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Ausrichtung an GPS-Punkten

Post by TSD66
http://www.johnnyyuma.com/waze/pics/gps-spread.jpg
Die Ausrichtung von Segmenten an vorhandenen GPS-Punkten gestaltet sich offensichtlich nicht immer ganz einfach.

Ich kann mir nicht vorstellen, dass der GPS-Empfang dermaßen ungenau ist, vermute eher, es liegt an einer nur schlecht vorhandenen Mobilfunkabdeckung, wenn derartige Ergebnisse auftauchen, so dass keine Rückmeldung erfolgt und stattdessen zwischen Verlust und Wiederherstellung der Verbindung die Fortbewegung auf gerader Linie statt entlang bestehender Segmente angenommen wird?

Hier auf "freiem Feld" kann ja durchaus angenommen werden, dass die User tatsächlich der nahen Autobahn und nicht mit SUV der direkten Linie gefolgt sind, aber welche Auswirkng hat das auf die Verwertbarkeit von GPS-Daten in dicht bebauten Innenstädten, in denen zwar die Mobilfunkabdeckung wesentlich besser, der Empfang von GPS-Signalen aber physikalisch bedingt wesentlich schlechter ist?

Johnny
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Post by Cha-oZ
Aktuelle GPS-Chips werten nicht nur Satelliten, sondern auch Bodenstationen und Mobilfunkmasten aus. Daher wundert es mich nicht, dass man "in der Pampa" teilweise eine schlechtere Lokalisierung hat.
Cha-oZ
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Schnell editieren kann jeder,
aber gut und gründlich ist des Wazers Glück.

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Post by Mynios
Hast du noch nie eine achzigspurige Autobahn gesehen? :mrgreen:

Solche Ausreißer gibt es leider häufiger als man denkt.
Mynios
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Post by SchneiderNexT
Unterstütz eigentlich WAZE auch die Daten vom GLONAS-System? Die meisten Smartphones-Chips unterstützen mittlerweile dieses System.

edit: Obwohl die Positionierung ja eigentlich intern im Smartphone stattfindet, und die "fertige Daten" an die Apps einfach weitergeleitet werden. Das heißt, egal ob amerikanisches GPS, russisches GLONAS oder chinesisches BAIDU. So stelle ich mir zumindest vereinfacht vor
SchneiderNexT
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Post by top_gun_de
Es gibt Ecken wo GPS z.B. in Talkesseln oder im Schatten durch Berge schlecht ist, da passiert es dauernd.

Für einen Fix ohne Grundannahmen braucht GPS vier Sterne.

An sich haben die Amerikaner ja gut 30 Satelliten oben, aber die sind über die ganze Erde verteilt unterwegs, die Dichte wechselt dabei ständig. Mal hast Du 15 Sterne über dir, dann nur 5. Sind dann 2 von den 5 hinter dem nächsten Hügel, dann fehlt der eine Stern, der einen 3D-Fix ermöglichen würde. 200m weiter ist der Fix dann wieder da.

Hinzu kommt, dass consumer-GPS nur einmal pro Sekunde einen Fix berechnet. Zwischen zwei Versuchen fährst Du dann schon 33m bei 120km/h.

Einen Zusammenhang mit der Mobilfunkabdichtung kann man da ausschließen - Waze sendet ja nicht sekündlich seine Position an den Server, sondern sendet den kumulierten Track in größeren Abständen. Könnte 30s sein, die Zeit habe ich nicht mehr sicher im Kopf.

Ciao,

Detlev
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Post by top_gun_de
Hast Du mal einen Permalink zu dem Screenshot?
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Post by top_gun_de
Waze fragt dein Gerät nach der Position. Das Gerät entscheidet anhand seiner Fähigkeiten und der empfangenen Daten wo es ist und meldet die Position an die App. Ob das Betriebssystem dafür Glonass oder GPS nimmt ist für Waze egal. Waze differenziert nur zwischen satellitengestützter Positionierung (auf wenige Meter genau) oder Netzwerkverortung (WLAN/GSM-Funkzellenpositionierung, zwischen 30 und 500m genau). Bei letzterem zeigt es dir einen Kreis um die Kartenposition an und macht keine Ansagen mehr.

Gruß,

Detlev
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Post by TSD66
top_gun_de wrote:Es gibt Ecken wo GPS z.B. in Talkesseln oder im Schatten durch Berge schlecht ist, da passiert es dauernd. [...]

Einen Zusammenhang mit der Mobilfunkabdichtung kann man da ausschließen - Waze sendet ja nicht sekündlich seine Position an den Server, sondern sendet den kumulierten Track in größeren Abständen. Könnte 30s sein, die Zeit habe ich nicht mehr sicher im Kopf.
Nein, Detlev, es liegt nicht primär am schlechten GPS-Empfang, das widerspricht der Logik.

Das ursprüngliche GPS-Programm sah 24 Satelliten in sechs Bahnebenen vor, die Satelliten von Block I (nicht mehr aktiv) hatten dabei noch eine Inklination von 63°, die nachfolgenden dann von 55° (zum Vergleich: Flensburg liegt etwa auf 54,8°) und mittlerweile sind tatsächlich über 30 Satelliten in eienr Höhe von 26560 km über dem Erdmittelpunkt, also durchschnittlich 20200 km über der Erdoberfläche, im Einsatz.

Es ist richtig, für eine korrekte Bestimmung einer Position in 3-D sind mindestens vier Satelliten notwendig, die Anordnung der Bahnebenen sorgt dafür, dass auch immer mindestens vier Satelliten empfangbar sind (quaisoptische Sicht vorausgesetzt), sogar an den Polen, obwohl die Inklination nur bis zum 55. Breitengrad eine zur Erdoberfläche senkrechte Position der Satelliten ermöglicht.

Es ist auch richtig, dass die Empfangbarkeit der GPS-Signale von Gegebenheiten der der örtlichen Geographie beeinträchtigt werden kann, selbst Wald kann (besonders bei Regen!) zu einer Abweichung führen.

Allerdings ist es ausgeschlossen, dass es innerhalb der durch die Inklination eingefassten Breitengrade begrenzte Gebiete gibt, in denen der Empfang von GPS-Signalen generell wiederholt über längere Zeiträume derart beeinträchtigt ist, dass es zu eine Aufzeichnung von GPS-Spuren wie im Bild kommen kann, denn die A13 verläuft "auf freiem Feld", Talkessel oder Schatten durch Berge fallen als Erklärung aus, sie unterscheidet sich geografisch nicht vom Verlauf der A115 (Avus), dort fehlt aber diese signifikante Abweichung.

Derartige Streuungen sind tatsächlich nur in ländlichen Gebieten zu finden, nicht aber im Bereich von Ballungsgebieten, selbst wenn dort die Vorausetzungen schlechter sein sollten. Tromsø liegt zum Beispiel auf etwa 70° nördlicher Breite, aber der Stadtteil Tromsdalen mit einem mehrere hundert Meter hohen Bergmassiv auf der Südseite (also einseitig in Richtung der Satellitenbahnen!) weist keine solche Streuung auf. Und selbst an der B2 zwwischen Mittenwald und Garmisch-Partenkirchen, eine Strecke, die nun wirklich durch die umliegenden Berge (Abschirmung in mehrere Richtungen) sehr ungünstige Bedingungen bietet, ist die Streuung geringer.

Interessant wäre es allenfalls zu untersuchen, welchen Einfluss die Art der Koordinatenbestimmung erfolgt, also nur auf Basis von GPS oder (wie bei den meisten Endgeräten angeboten) auch unter Einbeziehung des Mobilfunknetzes.
Möglich ist außerdem, dass die Netzwerkverbindung für die Rückmeldung, also dann tatsächlich die Verbindung zum Mobilfunknetz, für länger als ein vorgegebenes Intervall (zum Beispiel die erwähnten 30 Sekunden) unterbrochen ist und somit für den Zeitraum zwischen Verlust und Wiederherstellung der Verbindung eine Fortbewegung auf gerader Strecke angenommen oder gemittelt wird.
Die Betrachtung von GPS-Spuren bei Tunnelverläufen mit Kurven wie dem des Lobdeburg-Tunnels bei Jena oder dem Flughafentunnel Tegl in Berlin legt diesen Schluss nahe - im Tunnel ist der Empfang von GPS-Signalen so gut wie ausgeschlossen, die Spuren sind aber nicht unterbrochen, sondern führen in recht geraden Linien von einem Eingang des Tunnels zum anderen, das Bild der abweichenden Spuen ist also bei Verlust des GPS-Signals sehr ähnlich dem mit einem vermuteten lediglich beeinträchtigen Signal. Aber im Gegensatz zur auf der Abbildung zu sehenden A13 (und anderen durch ähnliches Gelände verlaufenden Autobahnen in ländlicher Gegend) sind im Verlauf der Tunnel GPS-Spuren Mangelware, während auf den Autobahnen imme auch viele dieser Spuren vorhanden sind. Denn in einem nicht entsprechend ausgestatten Tunnel gibt es dauerhaft keinen Mobilfunkempfang, während die an der Oberfläche wechselnden meteorologischen Bedingungen schon einen wechselnden Einfluss ausüben können, ein Mobilfunkempfang also von aktuellen Umständen abhängt und wohl teilweise möglich ist (siehe auch "Überreichweiten" im normalen Funkverkehr).

Johnny

PS: Sorry, wenn das jetzt etwas zu ausführlich und oberlehrerhaft war, das lag nicht in meiner Absicht. Ich habe übrigens bereits in den 1990er Jahren Kurse über GPS gegeben, beschäftige mich also schon rund 20 Jahre mit der Materie.
TSD66
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TSD66
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Post by TSD66
Cha-oZ wrote:Aktuelle GPS-Chips werten nicht nur Satelliten, sondern auch Bodenstationen und Mobilfunkmasten aus. Daher wundert es mich nicht, dass man "in der Pampa" teilweise eine schlechtere Lokalisierung hat.
Ja, genau das ist ja meine Vermutung.
Ich habe mr gestern abend mal etwas eingehender GPS-Spuren im Bereich von Autobahnkurven im Großraum Berlin und von dort aus in östlicher und südöstlicher Richtung (A12, A13, A15) angesehen und das mit der Datenbank der Bundesnetzagentur zur Mobilfunkabdeckung verglichen. Die größten Abweichungen gibt es demnach dort, wo keine oder eine Abdeckung nur aus einer Richtung besteht. Die Streuung der Spuren sinkt, sobald wenigstens zwei Mobilfunkmasten in passender Ausrichtung in der Nähe sind, bei drei Masten gibt es nur noch wenig Abweichung, bei vier und mehr Masten sind kaum noch abweichende Spuren festzustellen.

Johnny
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