GPS-Empfänger - welcher Datensatz

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    • Moin!

      Schraubbaer wrote:

      Die ungenaue genauigkeit a_21_6a45df93 sorgt aber auch für ungenaue gewchwindigkeitsausgabe. Mein Balkon ist immer so mit 2-3 Kmh unterwegs.
      War mal am überlegen 2 Empfänger zu nutzen, dann kann man ja sowas in der art wie Differentielles GPS machen. Hab ja noch nen Busch voll von den Empfängern

      Tobias
      Oh, nee...wenn du mit "differentielles GPS" meinst die Ausgaben mehrerer GPS-Empfänger zu korrelieren - vergiss es
      Das was GPS-Empfänger ausspucken via UART ist quasi schon das Endprodukt zahlreicher komplexer Berechnungen.
      Da gillt: Wo Müll rein, da kommt auch Müll raus. Und Müll mit Müll zu korrelieren....ähm...

      Schau dir mal von u-blox die NEO-M8P Serie an...insbesondere den NEO-M8P-2.
      Der kann als einfachste Lösung eine simple DGPS-Referenzstation darstellen die eben einen RTMC-Datensatz für andere Empfänger erzeugt.
      Darüber hinaus hat u-Blox aber noch einen auf DGPS drauf gesetzt.
      Mehrere M8P zusammen, ein M8P-2 als Referenzstation und weitere M8P-2 oder etwas "günstigere" M8P-0 als bewegliche "Rover" können dann mehr als simples DGPS.

      Als Beispiel zur Unterscheidung:
      DGPS mit RTMC einer DGPS-Basis hat ein Bart. Wird seit mindestens 30 Jahren z.B. in küstennahen Seefahrtsgebieten genutzt.

      Das was aber neu kommt in den letzten Jahren, wozu eben u-Blox Realtime-Kybernetic zählt taugt eben auch für moderne Landwirtschaft, das punktgenaue navigieren von Drohnen.

      Eine weitere grundlegende Technik zum "beruhigen" von GPS-Ausgaben mittels Validierung durch weitere Sensoren.
      Wenn also ein GPS meint es driftet langsam hin und her, ein daneben auf der Platine sitzender Gyro meldet aber Beschleunigung 0, gewinnt halt das Argument des Gyrosensors.

      Jürgen
    • Vielleicht kann mir jemand einen Tipp geben.

      Mir fehlt noch an ein Ansatz für eine Idee, so einen GPS-Empfänger mit einer gedruckten Karte zu synchronisieren.
      Ja - das ist nicht so absurd, wie es im ersten Moment scheint.

      Tablets und Smartphones , wenn man sie mal wirklich gebrauchen könnte...
      kein Empfang /Updates/ Werbung oder dumme Fragen, welche man zunächst beantworten müsste...
      Und um Einstellungen wieder glatt zu ziehen, welche das System in einer Unachtsamkeit verbogen hat,
      hat man auch manchmal keinen Nerv.
      '-----

      Die Rechnungen aber, welche es schafft aus der Kugel eine Scheibe oder besser Parameter für
      zerlegte UTM-Projektionsstreifen zu machen, ist scheinbar nicht so für unsere Rechenbausteine geeignet.
      Eine gegoogelte Excel-Berechnung geht hier über gefühlte 20 versteckte Spalten
      wie: "=ARCTAN((TAN(H15))/COS(K15))-H15" okay ..
      verstehen will ich das in der Gesamtheit aber auch schon nicht.

      Aber: diese UTM-Koordinaten verwendet man oft auf gedruckten Karten.
      '-----

      3 nur ungenügende Denkansätze bleiben im Moment:

      - screenshots von Online Karten mit GPS-Dezimalgrad-Raster in einem
      Grafikprogramm zusammensetzen und als Poster drucken (lassen) - bestimmt jetzt nicht so schlau
      - gedrucktes Material finden mit einem Raster aus direkten GPS-Daten - (noch) nichts gefunden
      - eine für Berechnung für ATmega, die vielleicht zu ungenaueren aber brauchbaren Ergebnissen
      führt, wäre ja auch eine Möglichkeit. Gibt es eine solche?

      Muss ja nur ausreichen, um den Waldweg wieder zu finden/ das Auto oder
      die Stelle wo der Baum steht, unter dem ich den Goldbarren vergraben habe

      Danke!
    • Vielleicht entnehme ich von einem interessanten Kartenausschnitt
      vorher einfach die Parameter für vier äußere Gitterkreuze einer GPS-Onlinekarte.
      Diese nehme ich dann als Grundlage für so eine einfachere Berechnung.
      Ja mal sehen - muss aber erst mal reifen und in den Stack.

      Dann zeigt das Programm zunächst diese Werte die ich auf der Karte wiederfinde
      mit interpolierten Zwischenwerten für Zehntel/Hundertstel und dann evtl. immer noch

      die Grad/Minuten/Sek oder GPS-Dezimalgrad im Wechsel.

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    • port wrote:

      zu hoffentlich einem glatten GPS-Wert.
      Aber sowas von gar nicht. ;( Mit jedem neuen Nordwert ändern sich die Kilometer pro Grad Ost . Von ca 110 in Afrika zu 0 am Nordpol. <X
      In welchem Bereich soll der Mega das errechnen? Weltweit oder 'nur' für ein Planquadrat (32U)?
      In der Mitte ist der Bezug wirklich grade (52N/9E)
      Der Nordwert scheint recht gut zu gehen: Gps Grad Nord*10.000/90=Km Nord.
      Die 10.000 sind nicht richtig, jedoch fand ich den richtigen Wert (Abstand Äquator-Nordpol) nicht auf die Schnelle. Der kann aber auch rückwärts erfasst werden wenn der Empfänger an einem bekannten Kartenpunkt ist. (km Nord * 90 / GpsGradNord)
    • Ja -
      Klar doch, die Rechnungen werden ja nicht umsonst gemacht.
      Der Fehler vergrößert sich enorm mit der Kartengröße.

      Die Rede hier ist z.B. von eine Wanderkarte aus der Umgebung.
      Man müsste sich dort einen kleinen Ausschnitt raussuchen und diesen dann so abstecken.

      Da sind 0.2 Grad in der Länge und 0.2 Grad in der Breite ja schon viel (300qkm?).
      Die Verzerrungen von sehr großen Abschnitten ist schon gewaltig.
      Ein paar Abbildungen, Rechnungen habe ich mir inzwischen ja schon angesehen. 8)

      500000000 gibt es mal bei 9° und 15° bei den Längengraden (glatt) -
      aber selbst hier ändert sich der Abstand der Linien mit dem Breitengrad.
      Muss ich mal n. Woche mir näher ansehen - und die Abweichung mir mal ansehen.

      Steckt auch da noch viel Arbeit drin ... :/

      The post was edited 3 times, last by port ().

    • Ach-so - schon mal Danke für den Tipp mit dem Nordwert.
      Das muss erstmal sickern dann. :thumbup:
      Der Abstand der Breitengrade war zwar so ungefähr 111Km, wenn ich es richtig in Erinnerung habe.
      Aber die Karte wird durch die Wölbung immer länger zu den Polen (S/N).

      Bild1.jpg

      Die SW soll dann z.B. für ein paar Abschnitte 32U und 33U und noch 2/3 angrenzende vorbereitet sein .
      ... aber dann nur ein kleines "Stück" bekommen und das wird schon sportlich.

      The post was edited 1 time, last by port ().

    • Etwas noch zum urspr. Gedanke dabei:

      Weil eine Umrechnung ins UTM-System sehr aufwendig wäre ...

      Ich habe eine Karte und da stehen die UTM-Werte am Rand und die Linien ziehen sich durch die Karte.
      Mit einem Onlinetool suche ich die GPS- Koordinaten der beiden gegenüberliegenden Ecken von einem (kleinen) Ausschnitt
      mit bekannten UTM- Werten.

      In der Annahme,
      dass in dem kleinen Ausschnitt die Verzerrung noch winzig ist - werde ich rein rechnerisch die Differenz der GPS-Werte (vielleicht 0.3 Grad) gleichmäßig auf die bekannten Kartenwerte aufteilen.

      Die SW zeigt in erster Linie dann Kartendaten wie "E651477" "N5475687" an.
      Das finde ich dann wieder auf dem Rand meiner Karte.
      So zunächst die Idee.

      Je länger ich darüber nachdenke - vielleicht wird es nicht perfekt - aber es würde generell funktionieren.
      Evtl. wird der Fehler aber dennoch größer wie mit lieb ist. :/

      Danke schon mal :thumbup:
    • port wrote:

      Evtl. wird der Fehler aber dennoch größer wie mit lieb ist.
      Nicht grösser als der Fehler in den Gps Daten. Deine Anzeige arbeitet metergenau. Der Mega schafft mit einer Long ca 1,3 mm genau.
      Für die Ost Werte ist eine Winkelberechnung nötig. Unklar wie präzise Bascom die errechnet? Da ist vielleicht eine Tabelle sinnvoll wenn der Bereich nur ein paar Nordgrad sind.
    • Mit so einen Raster/Lineal auf der Karte kann man ohnehin bestenfalls noch einen Millimeter ausmachen.
      Wenn auf dem Kartenausschnitt von vielleicht 20cm die Zahlen
      (jetzt mal für die Breitenangaben)

      55300(00)
      55500(00)

      findet - würde ich die ermittelte Differenz der GPS- Werte von vielleicht 0,18° einfach auf die Kartenwerte beziehen und hier gleichmäßig verteilen.
      Also die 0,18° in 200 (55500-55300) kleine Häppchen = 0,0009° und diese den UTM- Werten zuordnen.
      Das wäre dann alleingesehen ohne Winkelfunktionen und gar für ATtiny geeignet.
      Ist nat nur mgl. mit Vorbereitung der Tour ...

      und hoffentlich übertritt keiner so eine Kartenzone :D ;(
    • Vielleicht werde ich es trotzdem mal für mich fertigstellen.
      Schon alleine wegen dem Sport, dieses mal in Bascom umzusetzen.
      Ein Versuch einer groben Fehlerabschätzung (über Exceltabellen und Onlinetools)
      war aber ernüchternd. ;(

      Ein quadratischer Ausschnitt von 20Km x 20km aus der Karte ergab bei den Längengrad zum Beispiel eine Verschiebung der
      äußersten Punkte von umgerechnet dann max 240m.
      Selbst wenn bestimmt bei der Methode noch Optimierungspotential drin steckt
      (wenn man Punkte in der Mitte der 'Achsen' noch mit einbezieht a_27_b277ca12 )
      aber die Fehlerdimension selbst von dem kleinen Kartenausschnitt hätte ich nicht so erwartet
      1-2mm auf der Karte / 100-200 Meter in der Realität (bezogen auf die 400qkm) -
      kann man damit schon im Extremfall daneben liegen.
    • port wrote:

      von umgerechnet dann max 240m.
      Selbst wenn bestimmt bei der Methode noch Optimierungspotential drin steckt
      Das ist dann auch wirklich nötig . Für einen Baum reichts so wirklich nicht und auch das Auto wird nit antworten wenn der Schlüssel 240m weit weck ist ;)
      Sollte die Winkelfunktion zu ungenau sein geht das auch irgendwie über Pytagoras? (ewig her) Vermutlich sogar schöner für den AVR?
      PS ist die Karte nicht ein wenig zu groß für eine Wanderung?
    • Der Ausschnitt ist für mein "Bewegungsbedarf" zu groß. a_48_7237538e

      Ich war nur zu optimistisch und wollte gleich mal 20kx20km 'abstecken'. :D
      Der absolute Fehler verkleinert sich nicht nur im Verhältnis zum Maßstab, da die Verzerrung auch kleiner wird.
      Eine bessere Lösung insg. wäre nicht trivial - die Berechnungen, welche professionelle Geräte hier machen müssen ->
      versuche ich nicht mal ansatzweise - weil keine Chance.
      Ich spiele lieber mal ein Beispiel durch für so ein kleineren Ausschnitt - oder puzzle mir doch so eine GPS-Karte aus
      Screenshots einer Online-Karte zusammen :D
    • New

      Meinen überschlagenen Abweichungen habe ich nicht so richtig getraut und habe mir das nochmal auf den Desktop gezogen.

      Verwendet habe ich dafür hier ein Exceltool:
      Der Screenshot stammt aus einen der Excelbätter dieser Datei.
      Gefunden habe ich die Datei auf der Seite:
      xrouten.de/blog/utm-koordinaten-umrechnen

      excel_GPS.jpg

      Um die Abweichungen nur in der Dimension etwas besser abschätzen zu können,
      habe ich mir folgendes überlegt:

      Wir bleiben mal bei den Eckpunkten für einen Kartenausschnitt von 20Km x 20km.
      Ich teile die, für die Differenz der ermittelten GPS-Koordinaten dafür in jeweils 20 Teile
      und verteile diese gleichmäßig auf meine 'UTM-Kartenachsen'.

      Stichproben entnehme ich bei jeweils 50% und 25% der UTM-Kartenachsen und überprüfe sie mit den,
      in der Exceltabelle gefundenen Werte einer Beispielkarte.
      Dann komme ich in der Diagonale hier auf eine geschätzte Abweichung vielleicht max. 20 Meter. :D

      Das kann man auf der Karte ohnehin nicht mehr ausmachen und man könnte auch damit leben -
      und wie schon geschrieben ...
      das kann nat. nur bei einem kl. Kartenausschnitt für eine geplante Tour dann funktionieren.
      Irgendwann werde ich es mal in eine Software einbauen. a_27_b277ca12
    • New

      Eine bessere Annäherung an die empfangenen Dezimalgrade könnte man erhalten,
      wenn man bei der Abbildung der Werte (dezimalgrad N/O) für die Längengrade auf die entsprechende UTM-Achse
      einen kleinen Faktor mit einkalkuliert.

      Denkt man sich den kleinen Kartenausschnitt als ursprüngliches Trapez mit geraden Linien,
      welches durch Streckung der oberen Kante auf ein Rechteck gezogen wurde ...
      hat man mit den vier Eckpunkten dennoch alles was man braucht. a_48_7237538e

      Die Kurve, die sich aus der einfacheren Näherung:
      Cosinus der Latitude * 111,325 für die Abstände der (ganzen) Längengrade (in Süd-/Nordrichtung)
      im Netz verbreitet hat, kann man ja auf einem ganz kleinen Stück (z.B. delta 0.2°) auch in gewisser Weise noch als gerade
      mit definierten Anstieg betrachten.

      Die Berechnung für die nördlichste und südlichste Distanz der Längengrade könnte man beim Start des Programms machen
      oder die Werte dafür schon als Konstanten für den gewählten Kartenausschnitt eintragen.
      Die Zwischenwerte wiederum können mit einfachen Rechenoperationen gebildet werden.

      Durch den einkalkulierten Faktor für die unterschiedlichen Längengraden und die festgelegten westlichen Punkte,
      wird auch automatisch die Form des (ursprünglichen) Trapezes mit berücksichtigt,
      die je nach Lage zum jeweils festgelegten Mittelmeridian unterschiedlich ausfallen kann.
    • New

      Zur Erklärung kleine Skizze / Screenshot dazu für ein paar (aus Kartensicht) senkrechte Linien ...

      extrem.jpg
      gps_utm_02.jpg


      Rechnungen basieren mal auf einen extremen 'Ausschnitt' von 1000km x 320km zur Veranschaulichung.
      Über diese große (N-S) Distanz könnte man die Abweichungen für die Longituden-Werte nur mit Hilfe
      der Werte über die Cosinus-Funktion (s.o.) vielleicht etwas korrigieren.