snelheidsverschil GPS'en
Harry Goes
Deze geeft altijd een hogere grondsnelheid aan dan mijn Raymarine GPS en de
GPS muis.Over de positie zijn de GPS en het altijd roerend eens. De kaart
datum en de hoogte staan hetzelfde ingesteld.
Heeft iemand hier een verklaring voor?
Harry
Cole Maze
mogelijk groter is dan die van de nieuwere. De snelheid wordt waarschijnlijk
berekend door de tijd te nemen over de afgelegde afstand tussen twee punten.
Omdat de nieuwere GPS'en nauwkeuriger zijn kan met een kortere sample tijd
worden volstaan.
Voor zover mijn theorie, voor wat die waard is....
Cole.
"Harry Goes" <goe...@zonnet.nl> schreef in bericht
news:469fce0f$0$28926$bf49...@news.tele2.nl...
Ted Lindgreen
Als het omgekeerd zou zijn: als de GPS-ontvanger van de Raymarine in
de mast zit en je de Garmin laag in de boot in de hand houdt, dan
maakt de mast-GPS naast de voorwaardse snelheid ook bewegingen tgv
het slingeren van de boot door de golven.
Er is nog een 2e verklaring, en die zou de goede kant op kunnen gaan:
Een GPS-ontvanger rekent niet alleen zijn positie uit, hij moet ook
(heel precies) zijn eigen snelheidvector (dus richting en snelheid)
weten. Intern "weet" de GPS dus exact zijn eigen snelheid. Volgens
de GPS-specs is deze snelheid nauwkeurig binnen 0.1 kts.
Hoe andere apparatuur de snelheid bepaalt hangt af van welke informatie
gebruikt wordt. Wordt bv de NMEA "$GPRMC" sentence gebruikt, dan zit
daar de GPS-snelheid in. Maar wordt bv alleen de "$GPGLL" sentence
gebruikt, dan heeft het apparaat de snelheidsinfo niet, en moet ie deze
zelf gaan uitrekenen op grond van opeenvolgende tijd- en positieinfo's.
Alle Garmin's, voorzover ik ze heb gezien en zeker de GPS12 laten
deze snelheid ook zien en niet een berekende snelheid uit
opeenvolgende positiebepalingen. De laatste is
1. onnauwkeuriger;
2. houdt geen rekening met slingerbewegingen (en dan dus te laag).
Zelf heb ik een Garmin 196 en een Raymarine 120. De Raymarine-120 is
door de werf laag in de mast gemonteerd, voor de Garmin heb ik zelf
een antenne tegen een dakluik geplaatst ca 1.5 meter onder de
Raymarine-ontvanger.
Geen van bovenstaande effect zie ik: de Garmin en de Raymarine geven
bij mij binnen 0.1 kts dezelfde snelheid.
Het kan natuurlijk nog zijn dat jouw Raymarine-setup anders is dan de
mijne (mijn 120 geeft alleen SeaTalk, geen NMEA. De SOG lees ik af
zowel op een Ray-530 (krijgt de info via SeaTalk) als op een ICOM
radar (die NMEA "$GPRMC" krijgt van de stuurautomaat; beide getallen
zijn altijd identiek).
-- ted
P
foutmarge die vroeger in apparatuur ingebouwd moest worden.
Deze in ondertussen volgens mij opgeheven, zodat apparatuur
nauwkeuriger mag en dus ook kan werken.
"Harry Goes" <goe...@zonnet.nl> schreef in bericht
news:469fce0f$0$28926$bf49...@news.tele2.nl...
Capolavoro
>
> Er is nog een 2e verklaring, en die zou de goede kant op kunnen gaan:
>
> Een GPS-ontvanger rekent niet alleen zijn positie uit, hij moet ook
> (heel precies) zijn eigen snelheidvector (dus richting en snelheid)
> weten. Intern "weet" de GPS dus exact zijn eigen snelheid. Volgens
> de GPS-specs is deze snelheid nauwkeurig binnen 0.1 kts.
>
Hoe weet een GPS nu zijn snelheidsvector anders dan door
achtereenvolgens posities vast te stellen en dan de vector uit te
rekenen????
groet
t
B!
>Heeft mogelijk te maken met de door de overheden verplichte
>foutmarge die vroeger in apparatuur ingebouwd moest worden.
>Deze in ondertussen volgens mij opgeheven, zodat apparatuur
>nauwkeuriger mag en dus ook kan werken.
Die foutmarge (Selective Availability) zat niet in de ontvangers, maar
in het signaal dat door de satellieten werd uitgezonden.
--
A little rudeness and disrespect can elevate a meaningless interaction
to a battle of wills and add drama to an otherwise dull day!
Ted Lindgreen
Capolavoro <thomasten...@gmail.com> wrote:
...
>Hoe weet een GPS nu zijn snelheidsvector anders dan door
>achtereenvolgens posities vast te stellen en dan de vector uit te
>rekenen????
Dat heb ik ik al eens eerder gepost, maar kan het zo snel
niet vinden. Daarom even opnieuw:
De GPS-ontvanger ontvangt van iedere SV (mits "in zicht", natuurlijk)
drie stukjes informatie:
1. Een stukje almanak
2. De absolute tijd, ten tijde van de zending van het pakket
3. De relatieve snelheid tussen GPS-ontvanger en SV
ad 1. Met genoeg stukjes almanak "weet" de GPS-ontvanger waar
iedere SV op welk moment zit en wat zijn snelheidsvector
op dat moment is. (Deze info wordt zowel opgeslagen als
voortdurend geupdate; vandaar het verschil in "lock-time"
tussen een "warm start", "cold start", en wanneer er geen,
of geen goed almanac meer is; in het 1ste geval lockt ie
binnen seconden, in het 2e geval minuten, in het laatste
geval kan het wel eens een half uur of langer duren).
ad 2. Iedere SV heeft een atoomklok aan boord, die heel erg
nauwkeurig is (en voortdurend door de grondstations
gemonitoord en zonodig bijgesteld wordt).
ad 3. De relatieve snelheid volgt direct uit de gemeten
doppler-verschuiving van het ontvangen signaal.
De GPS-ontvanger heeft zelf een redelijk nauwkeurige klok,
niet nauwkeurig genoeg voor de absolute tijd, maar wel
nauwkeurig genoeg om een goede delta-T tussen de ontvangst
van de timestamps van de verschillende SV's te bepalen.
We hebben nu per ontvangen signaal 2 vergelijkingen: een delta-tijd
tov de interne klok (== afstand + constante) en de rel. snelheid tov
de SV. We hebben ook een 7-tal onbekenden: de plaats van de
GPS-ontvanger (3 voor de plaats op een moment en 3 voor de
snelheidsvector op datzelfde moment) en de absolute tijd.
Heb je genoeg SV's "in zicht", dan is een simpele matrix-inversie
genoeg om alle onbekenden in 1 klap op te lossen. Heb je 1 SV te
weinig, dan kun je smokkelen door de hoogte van de ontvanger vast
te zetten op het aardoppervlak, dat heet dan een 2D-oplossing.
Maar normaliter heb je bijna altijd genoeg SV's in zicht op het
water voor de volledige (3D) oplossing.
Maar goed, het ging om de snelheidsvector: deze, en ook de absolute
tijd, komt dus gratis en voor niks uit het oplossen van het 8+
vergelijkingen met 7 onbekenden probleem die je toch al moet doen
om de positie zelf te berekenen.
-- ted
PS. Misschien ten overvloede: de reden dat de snelheidsvector van de
GPS-ontvanger van cruciaal belang is, is dat de pakketjes van iedere
SV niet tegelijk op de GPS-ontvanger binnenkomen. De GPS-ontvanger
moet dus als het ware de posities van zowel de SV's als die van de
GPS-ontvanger terugrekenen naar 1 moment in tijd. De daartoe
benodigde snelheidsvectoren van de SV's volgen uit de almanak, maar
die van de GPS-ontvanger MOET berekend worden.
PieterW <pieterw4809
<thomasten...@gmail.com> wrote:
>Hoe weet een GPS nu zijn snelheidsvector anders dan door
>achtereenvolgens posities vast te stellen en dan de vector uit te
>rekenen????
ik zou het niet weten.
Cheers, Pieter
--
Vernuft is een sublimatie van domheid.©
Meindert Sprang
news:1184918249.6...@g4g2000hsf.googlegroups.com...
> Hoe weet een GPS nu zijn snelheidsvector anders dan door
> achtereenvolgens posities vast te stellen en dan de vector uit te
> rekenen????
Door de doppler shift van de ontvangen satellietsignalen te meten. Dat doen
alle GPSsen zo. De oudere types hebben wellicht onnauwkeuriger algorithmes
waardoor de snelheid iets afwijkt.
Meindert
PieterW <pieterw4809
wrote:
>In article <1184918249.6...@g4g2000hsf.googlegroups.com>,
>Capolavoro <thomasten...@gmail.com> wrote:
>...
>>Hoe weet een GPS nu zijn snelheidsvector anders dan door
>>achtereenvolgens posities vast te stellen en dan de vector uit te
>>rekenen????
>
>Dat heb ik ik al eens eerder gepost, maar kan het zo snel
>niet vinden. Daarom even opnieuw:
verrek, ik heb het zowaar begrepen Ted
Strak verhaal.
P
beschikten weer over algorithmen dit te compenseren en zo akelig
nauwkeurig te zijn... Jij spant het paar achter de wagen mijn beste;-))
De afwijking was namelijk opgedrongen door met name de VS die
al zeer snel tijdens de ontwikkeling van deze systemen er het militaire
nut van inzagen, maar er een hekel aan hebben dat anderen hun
"voordeel" delen....
"B!" <b.i...@gmail.com> schreef in bericht
news:m5t0a3d0ti3rh3b9n...@example.com...
Capolavoro
> Dan zit die evengoed in de ontvangers, want de militaire ontvangers
> beschikten weer over algorithmen dit te compenseren en zo akelig
> nauwkeurig te zijn... Jij spant het paar achter de wagen mijn beste;-))
dat is iets te snel P; je kan ook compenseren voor SA met DGPS.
groet t
Capolavoro
> On 20 Jul 2007 10:40:25 +0200, t...@omval.tednet.nl (Ted Lindgreen)
> wrote:
>
> >Capolavoro <thomastenkorten...@gmail.com> wrote:
> >...
> >>Hoe weet een GPS nu zijn snelheidsvector anders dan door
> >>achtereenvolgens posities vast te stellen en dan de vector uit te
> >>rekenen????
>
> >Dat heb ik ik al eens eerder gepost, maar kan het zo snel
> >niet vinden. Daarom even opnieuw:
>
> verrek, ik heb het zowaar begrepen Ted
> Strak verhaal.
ik vind het ook een mooi verhaal; theoretisch kun je uit de Doppler
verschuiving van het sateliet signaal door je bewegende ontvanger je
snelheid uitrekenen.
Zou het in de praktijk ook echt zo gaan?
wat rekenwerk met de signaalsnelheid (3.10E8 m/s) ,de frewkentie (1575
MHz), bootsnelheid (pakweg 10 kts), het feit dat de satelieten
gemiddeld in een hoek van 45gr boven je staan (cos 45 =0,7) en de
doppler formule leert dat de frewkwentieverschuiving gemiddeld
0,0000012% is.
Dat wordt dan misschien nog 5* groter als je 5 satelieten hebt (error-
middeling) maar toch lijkt het me lastig om uit zo'n kleine doppler-
verschuiving je snelheid (+ richting) te bepalen?
groet
t
Meindert Sprang
> ik vind het ook een mooi verhaal; theoretisch kun je uit de Doppler
> verschuiving van het sateliet signaal door je bewegende ontvanger je
> snelheid uitrekenen.
> Zou het in de praktijk ook echt zo gaan?
> wat rekenwerk met de signaalsnelheid (3.10E8 m/s) ,de frewkentie (1575
> MHz), bootsnelheid (pakweg 10 kts), het feit dat de satelieten
> gemiddeld in een hoek van 45gr boven je staan (cos 45 =0,7) en de
> doppler formule leert dat de frewkwentieverschuiving gemiddeld
> 0,0000012% is.
> Dat wordt dan misschien nog 5* groter als je 5 satelieten hebt (error-
> middeling) maar toch lijkt het me lastig om uit zo'n kleine doppler-
> verschuiving je snelheid (+ richting) te bepalen?
En toch gebeurt het zo. Zoek maar eens op google naar kalman filters.
Meindert
B!
>Dan zit die evengoed in de ontvangers, want de militaire ontvangers
>beschikten weer over algorithmen dit te compenseren en zo akelig
>nauwkeurig te zijn... Jij spant het paar achter de wagen mijn beste;-))
>De afwijking was namelijk opgedrongen door met name de VS die
>al zeer snel tijdens de ontwikkeling van deze systemen er het militaire
>nut van inzagen, maar er een hekel aan hebben dat anderen hun
>"voordeel" delen....
Militairen gebruiken de P-code (Y-code). Deze wordt bovendien op twee
frequenties uitgezonden, zodat correcties voor atmosferische
omstandigheden kunnen worden toegepast.
Voor civiel gebruik is er de C/A-code. De onnauwkeurigheid voor
C/A-gebruik zat niet in de ontvangers, zoals je in schreef, maar in
het verzonden signaal.
PieterW <pieterw4809
>De afwijking was namelijk opgedrongen door met name de VS die
>al zeer snel tijdens de ontwikkeling van deze systemen er het militaire
>nut van inzagen,
welnee, de Americanen willen de zelfredzaamheid van de luie nl
watersporters bevorderen.
en anders moeten ze maar een dgps aanschaffen.
>maar er een hekel aan hebben dat anderen hun
>"voordeel" delen....
hoezo voordeel? Het is gewoon een krakkemikkig systeem. Je gps moet
minstens 8 vergelijkingen met 7 onbekenden oplossen om te weten
waar-ie is. Dat is beslist geen sinecure en moet IMO simpeler kunnen.
B!
<thomasten...@gmail.com> wrote:
>ik vind het ook een mooi verhaal; theoretisch kun je uit de Doppler
>verschuiving van het sateliet signaal door je bewegende ontvanger je
>snelheid uitrekenen.
Je vergeet de snelheid van de satellieten, en de dopplerverschuiving
die daarvan het gevolg is. GPS-satellieten zijn niet geostationair. De
snelheid van jouw schip valt daarbij in het niet.
P
ervan, ik weet zeker dat het je geen windeitjes zal leggen;-)))
"PieterW @live.nl>" <pieterw4809<zonderdit> schreef in bericht
news:6521a3d2uspg72m3c...@4ax.com...
P
middels het juiste algorithme compenseren. De signalen blijven immers
hetzelfde. Hence de onnauwkeurigheid zit wel degelijk in de ontvanger.
Denken voor je schreeuwt mijn beste...
"B!" <b.i...@gmail.com> schreef in bericht
news:ji21a3pjbs1n1dk2b...@example.com...
B!
>Komt op hetzelfde neer, je kan een ingebouwde onnauwkeurigheid
>middels het juiste algorithme compenseren. De signalen blijven immers
>hetzelfde. Hence de onnauwkeurigheid zit wel degelijk in de ontvanger.
Je hebt het over een onnauwkeurigheid die vroeger ingebouwd moest
worden in de ontvanger. Daar reageerde ik op.
>Denken voor je schreeuwt mijn beste...
Schreeuwt? Hoe kom je daarbij.
PieterW <pieterw4809
>Nou, ontwerp een nieuw systeem en bewijs de betrouwbaarheid
>ervan, ik weet zeker dat het je geen windeitjes zal leggen;-)))
daar schijnen ze in europa al mee bezig te zijn.......en te blijven zo
begrijp ik.
overigens 1 van de zaken waar mijn "voor" stem in een eventueel
EUreferendum vanaf hangt ;-)
P
"B!" <b.i...@gmail.com> schreef in bericht
news:nj31a3hrpftkb6m0l...@example.com...
B!
>Bij gebrek aan kennis overheerst onbeleefdheid inderdaad al snel.
Bent u een trol?
Capolavoro
>
> Je vergeet de snelheid van de satellieten, en de dopplerverschuiving
> die daarvan het gevolg is. GPS-satellieten zijn niet geostationair. De
> snelheid van jouw schip valt daarbij in het niet.
>
de kern van mijn eerdere opmerking: de scheepssnelheid van een paar
meter per seconde ' valt in het niet' bij de overige grootheden
(lichtsnelheid van de signalen, sateliet snelheid ca 700 m/s) en leek
me dus niet middels doppler verschuiving te bepalen.
Ook lijkt het me overbodig dit via doppler meting te doen als je
gewoon elke seconde weer een positie hebt; dat is veel eenvoudiger
lijkt me voor het berekenen van koers en snelheid
Maar misschien kunnen Kalman filters meer dan ik dacht en is het
inderdaad nodig voor de opstart van de plaatsbepaling van de
ontvanger.....
groet
t
P
Capolavoro
> > Bent u een trol?
>
-> U ?
Wij zijn hier getuige van een historische ontmoeting!
Ben benieuwd wie het eerste toegeeft, P of B!
Een is er zeker een trol!
groet
t
Ted Lindgreen
Capolavoro <thomasten...@gmail.com> wrote:
.....
>doppler formule leert dat de frewkwentieverschuiving gemiddeld
>0,0000012% is.
>Dat wordt dan misschien nog 5* groter als je 5 satelieten hebt (error-
>middeling) maar toch lijkt het me lastig om uit zo'n kleine doppler-
>verschuiving je snelheid (+ richting) te bepalen?
Lastig?
0,0000012% van 1.5 GHz is 180 Hz. Dat is helemaal niet zo lastig te
detecteren. Denk maar eens aan FM-radio, daar weet men probleemloos
faseverschuivingen van 20-15000 Hz uit een draaggolf te plukken en
zelfs met redelijk goede kwaliteit ten gehore te brengen.
Maar Meindert heeft gelijk: ga maar eens op Kalman-filter googlen,
want dat is de echte onderliggende techniek van de GPS-ontvanger.
Wat ik beschreef is hoe je theoretisch uit 1 set van metingen
(ontvangen signalen) de 7 onbekende waarden (positie, snelheidvector
en tijd) kan maar ook moet halen, want ze hangen samen.
In werkelijkheid wordt de kalmanfiltertechniek gebruikt om met ieder
nieuw ontvangen signaal je vorige berekening te verbeteren. Maar het
principe blijft: bij iedere berekening krijg je naast je positie
"gratis" ook de tijd plus je snelheidsvector (= koers en snelheid)
erbij.
-- ted
Capolavoro
Ted,
je hebt me overtuigd!
groet
t
Ted Lindgreen
Capolavoro <thomasten...@gmail.com> wrote:
....
>de kern van mijn eerdere opmerking: de scheepssnelheid van een paar
>meter per seconde ' valt in het niet' bij de overige grootheden
"De scheepssnelheid" ten opzichte van de satellieten is NIET jouw
koers en snelheid ten op zichte van de grond: je moet hier je
verplaatsing in de ruimte ten gevolge van de draaiing van de aarde
nog bij meetellen.
Maar dat ga ik jullie oplettende lezertjes nu maar eens niet voorrekenen,
dat mogen jullie zelf doen (hint: omtrek aarde * cos(52) / 24 uur).
Rethorische vraag: valt deze "scheepssnelheid" dan nog steeds in het
niet bij de rest?
-- ted
Capolavoro
> In article <1184931149.464105.170...@k79g2000hse.googlegroups.com>,Capolavoro <thomastenkorten...@gmail.com> wrote:
>
> ....
>
> >de kern van mijn eerdere opmerking: de scheepssnelheid van een paar
> >meter per seconde ' valt in het niet' bij de overige grootheden
>
> "De scheepssnelheid" ten opzichte van de satellieten is NIET jouw
> koers en snelheid ten op zichte van de grond: je moet hier je
> verplaatsing in de ruimte ten gevolge van de draaiing van de aarde
> nog bij meetellen.
>
> Maar dat ga ik jullie oplettende lezertjes nu maar eens niet voorrekenen,
> dat mogen jullie zelf doen (hint: omtrek aarde * cos(52) / 24 uur).
>
> Rethorische vraag: valt deze "scheepssnelheid" dan nog steeds in het
> niet bij de rest?
>
> -- ted
Maar we hadden het oorspronkelijk over een boot en de snelheid daarvan
over de onderliggende grond, niet over de snelheid van die boot plus
de rotatie van de aarde om zijn as op een of andere N of Z breedte ten
opzichte van over de polen vliegende satelieten op 18000km boven die
aarde ;-)))
groet
t
P
of ander apparaat geeft wel degelijk een doorgerekende weergave
van de werkelijke snelheid uiteraard met een afwijking die altijd
ontstaat door bijvoorbeeld afronding.
"Ted Lindgreen" <t...@omval.tednet.nl> schreef in bericht
news:46a0b93b$1...@inaja.bit.nl...
Harry Goes
>
> Door de doppler shift van de ontvangen satellietsignalen te meten. Dat
> doen
> alle GPSsen zo. De oudere types hebben wellicht onnauwkeuriger algorithmes
> waardoor de snelheid iets afwijkt.
>
> Meindert
>
>
Mijn eigen verklaring was ook dat de algoritmes moesten afwijken.
Ik had eigenlijk gedacht dat het algoritme ook ergens in de spec moest
vastliggen.
Ik heb ook nog ergens een stokoude MLR, eens kijken wat die doet.
Harry
Harry Goes
> die van de GPS-ontvanger MOET berekend worden.
Goed verhaal Ted, past wel in mijn filosofie: " Als je weet hoe het werkt,
weet je waarom het niet werkt" :)
Harry
PieterW <pieterw4809
nee hoor, het zijn allebei watjes.