Längengrad genauer als Breitengrad

Hallo,

hab jetzt schon des öfteren mein GPS-Gerät (mit und ohne EGNOS) in meine Fensterbank gelegt und mit der Software VisualGPS ein paar Stunden den NMEA-Feed mitgeschnitten.

Meine Frage:
Wieso ist der Breitengrad fast doppelt so schlecht von der Standardabweichung, als der Längengrad ?

Bei beiden Messungen ist die Standardabweichung vom Breitengrad bei ca. 5m und der Längengrad hat nur eine Abweichung von ca. 2m.

Woran liegt das ? Vielleicht weil die Satelliten von Nord nach Süd (oder andersrum) ziehen ? Habt Ihr bei euren Messung das gleiche Verhalten feststellen können ?

Ist ja ganz gut zu wissen für Geocachen, das man sich auf die Längengradangabe zu 50% mehr verlassen kann als auf die Breitengradangabe

Mein GPS: Garmin GPS60Csx

Messung vom 31.05.2006 ohne aktiviertem EGNOS mit ca 13000 Messungen
(ältere Firmware 2.61beta oder so, weiss ich leider nicht mehr)
[Blockierte Grafik: http://www.andypu.de/GPS_20060531.gif]

Messung vom 27.06.2006 mit aktiviertem EGNOS mit ca 5500 Messungen
(Sirf 2.60, GPS FW 2.90)
[Blockierte Grafik: http://www.andypu.de/GPS_20060627.gif]

Grüße
Andreas

Zitat

Zitat von APuschendorf@29.06.2006 - 10:36
....Meine Frage:
Wieso ist der Breitengrad fast doppelt so schlecht von der Standardabweichung, als der Längengrad ?

Bei beiden Messungen ist die Standardabweichung vom Breitengrad bei ca. 5m und der Längengrad hat nur eine Abweichung von ca. 2m...

Hallo,

bei einer Stichprobenanalyse bin ich dazu angehalten, extreme Aussreißer vor der Berechnung eines Mittelwertes und/oder der Standardabweichung zu eleminieren.

Vielleicht hat die Software einige dieser Ausreißer nicht eleminiert?
Somit ist die hohe Abweichung für Latitude und auch Altitude damit zu erklären.

Vielleicht hast du eine ungünsige Ausrichtung deiner Fensterbank ?

Besser wäre Rundumsicht auf einem Berg/Hügel.
Dann kanst du solche Aussagen nach ein paar 100 Messungen, denen mehrer parallel laufen sollten.
Um Gerätestreuung, Richtiwirkung des Empfangsantenne etc. auszuschließen.
Also mind 4 Geräte. Eins in jede Himmelsrichtung ausrichten und dann messen.

Zitat

Zitat von APuschendorf@29.06.2006 - 10:36
Meine Frage:
Wieso ist der Breitengrad fast doppelt so schlecht von der Standardabweichung, als der Längengrad ?

Das muss typischerweise nicht immer so sein. Vielmehr hängt das von der aktuellen Satellitenkonstellation ab.

Typischerweise hat man in unseren Breitengraden mehr Satelliten im Süden, Osten und Westen, und weniger im Norden stehen. Das führt wohl dazu das die Auflösung des Längengrades besser berechnet werden kann, da ja links und rechts von der Position Satelliten stehen. Da in Nordrichtung in der Regel weniger Satelliten stehen, ist hier die Verteilung schlechter. Und Abweichungen in der Messung können schlechter kompensiert werden.

Eine ausgeglichene Abweichung dürfte man nur am Äquator und an den Polen haben, da hier die Satelliten statistisch gesehen besser in allen Himmelsrichtungen verteilt sind.

mfg
JLacky

Zu den bisherigen Deutungsversuchen kann ich nichts sagen. Ich glaube aber, zumindest einen starken Anteil erklären zu können.

Bei etwas deutlicher Ausdrucksweise sollte man die Bezeichnungen der Auswertungen des Programms „nicht sauber“ nennen.

Der Mittelwert einer Meßgröße, alle Varianten eines Mittelwertes und die Standardabweichung müssen dimensionsgleich sein. Die NMEA-Sätze liefern Winkel, also müssen Mittelwerte dieselbe Einheit haben. Genauso verhält es sich mit der Streuung. Würde die Standardabweichung in Form eines Winkels angegeben, dann könnte die erste Zeile des ersten Bildes etwa so aussehen:
Latitude: N 51° 55’ 34,308’’ StdDev: 0.173’’
Bei einer geographischen Breite von ca. 52° bewirkt aber dieselbe Winkelabweichung der Länge nur etwa 62% der Entfernung *), die Unterschiede in der Standardabweichung würden also deutlich sinken.

Natürlich ist eine Abweichung als Meterzahl viel anschaulicher als diejenige eines Winkels. Und die Frage „Warum sind Längengrade genauer als Breitengrade?“ hat auch auf mich zunächst suggestiv gewirkt. In der Grafik bei VisualGPS sieht man in der Verteilung allerdings keine krassen Unterschiede in waagrechter und senkrechter Richtung. An dieser Stelle geht es ja auch noch um Winkel.

Im Übrigen benutze ich gern auch VisualGPS und schätze dieses Programm.

Grüße
Bunav

*) Breitendifferenz 1’’ bedeutet immer ca. 30,9 m.
Längendifferenz: 30,9 m * cos Breite, d.h. 30,9m am Äquator, im Beispiel mit 52° Breite nur noch 19 m.

** N51.30° E6.59° (incl. SA) **
** iQue 3600 **
** GPSMAP 76Cx **

Hi Bunav,

Deine Erklärung ist sehr gut.

Die Abweichung der Winkelgenauigkeit ist in beiden Richtungen gleich.

Die Abweichung in Meter ist ungleich, da 1 Längengrad umgerechnet in Metern nicht identisch ist mit den Metern die ein Breitengerad bei uns in Deutschland hat.

Logisch. Das muss es sein.

Vielen Danke.

Ganz interessant noch http://www.kowoma.de/gps/gpsmonitor/gpsmonitor.php
Aber die Seite kennen sicher die meisten. Auf der Seite wird die Abweichung auch in Metern angegeben und dort sieht man den gleichen Effekt. Breitengrad ist scheinbar ungenauer als der Längengrad.

Grüße Andreas

Hallo Andreas,

könntest Du bitte mal angeben ( ev. anhand der Zoomstufe auf Deinem GPS Kartenschirm ), wie groß die max. Entfernung in Metern von Deinem Standort war.

In meiner " Gartenstuhlmesung - stehend " ( siehe Link unten ) waren das rund 70 m.

Also über die gesamte Schwankungsbreite rund 150 m, was auf meinem leider etwas unscharfen Bild auch zu erkennen ist.

>>>>>>>>>>>>>>

Weiterhin würde ich gerne wissen, weshalb die Positionsfehler so enorm zunehmen, sobald ein WAAS Satellit empfangen wird.
Oder war das bei meinem Test eine Ausnahme ?

Ich habe in meinem iFinder Go 2 die " WAAS Anforderung " deaktiviert, da das GPS bei Zuschaltung dieses Dienstes ständig am Melden von " Position gefunden " und " Position verloren " ist und man damit so eigentlich nicht arbeiten kann.

Taucht jedoch am Himmel ein WAAS Satellit auf, dann wird er automatisch in den Empfang mit einbezogen, ohne das dazu eine separate Meldung erfolgt.
Es erscheint dann im Bildschirm ein kleiner Stern und die Positionsfehler nehmen dann auch ab.

Doch in meinem Test habe ich zufällig beaobachtet, daß sie erst mal auf 1.500 hoch gingen und erst dann kurz auf unter 10 m gefallen sind.

Natürlich haben diese großen Positionsfehler die im Tripkalkulator berechneten Werte ( AVG und max. Geschwindigkeit ) erheblich verfälscht.

Sollte diese Phänomen beim Finden eines WAAS Satelliten immer auftreten, könnte das eine Erklärung für die großen Abweichungen bei der max. Geschwindigkeit sein.

Diese Phänomen scheint aber nur bei langsamer eigener Fortbewegung aufzutreten, denn benutze ich mein GPS im Auto, dann rechnet der Tripkalkulator mit einer Abweichung von 1 % für mich " ausreichend genau " !

Zitat

Zitat von kg340@30.06.2006 - 14:33
könntest Du bitte mal angeben (…), wie groß die max. Entfernung in Metern von Deinem Standort war.

Hallo kg340,

die Bilder enthalten doch Koordinaten! Bei den 5x5 Rechtecken des ersten Bildes erkennt man Breitendifferenzen von 0,318’ und Längendifferenzen von 0,198’. So lässt sich der gesamte Bereich mit allen Ausreißern (Start der Aufzeichnung?) vermessen.

Grüße
Bunav

** N51.30° E6.59° (incl. SA) **
** iQue 3600 **
** GPSMAP 76Cx **

Zitat

Zitat von Bunav@30.06.2006 - 23:02
.... erkennt man Breitendifferenzen von 0,318’ und Längendifferenzen von 0,198’. So lässt sich der gesamte Bereich mit allen Ausreißern (Start der Aufzeichnung?) vermessen.

Hallo Bunav,

Du kannst das, ich nicht.

Vielleicht findet sich ja noch jemand, der die Meter mal aufschreibt.

Hallo kg340,

ich habe solch eine Messung auch mal gemacht und hatte dabei im GPS Infofenster meines SP3 eine Abweichung von 5 Meter.

Hier ist die Werteerfassung mit VisualGPS. Die Messung fand im 3.Stock auf dem Balkon bei leichter Bewölkung statt.

[Blockierte Grafik: http://home.eplus-online.de/sv650/Unbenannt2.jpg]

Hallo Andre.W,

also die Entfernung vom Mittelpunkt einer der Kreise bis zum größten Ausschlag waren 5 m ?

Und dabei hat sich Dein Balkon mit dem GPS 38.21 m fortbewegt.

Hallo kg340,

Nein! so ist es nicht. Anscheined verwechselst Du da etwas.
Wie ich schon sagte, war zum Zeitpunkt der Mesung die GPS - Genauigkeit des SP3 ±5 Meter (siehe Screenshot SP3). Und eine räumliche Veränderung meines Balkons konnte ich aufgrund eines klaren geistigen Zustands nicht feststellen.

[Blockierte Grafik: http://home.eplus-online.de/sv650/Genauigkeit.jpg]

Zitat

Zitat von Andre.W@3.07.2006 - 09:18
.... zum Zeitpunkt der Mesung die GPS - Genauigkeit des SP3 ±5 Meter

Hallo Andre,

das mit der Balkonbewegung war ja auch mehr bildlich gemeint.

Doch, was bedeutet dann in der Statusleiste die Angabe : Distanz = 38,21 Meters ?

Zitat

... siehe Screenshot SP3

Also, wo da jetzt Genauigkeit = 15 m stehen, sahst Du bei Deiner Messung 5 Meter ?

Wissen möchte ich ( aber ohne selbst zu rechnen, weil ich nicht weis wie ), wie groß die Entfernung der wandernden Signale von Deinem Standort waren.

Also, wahrscheinlich vom Mittelpunkt einer der Kreise bis zum entferntesten Punkt Deiner Aufzeichnung.

Besser wäre aber zu Beginn einer solchen Messung seinen Standort mit einem WP zu markieren.
Dann sieht man während des Versuches, wie sich der Cursor ( oder der Positionspfeil ) ständig bewegt und das, obwohl das GPS steht. Aber, das ist ja bekannt.

Zitat

Zitat von kg340@3.07.2006 - 10:52
Doch, was bedeutet dann in der Statusleiste die Angabe : Distanz = 38,21 Meters ?

Hallo kg340,

einfach vergessen, diese Angabe erscheint zufällig!! Man kann im Diagramm einen Punkt setzen und dann durch Bewegen der Maus messen. Im Augenblick des Screenshots hatte der Mauszeiger sicher eine zufällige Position.

Nachträgliches „Messen“ nach den erkennbaren Koordinaten: das Bild ist 0,0143 Winkelminuten breit, das sind etwa 16,7m. Diese Breite wird voll ausgenutzt.
Höhe: Winkeldifferenz = 0,012’, entsprechend ca.22 m. Die Aufzeichnung belegt nur (geschätzt) 3 der 5 Kästchen, also ca. 18 m. Ausgehend von einer „Mitte“ hat sich die Anzeige immer nur um <10m bewegt, das widerspricht nicht dem Anzeigewert ±5m.

Hast du dir mal im Hilfeforum „FAQ -…“ ein paar Aussagen zur Genauigkeit angesehen?
Und zum Probieren: VisualGPS lässt sich kostenlos herunterladen-

Grüße
Bunav

** N51.30° E6.59° (incl. SA) **
** iQue 3600 **
** GPSMAP 76Cx **

Hallo Bunav,

vielen Dank für Deine Hilfe.

Zitat

Hast du dir mal im Hilfeforum „FAQ -…“ ein paar Aussagen zur Genauigkeit angesehen?

Ja, Ergebnis : Es konnten keine Hilfe Themen gefunden werden, die auf deine Suche zutreffen.

Zitat

Und zum Probieren: VisualGPS lässt sich kostenlos herunterladen

Das habe ich schon lange auf meinem PC. Kann jedoch vom iFinder nichts eingeben, da keine Verbindung zum PC.

Daher muß ich hier die Fragen stellen.

Hallo Bunav,

jetzt weiß ich, was Du mit FAQ.... gemeint hast, die " FAQ-Wissenswertes für den Anfänger - Infos " !

Und ich habe oben in der " Hilfe " gesucht.

Daher, wenn schon ein Hinweis, bitte komplett aufschreiben.

Noch eine Frage.

Ist es richtig das die Abkürzung " mag " die Einheit für die Grad-Angabe in Magnetic Nord ist ?

Zitat

Zitat von kg340@3.07.2006 - 23:26
Ist es richtig das die Abkürzung " mag " die Einheit für die Grad-Angabe in Magnetic Nord ist ?

Hallo kg340,

leider kann ich das nicht beantworten, ich weiß es nicht.
Als Einheit ist mir der Begriff unbekannt, er müsste dann mit Zahlenwerten auftreten. Bei Abkürzungen ist alles möglich, es kommt auf den Zusammenhang an. Vielleicht kannst du schreiben, wo du auf „mag“ gestoßen bist.

Grüße
Bunav

** N51.30° E6.59° (incl. SA) **
** iQue 3600 **
** GPSMAP 76Cx **

Zitat

Zitat von Bunav@5.07.2006 - 09:46
....Als Einheit ist mir der Begriff unbekannt, er müsste dann mit Zahlenwerten auftreten.

Hallo Bunav,

es ist u.a. die Einheit für die Peilung.

Also, z.B. 112 ° mag

Hier habe ich im Internet eine interessante Seite für GPS-Abkürzungen gefunden :

http://www.bibrand.de/GPS/gps_abk.htm

Ich würde aber gerne wissen, was die Abkürzung " mag "bedeutet, konnte dazu leider nicht mehr finden.

Hallo kg340,

unter Deinem angegebenen Link wird zu Richtungen / Kurse erklärt:

• °Mag/°Tru = PeiLunG zum Ziel

und unter Einheiten:

• °M ° Grad magnetisch Nord
• °T ° Grad wahrer Nord

Ich denke, °Mag ist identisch mit der Angabe °M.

Zitat

Zitat von Andre.W@6.07.2006 - 08:05
[*]°Mag/°Tru = PeiLunG zum Ziel

[/list]und unter Einheiten:

• °M ° Grad magnetisch Nord
  

  
  

• °T ° Grad wahrer Nord
  

  
  

Ich denke, °Mag ist identisch mit der Angabe °M.

Alles anzeigen

Nein, die Schlussfolgerung ist nicht ganz richtig! Die Kürzel °Mag/°Tru auf der erwähnten Seite beziehen sich auf "Kurse", also Richtungsangaben bei der Navigation eines Schiffes in Bewegung. Dabei muss man unterscheiden zwischem dem was der Kompass anzeigt und der tatsächlichen Bewegungsrichtung, die durch verschiedene Formen der Abdrift beinflusst ist. Das nennt sich dann "Kompasskurs" (engl. auch "Bearing") im Gegensatz zum "Kurs über Grund" (=Heading).

Dabei kann man sich auf mag. Nord, tatsächlich Nord oder Gitter Nord (der Karte!) beziehen (mag/true/grid). Da aber ein Kompass direkt nur mag. Nord anzeigt ist das dann die gebräuchlichste Angabe. Anscheinend wird bei einem Kurs die Bezeichnung der Gradangabe häufig mit drei Buchstaben abgekürzt, während eine statische Peilung häufig mit nur einem Buchstaben daherkommt.

Das ganze ist aber nicht festgelegt, kann also in anderen Fällen auch völlig anders abgekürzt sein.

Gruss Ortwin