pampa laufen und hochgenau Tracken wird so wohl nicht zu machen sein
Gruss
walter

hmmm... stimmt. Das mit dem Referenzgerät habe ich übersehen. Schade also. Wenigstens kriegt man für die $900 das Kit - also auch den Referenz-Empfänger. Die Frage ist nun, bis zu welcher Distanz können die beiden Empfänger miteinander kommunizieren?
Da das Board und die Software OS sind, wird man vielleicht etwas basteln können, damit sich die beiden Empfänger per GSM/UMTS/LTE miteinander verbinden. Dann könnte man ein Gerät zu Hause haben und dann doch sehr grosse Strecken damit tracken.

seichter · 2013-08-08 08:58:27

Soweit es den spärlichen Angaben zu entnehmen ist, soll die klassische DGPS/DGNSS-Messung mit stationärer Referenz durch (Phasen-)Differenzmessung zweier Empfänger (auf 2 Frequenzen?) ersetzt werden. Mit normalen Chipsätzen ist das keinesfalls zu machen, die liefern bereits vorverarbeitete "verbesserte" Daten, man braucht die Daten auf einer viel früheren Verarbeitungsstufe.
Das läuft auf einen zumindest stark modifizierten Chip hinaus. Die 14000 $ per Kickstarter erscheinen mir da lächerlich wenig, es sei denn, man kann auf ein Vorprodukt zurückgreifen, das nur noch angepasst werden muss.

Der Adressat scheinen eher die gerade boomenden Minicopter mit Aufnahmefunktion als der Normalverbraucher zu sein, daher die Preisregion.

Mondschein · 2013-08-08 08:59:43

wambacher wrote:

Mit einem Gerät für ca 1000€ durch die Pampa laufen und hochgenau Tracken wird so wohl nicht zu machen sein

Ja, denn man kann nur die Position des einen Empfängers relativ zu dem anderen Empfänger auf 1 cm genau bestimmen.
Die absolute Positionsgenauigkeit hängt dann davon ab, wie genau man die Position des Referenzempfängers kennt.
Man müsste also einen Empfänger z.B. an einem Festpunkt positionieren, z.B.:
http://www.geoportal.lv-bw.de/festpunkte.html
https://www.lgl-bw.de/lgl-internet/open … estpunkte/

Gruß,
Mondschein

Last edited by Mondschein (2013-08-08 09:08:58)

Mondschein · 2013-08-08 09:20:17

seichter wrote:

Das läuft auf einen zumindest stark modifizierten Chip hinaus. Die 14000 $ per Kickstarter erscheinen mir da lächerlich wenig, es sei denn, man kann auf ein Vorprodukt zurückgreifen, das nur noch angepasst werden muss.

Laut Piksi Datenblatt "MAX2769":
http://docs.swift-nav.com/pdfs/piksi_da … v2.3.1.pdf

Last edited by Mondschein (2013-08-08 09:23:59)

seichter · 2013-08-08 09:30:26

Mondschein wrote:

Man müsste also einen Empfänger z.B. an einem Festpunkt positionieren, z.B.:
http://www.geoportal.lv-bw.de/festpunkte.html
https://www.lgl-bw.de/lgl-internet/open … estpunkte/

Die genauen Koordinaten kosten aber, das ist ein Service, der für Vermessungsbüros konzipiert ist. Die haben auch DGPS-Geräte, die kostenpflichtige Kanäle im GPS-Signal nutzen, resultierend (mindestens) in der angesprochenen Genauigkeit. Die liegen aber eher im vier- bis fünfstelligen Bereich, also unerschwinglich für Otto Normalmapper.

Mondschein · 2013-08-08 09:32:10

efred wrote:

Die Frage ist nun, bis zu welcher Distanz können die beiden Empfänger miteinander kommunizieren?
Da das Board und die Software OS sind, wird man vielleicht etwas basteln können, damit sich die beiden Empfänger per GSM/UMTS/LTE miteinander verbinden. Dann könnte man ein Gerät zu Hause haben und dann doch sehr grosse Strecken damit tracken.

Müssen die beiden Empfänger überhaupt direkt miteinander kommunizieren?
Eigentlich müsste es doch ausreichen, wenn man die Daten beider Empfänger getrennt voneinander aufzeichnet und dann erst nachträglich die Daten zusammenführt, um daraus die genaue Position zu errechnen?
Z.B. für die Kartenerstellung sollte das doch ausreichen.
edit: Das mit dem "post-processing" steht auch hier:
http://www.kickstarter.com/projects/swi … s-receiver
http://docs.swift-nav.com/peregrine/

Gruß,
Mondschein

Last edited by Mondschein (2013-08-08 09:41:28)

Mondschein · 2013-08-08 09:34:47

seichter wrote:

Die genauen Koordinaten kosten aber, das ist ein Service, der für Vermessungsbüros konzipiert ist.

Hm, was kostet denn der Kauf von Festpunkt-Koordinaten?
Kann man die auch einzeln kaufen oder muss man da gleich 1000 Stück nehmen?

Slartir · 2013-08-08 09:35:35

Ist das nicht das, was unsereins schon seit jahr(zehnt)en vom Büro zum Vermessen auf's Feld schleppt?
Gut, es scheint günstiger zu sein, aber nix neues.

Wenn dieses Projekt allerdings preiswerter wird und evtl noch mit Sapos zusammenarbeiten kann, könnte man ja schon mal zu sparen anfangen.

BTW: Bei Echtzeitmessungen sollte die Basis nicht mehr als 50km vom Rover entfernt sein, sonst wird's ungenau. So wurde es mir beigebracht...

S.

efred · 2013-08-08 09:45:25

Mondschein wrote:

Müssen die beiden Empfänger überhaupt direkt miteinander kommunizieren?
Eigentlich müsste es doch ausreichen, wenn man die Daten beider Empfänger getrennt voneinander aufzeichnet und dann erst nachträglich die Daten zusammenführt, um daraus die genaue Position zu errechnen?
Z.B. für die Kartenerstellung sollte das doch ausreichen.

Ist zwar zur Zeit nur reine Spekulation, aber:
gemäss Bild, kommunizieren die beiden Geräte miteinander. Möglichweise wird man aber auch nachträglich die Daten korrigieren können, Edit: ja kann man Aber geht das auch wenn die beiden Geräte nicht die gleichen Satelliten nutzen. Nutzt aber das Referenzgerät nun die Satelliten 1, 2, 3, 4 und 5, aber das Trackinggerät nur die Satelliten 6, 7, 8, 9 und 10 wird möglicherweise keine richtige Referenzierung möglich sein. Gut möglich also, dass die direkte Verbindung der beiden Geräte auch dazu genutzt werden muss, um auf die gleichen Satelliten zuzugreifen, damit eine richtige Referenzierung vorgenommen werden kann.

Last edited by efred (2013-08-08 09:49:04)

wambacher · 2013-08-08 09:46:10

Man braucht 2 x Piksi und die "unterhalten" sich über Xbee
Ein Kundiger kann sicher sagen, welche Reichweiten zu erwarten sind.

Gruss
walter

Last edited by wambacher (2013-08-08 09:46:30)

seichter · 2013-08-08 09:48:12

Mondschein wrote:

Laut Piksi Datenblatt "MAX2769":
http://docs.swift-nav.com/pdfs/piksi_da … v2.3.1.pdf

Laut Datenblatt "centimeter level relative positioning accuracy". Die hohe Genauigkeit ist also nicht absolut, sondern nur relativ z.B. zum Startpunkt. Das ist nicht allzu revolutionär verglichen mit bisherigen GPS-Receivern. Deren Tracks folgen dem tatsächlichen Weg oft eine Zeit lang ziemlich genau, nur halt um etliche Meter versetzt.

Mondschein · 2013-08-08 09:55:04

efred wrote:

gemäss Bild, kommunizieren die beiden Geräte miteinander.

Klar können die das, sonst wäre z.B. das mit den UAVs ziemlich sinnlos.

efred wrote:

Gut möglich also, dass die direkte Verbindung der beiden Geräte auch dazu genutzt werden muss, um auf die gleichen Satelliten zuzugreifen, damit eine richtige Referenzierung vorgenommen werden kann.

Können die nicht einfach alles aufzeichnen?
Was dann ggf. bei einer Nachbearbeitung verwendet wird, entscheidet sich doch dann erst später.

Gruß,
Mondschein

Mondschein · 2013-08-08 09:58:30

seichter wrote:

Die hohe Genauigkeit ist also nicht absolut, sondern nur relativ z.B. zum Startpunkt.

Ja, habe ich oben auch schon erwähnt.

seichter wrote:

Das ist nicht allzu revolutionär verglichen mit bisherigen GPS-Receivern. Deren Tracks folgen dem tatsächlichen Weg oft eine Zeit lang ziemlich genau, nur halt um etliche Meter versetzt.

Soweit ich das verstanden habe, ist das Piksi-System eben auch nur ein DGPS, also im Prinzip nichts Neues.

Gruß,
Mondschein

wambacher · 2013-08-08 10:25:57

Mondschein wrote:

Soweit ich das verstanden habe, ist das Piksi-System eben auch nur ein DGPS, also im Prinzip nichts Neues.

Angeblich für 10% des üblichen Preises und sauschnell. Hilfs uns aber nicht viel weiter.

allerdings der Ansatz von dir: "alles in einer Ecke erfassen und selber an die richtige Stelle schieben", hat was.
Wenn wir legal an die lokalen Vermessungspunkte kämen ....

Gruss
walter

Last edited by wambacher (2013-08-08 10:27:39)

CADdog63 · 2013-08-08 13:20:09

trotz Referenzstation glaub ich nicht an die Genauigkeit von 1 cm.
Ich glaub aber auch nicht das im Text genannte "Normalerweise ist das zivile GPS ungefähr auf 3 Meter genau", da braucht es schon WAAS/EGNOS und es muss ein Idealzustand vorhanden sein ... oder Glück

edit:
wer lesen kann ist klar im Vorteil
Das Ding arbeitet ja mit RTK und wertet die Phasenverschiebung aus, da glaub ich an den cm

Last edited by CADdog63 (2013-08-09 07:41:34)

san terra · 2013-08-09 10:55:24

Die GPS Signale sind für "Otto Normalverbraucher" nie genau. Die werden absichtlich verfälscht.
Ich erinnere mich das in den Zeiten des Jugoslawien Krieges die Amis die Signale um 7 bis 15 m verfälscht haben.

Eine weitere Tatsache, die sich jeder Nutzer der GPS-Technik bewusst machen sollte, ist, dass nach wie vor das amerikanische Verteidigungsministerium Betreiber der GPS-Systems ist. Seitens der Nutzer besteht kein Anspruch auf die Verfügbarkeit des Systems, und bei Bedarf kann das GPS-Signal ausgeschaltet oder stark verfälscht werden, so dass eine sinnvolle Verwendung unmöglich ist.

http://www.naviaktiv.de/index.php?cont=gpstechnik

Slartir · 2013-08-09 12:49:45

san terra wrote:

Die GPS Signale sind für "Otto Normalverbraucher" nie genau. Die werden absichtlich verfälscht.
Ich erinnere mich das in den Zeiten des Jugoslawien Krieges die Amis die Signale um 7 bis 15 m verfälscht haben.

Einspruch! GPS-Signale sind nicht verfälscht, sie sind "ungenau". Mit einem einzelnen Empfänger kann man nicht genauer messen.
Die Verfälschung, ich denke Du meinst S.A., wurde schon vor Jahren abgeschaltet.

Wir OttonormalVermesser arbeiten mit den gleichen Signalen wie jeder Handempfänger. Und trotzdem genau. Der Trick besteht
darin, nicht nur die Code, sondern auch die Phasen auszuwerten. Aber auch dann wird es nur genau, wenn man eine feste Referenzstation
nutzt. Ob das jetzt mit Hilfe eines eigenen, zweiten Empfängers oder eines Korrekturdatendienst geschieht ist egal. Und man muß wissen, was man tut.

Wenn ich meine Empfänger führender Hersteller ohne Referenzstation nutze ist die Position auch nicht wesentlich genauer als die eines kleinen Handemfängers.

Auch zu Zeiten künstlich verschlechteter Signale konnte man mit 2 Empfängern im cm-Bereich genau messen.

S.

seichter · 2013-08-09 13:36:52

Slartir wrote:

Auch zu Zeiten künstlich verschlechteter Signale konnte man mit 2 Empfängern im cm-Bereich genau messen.

Das war dann auch ein wesentlicher Grund, weswegen das DoD 2000 die künstliche Verschlechterung aufgegeben hat. Das Militär kann aber zusätzliche verschlüsselte Kanäle nutzen und dadurch die Genauigkeit verbessern, außerdem kann dann im Krisenfall der unverschlüsselte "zivile" Teil problemlos abgeschaltet werden.

Die 3 m Genauigkeit sind nicht unrealistisch: Ich nehme seit ein paar Monaten bis zu 8 unterschiedliche Logger gleichzeitig auf und berechne die Abweichung vom "echten" Weg. Da erhalte ich je nach Gerät 4 bis 8 m im Durchschnitt (ohne Ausreisser), d.h. die momentane Genauigkeit muss zumindest zeitweise deutlich besser als 4 m sein.

Weide · 2013-08-09 15:19:55

seichter wrote:

Die 3 m Genauigkeit sind nicht unrealistisch: Ich nehme seit ein paar Monaten bis zu 8 unterschiedliche Logger gleichzeitig auf und berechne die Abweichung vom "echten" Weg. Da erhalte ich je nach Gerät 4 bis 8 m im Durchschnitt (ohne Ausreisser), d.h. die momentane Genauigkeit muss zumindest zeitweise deutlich besser als 4 m sein.

Es gibt aber auch noch Fehler, die bei allen gleich sind. Verschiedene an derselben Hauswand reflektierte Signale liefern z.B. nicht ein unsinniges Bild, sondern passen gut zusammen und zeigen gemeinsam auf das Spiegelbild des Geräts (mit der Hauswand als Spiegel).

Wilhelm

EvanE · 2013-08-09 15:23:50

Slartir wrote:

Wir OttonormalVermesser arbeiten mit den gleichen Signalen wie jeder Handempfänger. Und trotzdem genau. Der Trick besteht darin, nicht nur die Codes, sondern auch die Phasen auszuwerten. Aber auch dann wird es nur genau, wenn man eine feste Referenzstation nutzt. Ob das jetzt mit Hilfe eines eigenen, zweiten Empfängers oder eines Korrekturdatendienst geschieht ist egal. Und man muß wissen, was man tut.

Einspruch: Geräte für Vermesser arbeiten mit zwei Bändern, und können schon dadurch eine höhere Grundgenauigkeit von ca. 1 Meter erreichen. Auch der Hardware-Aufwand z.B. im Bereich Antenne ist sicher erheblich größer als bei Consumer-Geräten und trägt seinen Teil zur besseren Grundgenauigkeit bei. Die Phasenauswertung bringt einen dann in den Dezimeter-Bereich. Korrektur-Informationen einer Referenz-Station ergeben dann in Summe die Genauigkeit im Zentimeter Bereich.

Ich hatte mal das Vergnügen einen 'Vermesser' (noch im Studium) mit einem Trimble begleiten zu dürfen. Selbst ohne Zugriff auf das Korrektursignal der Referenz-Station ergaben sich Genauigkeiten zwischen 10 und 40 cm (letzteres nur im Wald).

PS: Das Militär benutzt natürlich auch beide Bänder.

Edbert (EvanE)

Weide · 2013-08-09 16:17:53

EvanE wrote:

Die Phasenauswertung bringt einen dann in den Dezimeter-Bereich.

Das kommt mir jetzt komisch vor. Die Phasenauswertung müsste doch eigentlich eine Genauigkeit im Dezimeterbereich voraussetzen. Die Phasenauswertung liefert ja den Rest beim Teilen durch die Wellenlänge. Die Wellenlänge liegt doch so bei 20-30cm -- oder hab ich mich mal wieder verrechnet? Da sagt mir die Phasenauswertung bei 20cm Wellenlänge z.B., dass die Entfernung 7cm oder 27cm oder 47cm oder ... ist. Wenn ich nicht aus der bisherigen Auswertung alle Werte außer einem ausschließen kann, dann ist die Phasenauswertung für die Katz.

Weide

Last edited by Weide (2013-08-09 16:18:43)

Announcement

#1 2013-08-08 08:06:19

GPS-Empfänger der etwa 1 cm genau sein soll

#2 2013-08-08 08:26:26

Re: GPS-Empfänger der etwa 1 cm genau sein soll

#3 2013-08-08 08:36:40

Re: GPS-Empfänger der etwa 1 cm genau sein soll

#4 2013-08-08 08:43:09

Re: GPS-Empfänger der etwa 1 cm genau sein soll

#5 2013-08-08 08:57:51

Re: GPS-Empfänger der etwa 1 cm genau sein soll

#6 2013-08-08 08:58:27

Re: GPS-Empfänger der etwa 1 cm genau sein soll

#7 2013-08-08 08:59:43

Re: GPS-Empfänger der etwa 1 cm genau sein soll

#8 2013-08-08 09:20:17

Re: GPS-Empfänger der etwa 1 cm genau sein soll

#9 2013-08-08 09:30:26

Re: GPS-Empfänger der etwa 1 cm genau sein soll

#10 2013-08-08 09:32:10

Re: GPS-Empfänger der etwa 1 cm genau sein soll

#11 2013-08-08 09:34:47

Re: GPS-Empfänger der etwa 1 cm genau sein soll

#12 2013-08-08 09:35:35

Re: GPS-Empfänger der etwa 1 cm genau sein soll

#13 2013-08-08 09:45:25

Re: GPS-Empfänger der etwa 1 cm genau sein soll

#14 2013-08-08 09:46:10

Re: GPS-Empfänger der etwa 1 cm genau sein soll

#15 2013-08-08 09:48:12

Re: GPS-Empfänger der etwa 1 cm genau sein soll

#16 2013-08-08 09:55:04

Re: GPS-Empfänger der etwa 1 cm genau sein soll

#17 2013-08-08 09:58:30

Re: GPS-Empfänger der etwa 1 cm genau sein soll

#18 2013-08-08 10:25:57

Re: GPS-Empfänger der etwa 1 cm genau sein soll

#19 2013-08-08 13:20:09

Re: GPS-Empfänger der etwa 1 cm genau sein soll

#20 2013-08-09 10:55:24

Re: GPS-Empfänger der etwa 1 cm genau sein soll

#21 2013-08-09 12:49:45

Re: GPS-Empfänger der etwa 1 cm genau sein soll

#22 2013-08-09 13:36:52

Re: GPS-Empfänger der etwa 1 cm genau sein soll

#23 2013-08-09 15:19:55

Re: GPS-Empfänger der etwa 1 cm genau sein soll

#24 2013-08-09 15:23:50

Re: GPS-Empfänger der etwa 1 cm genau sein soll

#25 2013-08-09 16:17:53

Re: GPS-Empfänger der etwa 1 cm genau sein soll

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