Welches Gerät für die Landwirtschaft

Tach Leutz !
Also ich suche nach nem GPS Empfänger mit Korrektursignal-Auswertung (z.B. EGNOS).
Das Teil muss am Laptop angeschlossen werden.
Wird aufs Schlepper-Dach gelegt (Magnet).

Laptop-Schnittstelle: RS232 (Com1)

Die Genauigkeit sollte auf jeden Fall unter 5 Metern sein.
wenn es Geräte gibt die auf unter 1 Meter arbeiten lasst es mich wissen.

Gruß
Josef

Moin!

Da EGNOS noch nicht aktiv ist, gibt es keine GPS-Geräte im Consumer Bereich, die eine Genauigkeit von unter 5m schaffen. Das geht systembedingt nicht. Wenn EGNOS käme, dann wäre das mit den gängigen Geräten möglich. Wann EGNOS kommt ? .........
Bis dahin bliebe nur, sich im Bereich der Bussines Geräte umzuschauen.

Sam

Hallo Josef,
entgegen der gerne hier enthusiastisch verbreiteten Erfolgsmeldungen wie genau das eigene GPS jetzt gemessen hätte, liefert eine exakte Auswertung der Positionsdaten eine Genauigkeit im Bereich von plus/minus 4 - 15 m (je nach gewählter Fehlerabschätzung).
Der für die Praxis meiner Meinung nach sinnvollste Parameter ist der 95%-Vertrauensbereich der gemittelten Abweichung. Dh. in 95 von 100 Messungen kann man erwarten, das die Position innerhalb eines errechneten Fehlerbereichs liegt. Dieser Fehlerbereich schwankt je nach GPS-Modell (was ich bisher so im I-Net gesehen habe) etwa zwischen plus/minus 6 - 15 m (die Garmin Modelle 6-10 m). Dieser Wert schließt schon Messungen mit angeschlossener externen Antenne mit ein.
Allerdings hab ich bisher keine Messungen von topaktuellen Geräten gesehen.

Da Egnos derzeit nicht funktionsfähig ist und es auch nicht klar ist, wann dieses System fehlerferei arbeitet, fällt diese Art der Fehlerkorrektur zur Zeit als Option aus.

Bleibt als weitere Möglichkeit nur ein DGPS-fähiges Gerät und der Kauf einer DGPS-Empfangseinheit. Allerdings scheint der Zugewinn an Genauigkeit bei den typischen Kosumer-Geräten teilweise unter 1m zu liegen (also statt +-6m sind's dann +-5m) und wesentlich mehr als 1m zu erwarten erscheint eher unrealistisch.

Hochpreisige Geräte mit DGPS-Korrektur aus dem Vermessungswesen liegen dagegen wohl tatsächlich im 1m Bereich (dazu fällt miraber gerade nur die Firma Trimbel ein).

Gruss Ortwin

Von Trimbel gibts aber auch spezielle Geräte für die Landwirtschaft. Die Serie nennt sich
AgGPS XXX (die X sind verschiedene Ziffern je nach Modell) z.T. mit eingebautem DGPS-Empfänger und angeblich submeter genau - Preise ????

Gruss Ortwin

PS: Hab einen Preis gefunden - In Amiland geht das GEOXT für 4250$ in die Post

Also schön...
Wenn die Dinger dann sooo teuer sind mach ich n paar Abstriche.
Dann eben keine Flächenvermessung per GPS...

Genauigkeit: 10 - 20 Meter sollte erfüllt werden.

Und nun kommt quasi fast alles in Frage

Muss es denn unbedingt ein Garmin-Teil sein ?
Was ist mit GPS-Mäusen die an jeder Ecke für unter 100 Euro versilbert werden?

Und nun noch ne Frage zu EGNOS:
Wie genau wird mein GPS-System werden wenn es die EGNOS-Daten empfängt und EGNOS endlich fehlerfrei läuft?

Bin ja nur n plöder Bauer, aber kann man dann mit Submeter rechnen?

Josef

Moin,

>> Bin ja nur n plöder Bauer....

bin zwar keiner, aber Bauern sich doch ehrenwerte Leute

>> aber kann man dann mit Submeter rechnen?

Wohl eher nicht. Allgemein wird für EGNOS-Daten als verlässlliche Genauigkeit ca. 2 m angegeben, alles was darunter liegt fällt in den Bereich der Fehlertolleranz, braucht also nicht zu stimmen.

Gruß, Triple-D

Zitat

Zitat von mbrII+11.03.2005 - 08:54--><div class='quotetop'>QUOTE(mbrII @ 11.03.2005 - 08:54)</div>

Sagt Josef ja:

[QUOTE]-Langer711@11.03.2005 - 00:17
Dann eben keine Flächenvermessung per GPS...
Genauigkeit: 10 - 20 Meter sollte erfüllt werden.

Ist die Frage, Josef, ob Du die so erhobenen Daten zur Ertragsberechnung brauchst oder damit "amtliche" Daten, etwa für einen Grunbucheintrag, ermitteln willst. Für letzteres bleibt dann die Frage der benötigten Genauigkeit.

Ich habe bei Garmin auf der Homepage noch einen Artikel zu GPS in der LW gefunden. Vieleicht hilft der Dir weiter? Klick hier Oder kennst Du den schon?

Gruß, Triple-D

Also zu dem Anwenderzweck...
Das System sollte eigentlich auch dazu verwendet werden Flächen zu vermessen.
Die Bauern haben da seit diesem Jahr neue Auflagen bekommen... egal...

Zum Zweiten möchte ich Bodenproben ziehen und diese per GPS den Flächen zuordnen.
Fläche aufteilen in ein Teilstück/Hektar.
Fläche im Laptop darstellen und per GPS die Teilstücke befahren.
Pro Teilstück eine Bodenprobe. (natürlich mehrere Einstiche vermischen!)
So bekommt man ein genaueres Ergebnis -> präzisere Düngeplanung -> Kostensenkung -> Umweltschutz.

Ertragskartierung sollte eigentlich längst vorhanden sein, jedoch verlangen die Hersteller hierbei satte 12000 Euro für die Technik + Gebühren für das Korrektursignal.
Kommt also nicht in Frage...

Für die Bodenproben per GPS genügt aber ne Genauigkeit von 20 Metern.
Werd mir jetzt mal Eure Tips in der Sache anschauen.

Josef

Hallo,
zu EGNOS fällt mir noch, das ich die Verbesserung der Positionbestimmung erst glaube, wenn sie denn nachweisbar ist....was wer wem derzeit an Verbesserung verspricht ist Schall und Rauch.

Im übrigen wird sich die Nutzung von EGNOS (Ich glaub' mittlerweile nicht mehr, dass das dieses Jahr noch funzt!) wohl stark mit der Einführung von GALILEO überschneiden. Selbst wenn das EGNOS ab heute laufen würde, wären das etwa noch 3 Jahre und dann ist dieses System weitgehend überflüssig. Nicht das ich erwarte, dass GALILEO ohne Verzögerung laufen wird und dann brauchts ja auch noch neue Empfänger.....
Aber GALILEO verspricht auch 2m!! Genauigkeit , und zwar ohne das ich einen Korrektur-Sat benötige, der irgendwo am Horizont rumdümpelt und häufig garnicht zu empfangen ist.

Bis denn
Ortwin

Ich habe den Eindruck, dass nicht so ganz klar ist, wie DGPS (nicht WAAS/EGNOS) funktioniert. Im Grunde genommen ist das ganz einfach: Eine feste Bodenstation, die ihre Position kennt, kann ja GPS-Fehler messen bzw. berechnen. Bei DGPS sind dies die für jeden Satelliten die Differenz der ermittelten "Pseudorange", d.h. die (relative) Laufzeit des Signals vom Satelliten zur Antenne, zu der, die eigentlich zu erwarten gewesen wäre.

Da die Fehler lokal ähnlich sind, können andere Empfänger in der Gegend ihre Positionsberechnungen verbessern, indem sie diese gemessenen/errechneten Differenzen von den von ihnen gemessenen Pseudoranges subtrahieren, um so den eigenen Fehler zu kompensieren.

Je weiter weg sie von der Referenz-Bodenstation sind, desto stärker weichen die eigenen Fehler aber von denen der Bodenstation ab, das kann dann sogar dazu führen das ab einer gewissen Entfernung die aus der Subtraktion entstehenden Fehler größer sind, als die Einzelfehler. Wie genau DGPS nun letztendlich ist bzw. sein kann, hängt demnach von der Entfernung der verwendeten Quelle der Korrekturwerte ab. Resultierende Genauigkeiten im Millimeterbereich sind daher auch nur in der unmittelbarer Näher zu einer Referenzstation erwarten.

Wenn z.B. GPS auf einem beschränkten Gelände zur Steuerung von Fahrzeugen eingesetzt wird, wird man dort normalerweise auch einen DGPS Sender installieren. Korrekturen müssen übrigens nicht unbedingt "gefunkt" werden, natürlich kann man auch andere Methoden wählen, z.B. über das Internetprotokoll (siehe dazu z.B. http://www.wsrcc.com/wolfgang/gps/dgps-ip.html ). Die Internetpakete kann man natürlich selber auch wieder "funken" (WLAN).

Soviel zur Grundlage. Praktisch heißt dies, man muß seinen eigene Quelle für Korrekturwerte schaffen. In diesem Fall (Flächenvermessung) ist es ja nicht zwingend nötig, die genaue Position zu haben, es geht ja mehr um die relative Position der einzelnen vermessenen Punkte zueinander. Und was noch besser ist: Man braucht diese nicht "online", d.h. die Korrektur kann auch im nachhinein erfolgen. Ein richtiges DGPS-System aufzusetzen ist also gar nicht nötig.

Ich würde es (absoulte Low-Cost Variante ;)) so machen: Man nehme am besten zwei baugleiche GPS-Empfänger. Den einen stellt man so ein, dass er in regelmässigen Abständen seine Position speichert, z.B. alle 5 Sekunden, so schnell ändert sich der Fehler ja nun auch nicht. Das können eigentlich alle Handgeräte ("Track aufzeichnen"), bei GPS-Mäusen ist das nur eine Sache der verwendeten Software, aber da gibt's ja reichlich. Wichtig ist nur, dass die Position auch mindestens in der gewünschten Auflösung berechnet und gespeichert wird, Im Meter-Bereich tun sie das normalerweise: Die 32 Bit, die z.B. im binären Garmin Protokoll verwendet werden, reichen für cm, eine textuelle Darstellung DD MM SS.S aber nur für rund 3m Auflösung bzw. 2-3m für unsere Breiten, das im NMEA 081 verwendete DDMM.MMM Format auch nur 1-2m. UTM Koordinaten sind Meterzahlen, d.h. bei einer Nachkommastelle also 10cm Auflösung. Vorrausgesetzt natürlich, der Empfänger rundet intern nicht zu viel: Eine Gleitkommazahl im 32-Bit IEEE Format hat z.B. nur eine 24Bit Mantisse, rechnet man darmit, darf man im Ergebnis keine Genauigkeit von 2m oder besser erwarten. Gehen wir aber mal davon aus, dass diese Voraussetzugen erfüllt sind.

Dieses Gerät legt man jetzt an einen Platz mit gutem Empfang (freier Himmel9 hin, idealerweise in die Mitte des zu vermessenen Geländes. und lässt es laufen. Mit dem anderen Gerät geht man zu den Punkten, die man vermessen möchte, wartet ein Weilchen, bis sich die Satellitenkonstellation in der Anzeige stabilisiert hat (so dass man davon ausgehen darf, dass es die gleichen empfängt, wie das erste Gerät, sollte im freien Gelände wie einem Feld gewährleistet sein) und speichert die Position. Vielleicht besser gleich ein paar mal über einen gewissen Zeitraum. Oder nimmt auch gleich wieder die Trackaufzeichnung, dann hat man auch gleich die Zeit gespeichert, die braucht man ja auch. Bei der normalen Wegpunktespeicherung wird die ja meistens nicht gespeichert.

Die Auswertung ist letztendlich Fummelarbeit bzw. Skripterei: Aus den aufgezeichneten Spuren bzw. Wegpunkten des zweiten Gerätes sucht man sich die Trackpoints raus, die einem der Puntke entsprechen, die man vermessen möchte, zieht von den Koordinaten die ab, die zur gleichen Zeit von dem ersten gespeichert worden waren. Dann mittelt man und hat dann recht genau (ich denke <1m sollte drin sein) die relative Position dieses Punktes zum Referenzpunkt (Position des ersten Geräts). Und so weiter für alle zur vermessenden Punkte. Benutzt man Koordinaten im UTM-System, kann man unter vernachlässigung der Erdkrümmung (kann man wohl ruhig machen, denke ich) nach der euklidischen Geometrie dann die Flächen berechnen.

Tach Radfahrer !
Die Idee könnte zwar funktionieren, jedoch wage ich mal zu bezweifeln das sie wirtschaftlich ist...
Es sei denn, ich habe Faktor €1 für den Stundenlohn am Rechner

Zum Thema...
Wie ich schon sagte liegt die Flächenvermessung auf Eis - vorerst.
Für alles weitere tuts ne handelsübliche GPS-Maus.

Aber nun mal so rein Interessenhalber.....

Hat sich irgendwer schon mit DGPS beschäftigt.
Man könnte ja z.B. wirklich ne Referenzstation selbst aufbauen.
Diese könnte die Korrektursignale meinetwegen per CB Funk oder sonstwie senden, Hauptsache die kommen am mobilen Gerät an.
Dieses könnte doch die Korrektursignale gleich verarbeiten und gut.

Gibts irgendwo schon Lösungsansätze oder auch Uni-Projekte wo an sowas "gestrickt" wird?

Josef

Moin Josef,

"fertige" kostenpflichtige Lösungen für die Landwirtschaft gibt es zB. hier:
http://www.environmental-studies.de/#PRlast1

oder mit Google suchen, es gibt ja bereits viele Ansätze mit PDA / Laptop. In den USA wird das ja wohl schon länger unter dem Stichwort "Precision Farming" betrieben.

Gruß Thomas
GPS Informationen
http://home.wtal.de/noegs

Zitat

Zitat von Langer711@11.03.2005 - 15:46
Wie ich schon sagte liegt die Flächenvermessung auf Eis - vorerst.

Muß nicht sein. Zwar ist die absolute Genauigkeit eines bestimmten Punktes nicht so hoch, aber ein zeitnah vermessener Punkt daneben hat fast die gleiche Abweichung.
Und da man für die Flächenberechnung keine absoluten Koordinaten braucht sondern nur die relativen...
Man kann auch selber dazu beitragen, daß die Genauigkeit besser wird:
- Nur bei guter Sat-Konstellation messen.
- Nicht bei hoher Sonnenaktivität und in der Mittagszeit messen (wenn die Sonnenstrahlung die Ionossphäre aufgeladen hat).

Aber nicht vergessen, wenn Du Garantien willst:
Das Pentagon selbst garantiert nur durchschnittlich <=13m horizontale Genauigkeit in 95% der Zeit.
Und Ausreißer (der schlechteste Punkt in 24h) <= 36m für 95% der Ausreißer.

Mehr ist nicht drin, auch nicht mit den besten Geräten.
Es sei denn, man benutzt weitere Möglichkeiten wie eben DGPS.

Und durch die Laufzeit der Signale und der Verfälschungsmöglichkeit dabei sowie die Probleme beim Empfang und im Gerät liegt der "Garantie-Fehler" mehr als doppelt so hoch.

Und ganz egal, was Garmin oder sonst wer "verspricht": Wenn das Pentagon die Positionierungsgenauigkeit der Satelliten schon nicht besser versprechen kann, dann ist das "Versprechen" von Garmin wertlos. Es sei denn, sie schießen eigene Satelliten hoch.

http://www.navcen.uscg.gov/gps/geninfo/200...andardFINAL.pdf
(Tabelle 3-6)

Als Trost: Die Positionsgarantie amtlicher Flurkarten liegt jenseits der 100m.
GPS ist genauer als amtliche Karten.

Da hilft eigentlich nur noch traditionelle Vermessung. Und selbst da hat man Flursteine schon ein paar Meter abseits der gedachten Position wieder gefunden...

Hallo Radfahrer,
danke für die umfangreiche Erklärung. Aber wieso hast Du den Eindruck, es wäre nicht klar wie DGPS funktioniert? (Also für die anderen weis ich's natürlich auch nicht )

Bei deiner "LOW-Cost-Variante" bin ich mir aber nicht ganz sicher ob's wirklich funktioniert:
Die stillschweigende Annahme die Du machst ist, das bei zwei baugleichen GPS außer systematischen Fehlern keine weiteren nennenswerte Fehler bei der Positionsbestimmung auftreten. Aber da hab ich bei unseren Garmin's und anderen Geräten so meine Zweifel.
Die Tests zur Horizontalen-Genauigkeit wurden z.B. so aufgesetzt, das ein GPS an einer bekannten (also vermessenen) Position über mehrere Tage hin die eigene Position loggt (als NMEA-Datenstrom). Also alle 1 Sek. eine Position für die man dann die Differenz zur bekannte tatsächlichen Position errechnet hat. Dabei war dann nach weisbar, dass eine beliebige Einzelposition bei den besseren Empfängern etwa in 95% der Fälle im Umkreis von 6-7m um die tatsächliche Position sitzt.
Jetzt ist natürlich nicht klar wieviel davon systematische Fehler sind (also Signallauf oder Timing-Fehler) und für welchen Teil des Fehlers die Unzulänglichkeiten des individuellen Geräts entscheidend sind.
Selbst wenn 2/3 auf systematische (und damit korregierbare) Fehlerquellen zurückgehen, blieben immernoch 1/3 durch das Gerät und das wären dann im Extremfall immernoch 4 m Differnz bei zwei Positionsmessungen.

Ich hab aber natürlich garkeine Ahnung wie groß die geräteeigene Steuung bei der Messung ist. Aber ich gehe nicht davon aus das sie gleich Null ist. Was meinst Du?

Außerdem hat deine Lösung noch den Nachteil, das es eher was für Leute mit entsprechender Erfahrung ist. Eine Auswertung mit "Fummelarbeit bzw. Skripterei" ist vermutlich genau das, was Josef nicht möchte (hat er ja auch schon gespostet)...

Gruss Ortwin

Zitat

Zitat von Ortwin@11.03.2005 - 17:13
Hallo Radfahrer,
danke für die umfangreiche Erklärung. Aber wieso hast Du den Eindruck, es wäre nicht klar wie DGPS funktioniert? (Also für die anderen weis ich's natürlich auch nicht )

Ganz einfach: Weil die Quelle der DGPS-Werte nicht erwähnt bzw. berücksichtigt wurde. Es steht ja nicht überall ein DGPS-Sender rum (und es werden immer weniger, seit S/A abgeschaltet wurde) und auf die Entfernung zu ihm kommt es ja auch noch an. Von daher ist es mit dem Kauf eines DGPS-fähigem Empfänger nicht getan, egal wie gut er ist. Wenn man keine nahen, vertauenswürdigen DGPS-Signale erhält, nützt der einem gar nichts.

Zitat

Bei deiner "LOW-Cost-Variante" bin ich mir aber nicht ganz sicher ob's wirklich funktioniert:
Die stillschweigende Annahme die Du machst ist, das bei zwei baugleichen GPS außer systematischen Fehlern keine weiteren nennenswerte Fehler bei der Positionsbestimmung auftreten. Aber da hab ich bei unseren Garmin's und anderen Geräten so meine Zweifel.

Die einzige Annahme, die ich stillschweigend gemacht habe ist die, dass die Geräte numerisch korrekt (im Rahmen ihrer Genauigkeit) rechnen. Alles andere wäre ein Gerätefehler, der aber auch bei normaler Benutzung nicht im Vorborgenen bleibt ("Zittern" von Tracks, oder starkes Springen in der angezeigten Geschwindigkeit/Richtung wenn man sch bewegt). Zur Rechengenauigkeit aber habe ich mich ja ausgelassen.

Ob ein Empfänger für diese Zwecke was taugt kann man ganz leicht testen. Wie toms ja schrieb, zeichnet sich der GPS-Fehler ja nicht nur von einer räumlichen, sondern auch von einer "zeitlichen Lokalität" (weiß jetzt nicht, wie das richtig heißt) aus. D.h. wenn man einen Waypoint speichert und dann die "Gehe zu"-Funktion benutzt und mal einen Meter weiter geht und das Gerät zeigt jetzt nicht 1,0 Meter Entfernung an, dann taugt es hierfür nichts. Selbst mit so einem einfachen Gerät wie einem Garmin Geko 201 funktioniert das aber erstaunlich gut, echt faszinierend.

Wenn ein Hersteller sich aber denkt: "Bei GPS sind systembedingt (absolut) nur Genauigkeiten von ~10m erreichbar, warum soll ich dann auf einen Meter genau rechnen?", dann klappt das natürlich nicht. Für ältere Geräte mag das wohl auch der Fall gewesen sein, aber für die heutigen wird das nicht mehr gelten, schliesslich haben fast alle eine Tachofunktion (Geschwindigkeitsmessung) mit Anzeigeintervallen von 1s oder weniger, die auch bei Schrittgeschwindigkeiten gut funktioniert und dafür braucht man eben eine relative Genauigket von deutlich unter 1m.

Zitat

Ich hab aber natürlich garkeine Ahnung wie groß die geräteeigene Steuung bei der Messung ist. Aber ich gehe nicht davon aus das sie gleich Null ist. Was meinst Du?

Sie ist nicht sehr groß, d.h. im cm Bereich oder noch weniger.

Ich will jetzt keinen Essay über die genaue Funktionsweise von GPS abhalten, (will das jemand lesen :D). Aber dass das ganze eben zu fast 100%ig "digital" abläuft, ist glaube ich jedem klar. Analog ist nur die allereste Stufe. So spielt es für die Genauigkeit ja auch keine Rolle, mit was für einer Signalstärke ein Empfänger einen Satelliten empfängt, solange sie über ein gewisses Mindestmaß liegt, bei letzerem kann es natürlich Gerätestreuungen geben. Davon abgesehen spielen Güte und Toleranzen von Spulen, Kondensatoren, D/A-Wandler usw. aber keine Rolle mehr. Und bei den digitalen Komponenten ja sowieso nicht, es sei denn, man will sie ausserhalb der Spezifikationen benutzen (Übertakten oder sowas).

Was aber passieren kann ist, dass der eine Empfänger wegen eine kurzzeitigen Empfangsstörungen einen Satz Ephemeriden verpasst und der andere nicht und daher mit älteren Daten rechnet als der andere. Aber das ist natürlich keine Gerätestreuung und wenn man, wie ich vorschlug, pro Punkt über einen längeren Zeitraum misst, kann man den z.T. auch wieder rausmitteln.

Zitat

Außerdem hat deine Lösung noch den Nachteil, das es eher was für Leute mit entsprechender Erfahrung ist. Eine Auswertung mit "Fummelarbeit bzw. Skripterei" ist vermutlich genau das, was Josef nicht möchte (hat er ja auch schon gespostet)...

Mir ging es nur darum zu zeigen, dass es auch ohne den mit DGPS verbundenen Materialaufwand relative Positionen genau bestimmen kann. Ich habe nicht gesagt, dass er es auch so machen soll. Es bleibt ja immer noch die Möglichkeit mit Theodolit und Stange....

Hallo Radfahrer,
wenn ich dich also richtig verstehe, sind die Schwankungen in der Positionerfassung zum weitaus größten Teil systematischer Natur und sollten bei zwei parallel laufenden Geräten sogut wie identisch sein? Na gut, OK...

Hast Du Deinen Low-Cost-Ansatzt mal ausprobiert oder weist Du, dass er schonmal erfolgreich angewendet wurde oder ist das erstmal ein Denkansatz?

Was den von mir gäußertem DGPS-Ansatz angeht, bin ich davon ausgegangen (wollte das aber hier erstmal nicht weiter ausbreiten, weil ich es nicht für wesentlich erachtet habe), dass das vom SAPOS-Dienst der LVA öffentlich über UKW/LW ausgestrahlte EPS-Korrektursignal, in dem die Daten von festen Referenzstationen enthalten sind (in Bayern sind's wohl 35), ausreicht. Die garantieren eine Genauigkeit im Bereich 1-3m und ich bin mal davon ausgegangen das das auch tatsächlich so ist. Für Josef und seine Zwecke sollte daher doch wohl eine entsprechende GPS/Korrektursignalempfänger - Kombination ausreichen. Oder?
Eine eigene Referenzstation aufzustellen erscheint mir in diesem Fall eher überzogen...

Bis denn
Ortwin