GPS-Aktualisierungsrate <1sek

Erst einmal "Hallo an alle im Forum".

Ich habe einmal eine Frage bezüglich der GPS-Aktualisierungsrate.

Ich benutze ein embedded Modul welches mir ca. jede Sekunde meine Position liefert.

Jetzt gibt es ja Einsatzmöglichkeiten, in denen in 1sek schon sehr viel Weg zurückgelegt werden würde (ICE, Flugzeug usw.).

Ich denke einmal das das eigentliche GPS-Signal schneller als 1sek von den Satelliten gesendet wird.

Mich würde einmal interessieren wie man es hin bekommt, das man sagen wir mal alle 1/10sek ein komplett aktuelles NMEA zur Verfügung gestellt bekommt.

Evtl. werden ja hier 6 Empfänger zeitverzögert zugeschaltet und dadurch die Aktualisierungsrate angehoben.

Aber evtl. kennt Ihr ja noch andere Möglichkeiten.

Bis denn
Björn

Zitat von Tüftler

Mich würde einmal interessieren wie man es hin bekommt, das man sagen wir mal alle 1/10sek ein komplett aktuelles NMEA zur Verfügung gestellt bekommt.

Man kauft sich für viel Geld einen Empfänger der das kann. Von GARMIN gibt es z.B. eine n 5HZ-Empfänger der halt 5 Positionen pro Sekunde liefert.

Zitat

Evtl. werden ja hier 6 Empfänger zeitverzögert zugeschaltet und dadurch die Aktualisierungsrate angehoben.

Im Ansatz nette Idee. Bedenke aber bitte, das das NMEA-Protokoll, soweit ich das sehe, die Zeitinformation nur bis eine Sekunde auflöst, Also würde man nie wissen, in welcher Zeitlichen Abfolge die Positionen der 6 Empfänger zu werten sind.
Außerdem würde die Positionsdrifft vermutlich das ganze sowieso zunichte machen. Das könnte nur bei hohen Geschwindigkeiten und linerarer Bewegung funktionieren.

Nein, für eine solche Anforderung brauchst Du einen speziellen Empfänger der die Positionsdaten entsprechend ermittelt und in der richtigen Reihenfolge ausgibt.

mfg
JLacky

Was für eine Frage. Die Geräte ermitteln die Position doch nicht 1x/Sek., weil der Programmierer zu faul war, selbige öfter als 1x/Sek. aufzubereiten...

Das ist doch wohl naheliegend, dass das technische Begrenzungen sind. Die, wenn man sie verbessern wollte - soweit überhaupt möglich - mindestens höhere Investition in die Hardware und damit ein teureres Gerät erfordern!

Sorry, aber manchmal...

Nur mal so eine Frage und vielleicht ein Gedankenanstoss: Weshalb braucht es den mehr Berechnungen. Bei schneller Fortbewegung ändert sich dann ja auch die Richtung nicht sehr schnell, also für was würde ich denn mehr Punkte auf einer geraden (oder nahezu) Linie benötigen?

Zitat von webGandalf

Nur mal so eine Frage und vielleicht ein Gedankenanstoss: Weshalb braucht es den mehr Berechnungen. Bei schneller Fortbewegung ändert sich dann ja auch die Richtung nicht sehr schnell, also für was würde ich denn mehr Punkte auf einer geraden (oder nahezu) Linie benötigen?

Nicht jeder der schnell ist, ist auch geradlinig

Hier z.B. ...

http://www.leitspeed.de/driftb…ncebox/performancebox.php

ist ein 10Hz-Gerät, bei dem schon durch den Anwendungszwecke klar wird, wofür man es braucht.

mfg
JLacky

Zitat von JLacky

Nicht jeder der schnell ist, ist auch geradlinig

Hier z.B. ...

http://www.leitspeed.de/driftb…ncebox/performancebox.php

ist ein 10Hz-Gerät, bei dem schon durch den Anwendungszwecke klar wird, wofür man es braucht.

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Da sollte man dann aber keinen Sirf III einbauen sonst weiss man am Ende nicht mehr woher die Drift stamte...

...in GPSPasSion gibt es einen interessanten Thread, in dem sich mit dem Hochtakten eines MTK-Chips auf 5 Hz beschäftigt wird:

http://www.gpspassion.com/forumsen/topic.asp?TOPIC_ID=76813

Gruß
Günther

Hallo,

Zitat von webGandalf

Nur mal so eine Frage und vielleicht ein Gedankenanstoss: Weshalb braucht es den mehr Berechnungen.

Um die Genauigkeit zu erhöhen. Eine größere Anzahl von Messungen erhöht die Genauigkeit und Stabilität eines dynamischen Annäherungs- und Prognoseverfahren. Um so mehr Futter der Kalman-Filter erhält, um so stabiler und genauer arbeitet er.

Beispiel: Garmin

Der Kalman Filter dieser Geräte errechnet sofort nach dem eine neue Position bekannt ist, schon eine Prognose für die Eingangswerte der Multilateration für die nächste zu berechnende Position. Dabei werden historische Daten verwendet. Die jüngeren Daten werden stärker bewertet als die älteren Daten. Bricht dann zum Zeitpunkt an dem die neue Position bestimmt werden soll, ein Eingangsparamer für die Multilitaration weg, weil ein Satellit abgeschattet worden ist, so kann der der fehlende Wert durch einen prognostizierten Wert ersetzt werden. Praktisch kann der Empfänger damit auch den Fix unter dynamischen Bedingungen halten, bei denen er schon selber schon kein statischen Fix mehr liefern könnte. Bei nun höherer Meßfrequenz hat der Kalman-Filter statistisch gesehen jüngere Daten für eine Prognose zur Verfügung als bei niedrigerer Messfrequenz. Ähnliches gilt auch für die Korrektur-Algorithmen der Trackaufzeichnungsfunktion.

Gruss Joern Weber

Danke für diese Info, Joern, sehr interessant!

Gibt es eigentlich Literatur zu solchen Themen, mit der man sich als interessierter Laie ein bißchen weiterbilden könnte ?

LG, bp

Hi,
hier noch eine interessante Seite:

http://www.maxqdata.com./

http://www.maxqdata.com./MQGPSCustomOrder.htm (Hardware)

Alles über Drag Racing.

Gruß
Günther

Hallo Herman,

Zitat von HermanTheGerman

Gibt es eigentlich Literatur zu solchen Themen, mit der man sich als interessierter Laie ein bißchen weiterbilden könnte ?

Ich kann dir nur ein paar Stichpunkte zum Kalman-Filter liefern. Den Rest musst du dir bei Google besorgen.

-> Gauß sein "Prinzip der kleinsten Fehlerquadrate"
-> Taylor Näherung
-> Rudolf Emil Kalman
-> erweiterter Kalman Filter (extendend Kalman Filter)

Auch ich durchschaue die Formeln nicht, mir fehlen dazu die Grundlagen der höheren Mathematik, obwohl sie mich brennend interessieren würden. Gauß und Helmert sind schon schwierig, aber Kalman ist die Steigerungsform. IMHO der beste lebende Mathematiker. Der Kalmanfilter wird nicht nur bei GPS eingesetzt sondern auch bei ADSL, Funkgeräten un ähnlichen.

http://www.cs.unc.edu/~welch/kalman/

Wenn Du näheres zur konkreten Implementation des Kalman-Filters in GPS-Chipsets suchst, beist Du auf Granit. Das sind Werksgeheimnisse mit denen Hersteller leben und sterben. SiRF konnte nur deshalb seine Marktdominanz erreichen, weil sie jemanden haben der sich perfekt mit den Kalman-Filter auskennt. Denn nur wer aus dem Rauschen das GPS-Signal herausfiltern kann, kann die Empfindlichkeit der Empfänger hochschrauben. Auch dafür wird ein Kalman Filter in Form eines digitalen PLL eingesetzt.

http://www.innovatia.com/software/papers/hybrid.htm

Gruss Joern Weber

Hab den Link hier schon einmal gepostet find ihn zurzeit aber nicht. In Frankreich gibts nen großen Haufen "Verrückte" die mit 4 Aufeinander abgestimmten Billigst GPS (die in Frankreich in einem großen Sportdiscounter verkauft werden) auf 4 Points pro Sekunde kommen. Der Trick ist dass man bei dieses Geräten einstellen kann, zu welchem Zeitpunkt jeder Sekunde das Signal aufgenommen wird (allerdings nur im 1/4 Sek Takt, aber vielleicht ist inzwischen ja schon eine Firmware mit 1/10 Takt draußen, die Verkäufe des Geräts würds ja ordentlich steigern wenn auch nur 100 Franzosen meinen sie brauchen nun 10 Geräte...). So setzt man Gerät 1 auf 0sek, Gerät 2 auf 0,25 Sek, Gerät 3 auf 0,5 Sek und Gerät 4 auf 0,75Sek und hat dadurch pro Sekunde 4 Trackpoints nach zusammenführen (Da GPS eine für dieses Spiel absolute Zeitgenauigkeit haben, ist so eine 0,25 Sekunden Taktung natürlich absolute exakt beim Segeln (keine Abdeckung).

Das ganze nutzen Sie um beim segeln und surfen die Spuren analysieren zu können. Gibt dazu dann auch eine Software wo man die aufgenommenen Winddaten verschiedener Boote einstellen kann und so schon fast wissenschaftlich die Beste Linie ausrechnen kann, bzw zumindest wer die beste Linie gewählt hat. Ein paar habens auch schon beim Skifahren und Snowboarden zur Schwunganalyse verwendet, aber das nur zum Spaß und nicht auf dem doch recht hohen Segelniveau das einige mir dort haben zu scheinen.

So hier der Link zum GpsAR Thread (Der größte Teil der software ist Freeware) - ist wohl eine der ganz wenigen frei verfügbaren Softwares die mit 4Hz GPStracks vernünftige Analysen durchführen kann.
http://www.naviboard.de/vb/showthread.php?t=22892
Und das ist glaube ich das Forum wo dieses Programm entstand.
http://www.windsurfing33.com/f…4937cfb9f10add5db2bb2e177
http://www.gps-speedsurfing.com/

Recht interessant also was man als Freizeitsportler alles mit einem (oder 4) GPS anstellen kann.

Benutzt wird dazu dass hier komplett unbekannte GPS Handheld (kein Mapping) Amarylle GT-11 und gewartet wird sehnsüchtig auf den GT-31 der wohl laut Gerüchten auch 5Hz registrieren kann (genauso wie der QSTARZ BT-Q1000 - Kosten etwa 65€ - nur ist der glaube ich nicht 100% Wasserfest, bzw geeignet am Surfbrett befestig zu werden.)

Hallo Joern,
nochmal danke für all die Info. Ich schau mich mal um.
LG, bp

Hier ist ein erster recht aussagekräftiger Vergleich der neuen Geräte:D: http://www.gps-speedsurfing.co…mnu=forum&smnu=6&val=5666

Der Autor dort, kommt zu dem Schluss das MTK auf 5Hz die besten Resultate bietet, wobei GT11 GT31 wohl durch Dead Reckoning noch nicht ganz sicher eingeschätzt werden können. (dies ist immer unter freiem Himmel). Wenn man da als Vista HCx User liest, dass ein identisches Gerät mit MTK deutlich besser als mit SirfIII funktioniert, lässt es ja noch hoffen dass auch Garmin noch deutliche Verbesserungen bringt. Vielleicht ist aber auch einfach die Antenne am 60CSx deutlich besser als am VistaHCx und nur der gute MTK-Chip kann das scheinbar ausmerzen (Spekulation).

Das Hauptproblem an <1Sec Tracklogs ist, dass zwar die Frequenz stark zunimmt, aber die Sprünge auch. Dass bedeutet also wohl, dass der MTK schon jetzt bei 1sec ein Average der letzten 5 Messungen rausgibt. Solange man kein Speedsurfer ist, oder die Beschleunigung messen will, wird 5hz also kaum etwas bringen. Für gute Tracklogs scheint 1hz besser zu sein (vielleicht aber kann man mit adaptierter Software aus den 5 Hz natürlich noch ein besseres Average rausbekommen als die Handhelds es zurzeit können).

.... Für gute Tracklogs scheint 1hz besser zu sein???

Du hast Dir auf GPS PasSion die Tracks wohl noch nicht angesehen?

Oder die Race-Software?

Das Problem besteht darin, dass es noch keine adäquate Software zur Auswertung gibt.

Die Garmin-Geräte mit 10 Hz werden wohl überwiegend zur Maschinensteuerung per GPS eingesetzt.

Gruß
Günther

Hallo Günter,

Zitat von Voyager

Das Problem besteht darin, dass es noch adäquate Software zur Auswertung gibt.

Genau das ist das Problem.

Würde ich mich mit dem Kalman-Filter besser auskennen, hätte ich das Know How dafür schon längst bei blackwilli abgeliefert.

Gruss Joern Weber