DGPS mit Handy möglich? (SBAS, EGNOS, SAPOS, RTKLIB)

Hallo Leute,

durch Zufall habe ich letztens ein Samsung Galaxy xcover 4s in die Finger bekommen. Laut Datenblatt kann das alle möglichen GPS-Satelliten empfangen (GPS, Glonass, Beidou, etc. inkl. SBAS wie z.B. EGNOS). Mit älteren Android-Versionen war es meines Wissen gar nicht möglich SBAS zu nutzen, zumindest mit dem eingebauten GPS-Empfänger. Bluetooth-Empfänger mit DGPS konnte man hingegen immer nutzen, eine entsprechende App vorausgesetzt die das unterstützt. Seit Android 9 (oder noch früher?) soll es nun aber möglich sein SBAS ohne zusätzliche externe GPS-Maus zu nutzen.

Oben erwähntes Samsung xcover 4s scheint dies zu können. Dies habe ich daher mit der App GPSTEST ausprobiert. Zwar “empfängt” dieses Handy SBAS-Satelliten, z.B. PRN 123 oder PRN 127, nutzt dies aber leider nie zur Positionsberechnung. Ich meine dies zu erkennen, weil in GPSTEST nur die weiß markierten Satelliten tatsächlich benutzt werden, die anderen hingegen nicht. Somit kommt es vor das man zwar 37 Satelliten empfängt, tatsächlich aber nur 19 genutzt werden. Selbst wenn man bei GPSTEST einstellt, dass nur GPS-Satelliten und SBAS für die Positionsbestimmung genutzt werden soll, bleibt der SBAS-Satellit immer ungenutzt (egal wie lange man mit dem Handy freie Sicht Richtung Süden hat!). Als Accuracy wurde zwar manchmal 1 Meter angezeigt, aber dies kann wohl auch aus der Menge an empfangenen Satelliten liegen (auch ohne SBAS?!?).

Habt Ihr da ähnliche Erfahrungen gemacht oder funktioniert das bei Euch?

Meine 2. Frage stellt sich zur Nutzung von SAPOS mit dem Handy. Das xcover 4s scheint laut der App Geo++ RINEX Logger in der Lage zu sein RINEX-Daten ausgeben zu können, um diese mit den SAPOS-Korrekturdaten der Vermessungsämter zusammenrechnen zu können. Hat das schon mal jemand probiert? Zumindestens für Sachsen ist mir bekannt, dass man dort (auf Antrag) kostenlos die SAPOS-Daten benutzen darf. Das wäre mir eigentlich noch lieber als SBAS, da man SAPOS via mobile Daten empfangen kann und der freie Blick nach Süden nicht zwingend erforderlich ist. Sogar ein späteres Zusammenrechnen der Daten wäre noch möglich. Wie seht Ihr dafür die Chancen dies tatsächlich zu erreichen? Macht dies überhaupt Sinn bei diesen “einfachen” GPS-Empfängern in Handys?

Gruß fireball2

Hat noch niemand bewußt darauf geachtet, ob beim Kartieren mit dem (neuen) Handy DGPS tatsächlich genutzt wird? Ohne sind doch die aufgezeichneten Tracks meist viel zu ungenau?

Ich kann nicht viel beitragen, außer das DGPS und SBAS zwei völlig verschiedene Dinge sind.
SBAS sind großräumig erhobene Korrekturdaten für äußere Einflüsse
DGPS ist eine Technik den relativen Abstand zwischen zwei Empfängern präzise zu bestimmen.

Nö, bei beiden Systemen werden Korrekturdaten zu den Satellitensignalen übermittelt (Atmosphäre, Satellitenposition, Uhrenabweichung usw). SBAS ist dabei allerdings recht allgemein gehalten und deswegen nicht so präzise wie die Daten einer nahen Basisstation. Dafür werden sie über die GPS-Satelliten selbst übertragen und brauchen keinen zusätzlichen Empfänger.

Interessant… Haben die Deutschen da wieder eine eigene Definition? Ich kannte bisher nur die Definition wie sie in der englischen Wikipedia zu finden ist, inklusive

https://en.wikipedia.org/wiki/Differential_GPS

Die deutsche Version davon liest sich ganz anders und das eigentliche (englische DGPS) ist nur eine Randnnotiz.

Der SoC des Samsung Galaxy xcover 4s ist nun auch schon mehr als 2 Jahre alt und daher nur in der Lage GNSS L1 zu empfangen.

Selbst aktuelle SoC mit 2-Frequenz-Unterstützung (!= DGPS) wie der https://www.broadcom.com/products/wireless/gnss-gps-socs/bcm47755#overview sollen angeblich in der Praxis zwar etwas bessere, aber insgesamt auch schwankende Genauigkeit haben, Link aus der letzten WN:

Original russisch: https://frexosm.ru/files/comparison-smartphone-GNSS-modules.pdf
Google Übersetzung: https://translate.google.com/translate?sl=auto&tl=DE&u=https://frexosm.ru/files/comparison-smartphone-GNSS-modules.pdf

Frage an die Android-Nutzer: Gibt es eigentlich GPS-Patch-Antennen (Kabel oder Bluetooth) für Smartphones mit dem Broadcom-2-Kanal-Empfänger?

Nicht dass ich wüsste. DGPS heißt, dass du eine Basisstation mit bekannten Koordinaten hast und daraus Korrekturdaten berechnest, welche den Fehler zwischen empfangener und tatsächlicher Position beinhalten. Diese Korrekturdaten werden an den Rover geschickt, welcher diese Daten nutzt, um den Fehler der eigenen Positionsbestimmung zu reduzieren. SBAS ist eine einfachere Variante, bei der die Korrekturdaten für eine bestimmte Region direkt über den Satelliten gesendet werden und somit keine Basisstation und zusätzlicher Empfänger erforderlich ist.

Ein anderes, häufig genutztes Verfahren ist RTK, welches die Phasenverschiebung der Signale direkt auswertet. Dies ist das eigentlich spannende System, weil es Zentimetergenaugikeit erlaubt. Neben den Korrekturdaten braucht es hier auch einen speziellen GPS-Empfänger, welcher die Phasenverschiebung auswerten kann.

Das klingt tatsächlich spannend. Inwieweit ist diese Methode denn empfindlich gegenüber Mehrwegeempfang, Abschattung durch Bergwände oder Signalabschwächung in Wäldern durch das Blätterdach?

Welche Korrekturdaten meinst Du: SBAS oder DGPS?

Interessiert

tracker51

Sehr empfindlich. Schon ein Rohr über der Straße versaut dir die Qualität. Du brauchst zwingend direkte Sicht auf mindestens fünf Satelliten.

Weder noch. Die RTK Basisstation senden noch zusätzlich Phaseninformationen. Im Detail ist das alles ziemlich kompliziert.

So ein RTK-System gibt es übrigens ab 5000 € aufwärts (Empfänger, Antennen, Zubehör, Funkgerät und Modem). Ggf. alles doppelt, falls man seine eigene Basisstation betreiben möchte/muss.

Meinst du so etwas: https://www.ili-gis.com/

Ich habe da mal eine Anfrage gestellt, bezüglich der Kosten:

Ich fand es schon interessant, aber so viel Geld habe ich dann doch nicht übrig.

Hallo,

danke für die Info.

Im Endeffekt bleibt unsereinem dann wohl - auch aus Kostengründen - nur Postprozessing möglich, denn in der “Wildnis” gibt es zu oft kein Netz, um Korrekturdaten vor Ort nutzen zu können.

Hier in Niedersachsen werden SAPOS-Daten kostenlos zur Verfügung gestellt. Klein-Moritz stellt sich vor, daß er jetzt eigentlich nur ein Programm bräuchte, das die aufgezeichneten gpx-Daten mit den SAPOS-Daten verheiratet und daraus genaue(re) Positionsdaten berechnet. Oder übersieht Klein-Moritz da was?

Fragt

tracker51

Klein-Moritz übersieht, dass er dafür einen geeigneten GPS-Empfänger und eine Auswertesoftware braucht. Habe auch noch nicht gesehen, dass sich die Daten in GPX speichern lassen. Da es langsam die ersten Low-cost-Empfänger für wenige hundert Euro gibt (ohne Antenne natürlich), die dafür geeignet sind, wäre eine kostenfreie Software zur Auswertung wirklich ganz interessant. Mir ist leider nichts bekannt.

Also wenn man post processing machen will, kann man mit https://play.google.com/store/apps/details?id=de.geopp.rinexlogger&hl=en die Daten vom Handy im RINEX Format speichern und vermutlich (d.h. noch nicht ausprobiert) mit RtkLib dann zu hause nacharbeiten.

Langsam? Seit Jahren. Was relativ -neu- ist, sind Mehrfrequenzempfänger im erträglichen Preisrahmen (Mehrfrequenz wie L1, L5 etc).

Würden denn NMEA-Daten reichen? Welche Datensätze würden ggf. benötigt? Ich besitze eine Navilock-Maus mit ublox-Chipsatz, die aus GPS-, Galileo- und EGNOS-Signalen folgende Sätze errechnet:

$GNRMC,110058.00,A,5210.71432,N,00935.88436,E,0.060,xxyyzz,A6F
$GNVTG,T,M,0.060,N,0.112,K,A
39
$GNGNS,110058.00,5210.71432,N,00935.88436,E,AN,07,2.15,121.7,46.2,65
$GNGGA,110058.00,5210.71432,N,00935.88436,E,1,07,2.15,121.7,M,46.2,M,40
$GNGSA,A,3,10,27,18,20,08,01,11,3.01,2.15,2.11
1C
$GPGSV,3,1,09,01,14,261,28,04,37,08,63,291,42,10,62,086,46
41
$GPGSV,3,2,09,11,22,280,41,18,37,265,43,20,38,059,42,21,14,082,237B
$GPGSV,3,3,09,27,69,148,44
47
$GNGLL,5210.71432,N,00935.88436,E,110058.00,A,A71
$GNGRS,110058.00,1,-0.9,-0.2,-2.2,0.2,3.3,13.6,0.0,63
$GNGST,110058.00,15,2.8,1.1,3.6
4F
$GNZDA,110058.00,xx,yy,zzzz,00,00
76
$GNGBS,110058.00,2.8,1.1,3.6,*5D

Ciao

tracker51

Mein altes Garmin GPSMap76s hatte schon Anno 2001 WAAS/EGNOS und einen Anschluss für D-GPS eingebaut.
Das erste Mal, dass ich in Nord-Dänemark(!) Empfangsgenauigkeit von 1,6 Metern hatte, war 2005.
Bild
Die Datensätze werden über eine Serielle Schnittstelle exportiert auch in Klartext, wie tracker51 eben beschrieb.
https://forum.openstreetmap.org/viewtopic.php?pid=788497#p788497

Muss ich mich wohl mal genauer mit beschäftigen. Auf der Arbeit beschäftige ich mich immer nur mit unseren Systemen (und dann eher als Nutzer der Daten).

Was hattest Du denn für einen DGPS-Empfänger?

Interessiert

tracker51

Danke, nicht ganz, dieses ppm10xx-Gerät ist ein eigenständiger Empfänger und keine Antenne: https://www.ili-gis.com/ppm10xx

Nach grober Recherche habe ich keine GPS-Antenne für Smartphones gefunden, weder für Android noch iOS.

Ich frage auch deshalb, weil die aktuellen 2-Kanal-Empfänger (L1/L5) z.B. im Xiaomi MI8 mit Trägerphasenverarbeitung angeblich Genauigkeiten im Zentimeterbereich erreichen können. Für Vermessungen wäre daher ein hochwertige externe Antenne am Lotstab sicher vorteilhafter, als das Phone in die Luft zu halten.

Aber selbst in diesem Versuchsaufbau der Bunderwehr-Uni München verwenden die das Xiaomi MI8 ohne externe Antenne und nur mit Abschirmung gegen Bodenreflexionen: https://www.unibw.de/space/news/unibw-m-forscher-erreichten-eine-beispiellos-praezise-1-2-cm-gnss-positionierung-mit-einem-handelsueblichen-smartphone

Gibt es denn überhaupt ein Gerät mit GNSS-Antennenbuchse?

Und eine reine Antenne über BT? Gibt es dafür ein Protokoll?