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Wieviele Satelliten werden zur Positionsbestimmung genutzt

Informationsaustausch über GPS-Empfänger dieses Herstellers.

Moderator: DocW

DocW
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Beitrag von DocW »

Neee, nee, hier wird so viel halb- und nichtwissen verbreitet, ich weiss gar nicht, wo ich anfangen soll.

Lest euch mal die wirklich guten Anfängerinformationen (die auch weit in die Vergangenheit reichen) von Ralf Schönfeld durch:
http://kanadier.gps-info.de/d-gpsundkanu.htm
Technik der GPS-Empfänger


Die meisten modernen Geräte sind 12-Kanal Parallel Empfänger (z. B. vom Typ PhaseTrac12TM oder SiRF III), d. h. sie können bis zu 12 Satelliten gleichzeitig zur Positions-Berechnung verarbeiten.
Die früheren 8-Kanal Multiplex Empfänger sind inzwischen technisch veraltet (MultiTrac8TM). Bei ihnen konnten max. 8 Satelliten nur nacheinander abgefragt werden (einkanalige Empfänger).
Zudem wurde für die Positions-Bestimmung nur 4 der max. 8 möglichen Sats herangezogen.
Die 12-Kanal Parallel Empfänger sind unter schwierigeren Empfangsbedingungen leistungsfähiger, als die älteren Multiplex Geräte. Näheres zu den Empfangsbedingungen/ Voraussetzungen im nächsten Abschnitt.
.
Leider hat er zugunsten seines Buches das Positionsabschätzungsverfahren von der Seite genommen, dort konnte man schön sehen, wie das iterative Verfahren funktioniert, einen Schnittpunkt der Entfernungskugeln um die einzelnen Satelliten zu bestimmen.
Aber auf Kowoma ist es noch:
http://www.kowoma.de/gps/Positionsbestimmung.htm
und je mehr Satellitensignale ins Pseudoranging reingenommen werden, umso besser für die Position, weil nur so kann man erkennen, ob eine bestimmte Position stark abweicht und somit die Genauigkeit abgeschätzt werden.

Und die Korrelatoren sind dafür da, die Signale aus dem Rauschen herauszuextrahieren, man kann Mehrwegeempfang erkennen und korrigieren. Und kann dem Pseudoranger möglichst viele Signale zur Auswahl anbieten.
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Sir Cachelot
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Beitrag von Sir Cachelot »

Aber echt he.

Hier mal der link für Lesfaule.

downloaden: speichern unter....

Die Kowoma-links hab ich auch schon gepostet paar seiten vorher...
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Mogel
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Beitrag von Mogel »

Die Kowoma-links hab ich auch schon gepostet paar seiten vorher...
Und wo steht da etwas von 4 Satelliten? Muss echt schwierig sein, die Antwort...
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DL3BZZ
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Beitrag von DL3BZZ »

Ihr gleitet mächtig ab, eigentlich soll sich hier alles um die neuen von Magellan drehen :?
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Mogel
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Beitrag von Mogel »

Najo, da können wir wohl noch bis Ende Februar off topic bleiben, bis die kommen :-)
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HoPri
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Beitrag von HoPri »

Mogel hat geschrieben: Und wo steht da etwas von 4 Satelliten? Muss echt schwierig sein, die Antwort...
Für die, die Englisch können (im deutschen Artikel ist das nicht erklärt): GPS erklärt bei Wikipedia
Locations are calculated not in three-dimensional space, but in four-dimensional spacetime, meaning a measure of the precise time-of-day is very important. The measured pseudoranges from four satellites have already been determined with the receiver's internal clock, and thus have an unknown amount of clock error. (The clock error or actual time does not matter in the initial pseudorange calculation, because that is based on how much time has passed between reception of each of the satellites' signals, independent of the receiver's clock.) The four-dimensional point that is equidistant from the pseudoranges is calculated as a guess as to the receiver's location, and the factor used to adjust those pseudoranges to intersect at that four-dimensional point gives a guess as to the receiver's clock offset. With each guess, a geometric dilution of precision (GDOP) vector is calculated, based on the relative sky positions of the satellites used. As more satellites are picked up, pseudoranges from more combinations of four satellites can be processed to add more guesses to the location and clock offset. The receiver then determines which combinations to use and how to calculate the estimated position by determining the weighted average of these positions and clock offsets. After the final location and time are calculated, the location is expressed in a specific coordinate system, e.g. latitude/longitude, using the WGS 84 geodetic datum or a local system specific to a country.
Hervorhebungen von mir. Also: Es werden immer 4er Kombination betrachtet, aber eben aus einer Gesamtzahl von mehr als 4 Satelliten, falls vorhanden. Die Menge an 4er Kombination wird bewertet, manche verworfen und aus den anderen durch Mittelung die letztlich ausgegebene Position berechnet. In diese Position gehen also sofern vorhanden (und das ist heute normalerweise der Fall), mehr als 4 Satelliten ein, wenngleich die einzelnen benutzen Rechenpositionen immer nur aus 4 Satelliten ermittelt werden.

Irgendwie haben also alle (zumindest ein bisschen) recht.

HoPri
Zuletzt geändert von HoPri am Fr 26. Okt 2007, 09:22, insgesamt 3-mal geändert.
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Sir Cachelot
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Beitrag von Sir Cachelot »

Mogel hat geschrieben:
Die Kowoma-links hab ich auch schon gepostet paar seiten vorher...
Und wo steht da etwas von 4 Satelliten? Muss echt schwierig sein, die Antwort...
Ich checks nicht, wie oft muss man sich denn wiederholen?
Vergess die scheiss 4 Sats!
Soll ich jetzt einen Text raussuchen wo der Quatsch drinsteht oder was?
Das kann doch nicht wahr sein.

Kauft das neue Maggi und gut.
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DocW
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Beitrag von DocW »

HoPri hat geschrieben:
Mogel hat geschrieben: Und wo steht da etwas von 4 Satelliten? Muss echt schwierig sein, die Antwort...
Für die die Englisch können (im deutschen Artikel ist das nicht erklärt): GPS erklärt bei Wikipedia
Locations are calculated not in three-dimensional space, but in four-dimensional spacetime, meaning a measure of the precise time-of-day is very important. The measured pseudoranges from four satellites have already been determined with the receiver's internal clock, and thus have an unknown amount of clock error. (The clock error or actual time does not matter in the initial pseudorange calculation, because that is based on how much time has passed between reception of each of the satellites' signals, independent of the receiver's clock.) The four-dimensional point that is equidistant from the pseudoranges is calculated as a guess as to the receiver's location, and the factor used to adjust those pseudoranges to intersect at that four-dimensional point gives a guess as to the receiver's clock offset. With each guess, a geometric dilution of precision (GDOP) vector is calculated, based on the relative sky positions of the satellites used. As more satellites are picked up, pseudoranges from more combinations of four satellites can be processed to add more guesses to the location and clock offset. The receiver then determines which combinations to use and how to calculate the estimated position by determining the weighted average of these positions and clock offsets. After the final location and time are calculated, the location is expressed in a specific coordinate system, e.g. latitude/longitude, using the WGS 84 geodetic datum or a local system specific to a country.
Hervorhebungen von mir. Also: Es werden immer 4er Kombination betrachtet, aber eben aus einer Gesamtzahl von mehr als 4 Satelliten, falls vorhanden. Die Menge an 4er Kombination wird bewertet, manche verworfen und aus den anderen durch Mittelung die letztlich ausgegebene Position berechnet. In diese Position gehen also sofern vorhanden (und das ist heute normalerweise der Fall), mehr als 4 Satelliten ein, wenngleich die einzelnen benutzen Rechenpositionen immer nur aus 4 Satelliten ermittelt werden.

Irgendwie haben also alle (zumindest ein bisschen) recht.

HoPri
Auf der anderen Seite: Wenn die Empfänger das tun würden, alle vierer-Kombinationen bewerten und gegenüberstellen, meine Herren, das wird ganz schnell ganz viel! Irgendwie ist mir mein mathematisches Resthirn abhanden gekommen: m= n *(n-4)! ?? (Die Formel kann nicht stimmen, da sie für n=4 nicht 1 ergibt)
m wäre die Anzahl der Möglichkeiten und n die verfügbaren Satellitensignale. Für 5 Satelliten hätten wir 5 Möglichkeiten, 6 ergeben 12 Möglichkeiten und 12 Satelliten ergeben schon knappe halbe Million Möglichkeiten.
Der Rechner würde alle diese Positionen errechnen und statistisch auswerten, damit hätte er eine gemittelte Position und automatich auch eine Genauigkeitsangabe.
Das Verfahren (bis auf die immens hohe Anzahl der Rechenoperationen) würde aber deutlich einfacher sein, als die Schnittpunkte von bis zu 12 Kreisen iterativ zu bestimmen, ich kann der Sache was abgewinnen.

hmm. soll ich den Teilthread mal abteilen? Das wird jetzt interessant!
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Mogel
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Beitrag von Mogel »

soll ich den Teilthread mal abteilen
Lebende Threads soll man nicht töten.
DocW
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Beitrag von DocW »

Mogel hat geschrieben:
soll ich den Teilthread mal abteilen
Lebende Threads soll man nicht töten.
Wobei das eine mit dem anderen überhaupt nichts zu tun hat.
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