GPS Genauigkeit - allgemein

[Steira_man]

Da immer wieder über GPS Genauigkeit diskutiert wird, möchte ich diesen Fred eröffnen, um Erfahrungen zusammen zu fassen. Diese Erfahrungen habe ich mit GPS Geräten verschiedener Hersteller sowie mit Smartphones gemacht. Subjektiv, finde ich jedoch mit meinem eX710 die Cache schneller als meine Mitcacher - wobei ich nochmals betonen möchte, dieser Eindruck ist rein subjektiv.

1) Im freien Feld: Das GPS findet den Standort üblicher Weise binnen Sekunden. Die Standortabweichungen verschiedener Geräte betragen nur wenige Meter

2) Im ebenen, dichten, und hohen Wald: Abweichungen von 20 und mehr Metern sind möglich. Wobei diese Abweichungen stark vom Standort des GPS abhängen. Ob man wenige Meter links oder rechts steht kann zu stark unterschiedlichen Ergebnissen führen, wodurch oft der falsche Eindruck entsteht, dass ein GPS Gerät genauer als ein anderes GPS Gerät ist. Im Regelfall sollte die Abweichung jedoch kleiner 10 Meter sein.

3) Eine Straße mit hohen Häusern auf einer Seite der Straße: In diesem Fall gibt ein GPS häufig einen Standort parallel zur Straße an. Die Abweichung von der Straße kann ebenfalls größer 20 Meter sein.

4) Auf einem Steilen Hang mit lockeren Bewuchs (Bäume): Auch hier kann es zu großen Abweichungen kommen

5) In engen dichten Schluchten oder zwischen Hochhäusern: Hier kann es zu Abweichungen größer 100 Meter kommen. Wobei, je länger das GPS eingeschaltet ist, desto genauer ist das Ergebnis. Und da sprechen wir dann wieder von kleiner 10 Metern.

6) Einschaltdauer GPS: Besonders bei schwierigen Empfangsbedingungen spielt die Einschaltdauer des GPS eine große Rolle. Um diesen Effekt zu vermeiden, empfiehlt es sich eine Tour nur mit vollen und guten Akkus zu beginnen, um einen Akkuwechsel (Gerät aus und einschalten) in schwierigen Gelände zu vermeiden.

7) Antennenausrichtung: Jedes GPS hat eine Lage, welche für die Empfindlichkeit der Antenne optimal ist, wobei ich diesen Effekt in der Praxis bisher nicht beobachten konnte.

Position von Cache: Bitte bedenkt, Ihr wisst nicht wie genau der Owner eines Cache den Standort vom Cache vermessen hat.

So .... und jetzt können Eure Erfahrungen ergänzt werden, sowie meine Erfahrungen durch Messwerte oder Eure Erfahrungen präzisiert werden.

[kiozen]

Heute kam mein Ersatzgerät an. Jetzt kann ich wieder mitreden.

Zur 2D Genauigkeit kann ich aktuell wenig sagen. Die Erfahrungen der letzten Jahre raten zur Vorsicht. Gerade beim Cachen muss man nur lange genug in der Nähe vom Cache stehen bleiben, um sicher einmal eine Position genau über dem Cache zu haben.

Deswegen habe ich es mir zur Angewohnheit gemacht, bei Touren von allen Mitgliedern die Tracks zu sammeln. Daraus ergibt sich inzwischen eine stattliche Sammlung an Aufzeichnungen von unterschiedlichen Geräten, zur gleichen Zeit am (nahezu) gleichen Ort. Und da kann man mit der Zeit bestimmte Stärken und Schwächen erkennen.

Besonders gut funktioniert das mit den Geräten, die ich besitze und quasi am Mann trage. Aktuell das Garmin 62s und das Sportiva. Das dritte im Bunde wird in der Zukunft das 610er sein. Leider war das Gerät in den drei Monaten die ich es besitze, mehr in der Post und bei Magellan, als dass ich es diese Saison dabei hatte. Deswegen gibt es nur ein paar Tracks, die keine wirkliche Aussage zulassen. Von dem was ich bisher aufgezeichnet habe, scheint der Empfänger vom 610er besser als der vom Sportiva zu sein. Das ist nicht schwer, weil der Empfänger vom Sportiva eine der großen Schwächen des Gerätes ist. Ober er an den vom 62er heranreicht muss man sehen. In "multi path" Szenarien scheint das 62er besser zu sein. Aber diese Aussage stütz sich noch auf ganz wenige Messungen.

Was ich jetzt schon sagen kann ist, dass das 610er bei der Aufzeichnung der Höhe versagt. Es ist zwar ein barometrischer Sensor verbaut. Die daraus resultierende Höhe kann auch über das Datenfeld Höhe angezeigt werden, leider wird der Wert in der Trackaufzeichnung nicht übernommen. Magellan scheitert hier an einer Trivialität. Das ist sehr ärgerlich, zumal der barometrische Sensor ja nur schlappe 100€ Preisdifferenz macht.

Wenn bei den nächsten Touren die Trackaufzeichnung im Suspend keine Zicken macht, werde ich sicherlich ein paar Tracks zum allgemeinen Vergleich einstellen.

[kiozen]

Heute habe ich mal neben dem 610er auch mein Garmin 62s auf die morgendliche Gassirunde mitgenommen. Beide Geräte sind in der Aufzeichnung auf einen Punkt pro Sekunde eingestellt. Beide Höhenmesser wurden auf 333m kalibriert. Den Suspend habe ich beim 610er natürlich weggelassen. Im Anhang sind die Tracks, so wie sie aus den Geräten kommen. Lediglich der übliche Müll am Anfang und Ende wurden entfernt. Das Garmin wurde links am Hosenbund getragen. Das Magellan in der rechten Hand.

SirfIII typisch macht das Magellan am Anfang unter der Brücke einen Schlenker. Bei Garmin wird bei schlechtem Empfang erstmal weitergemacht wie bisher. Muss man einfach wissen. Auf die Nibelungenbrücke hoch hat das Garmin einen kleinen Rappel. Wahrscheinlich wurde ein Satellit durch meinen Körper abgeschirmt. Richtig Interessant wird es aber in der Stadt. Die engen Gassen sind ein El Dorado für schlechten Empfang und Multi Path Szenarien, wie sie auch in den Bergen oft vorkommen. Ich haben den tatsächlichen Weg als zusätzlichen Track auf der Top10 Bayern eingezeichnet. Auch mit Straßenseite [1]. Im Stadtgebiet zeigt sich deutlich die Stärke des 62er mit seiner Quad-Helix Antenne. Das Abschneiden der Kurven scheint SirfIII spezifisch zu sein. Macht mein Sportiva, ebenfalls SirfIII, auch. Gefühlt sogar noch schlimmer. Muss ich auch mal vergleichen.

Zusätzlich habe ich noch die Höhenprofile angehängt. Das 62er gibt den Verlauf der Strecke sehr gut wieder. Beim 610er sackt das Profil zuerst ab. Meine Vermutung ist der Kälteschock. Das ist nicht schön. Bei einer echten Tour muss man entweder das Gerät temperieren lassen oder mit der verkorksten Aufzeichnung leben. Wobei die Höhenaufzeichnung im Suspend Mode endgültig ad absurdum geführt wird.

Soweit mein erster Eindruck: Der Empfang ist für einen SirfIII typisch. Nicht schlecht, aber auch nicht herausragend gut. Auf eine saubere Höhenaufzeichnung darf man bei Magellan keinen Wert legen. Man spart sich in diesem Fall besser die 100.- € oder, wem es wichtig ist, greift zu einem anderen Hersteller.

[1] Die Top10 ist eine generalisierte Karte. Sprich auf Google Maps liegt der Track in den Häusern. Hilft aber beim Einschätzen der Aufzeichnungen.

[alois]

Du kannst mal im verborgenen SiRF-Menü auf dem 610er die "Trackglättung" abschalten.
Das ist ein Filter der die für SiRF-Empfänger typischen schnurgeraden Track-Linien erzeugt.
Der ist bei fast jedem System mit SiRF-3 aktiviert.

Wundere Dich aber nicht, ohne den Glättungsfilter sieht eine Trackaufzeichnung dann vielleicht etwas wild aus.

Im selben Menü kannst Du mit den Werten etwas herum experimentieren.
SNR bestimmt die minimale Signalstärke ab welcher der Empfänger den Satelliten als Verfügbar anzeigt und einen Fix versucht.
Der steht auf 12, das ist eigentlich schon niedrig genug.
Elevationsmaske (bei Sprache Deutsch) ist die Gradzahl gemessen am Horizont, ab der ein Signal genutzt wird.
Standardwert ist 5, das ist schon sehr niedrig.
Hier könntest Du vielleicht Werte von 8-10 ausprobieren, denn sehr niedrig stehende Satelliten verbessern die Positionsgenauigkeit nicht mehr, sie werden im Grunde nur noch verfolgt.
Ähnlich Auswirkungen hat der DOP-Wert. Der steht auf 8 und eine DOP von 8 ist schon sehr weit gefasst.
Das bedeutet, das Signale von Satelliten aus eher ungünstigen Winkeln genutzt werden, sofern sich ein statistischer Wert der 1 als Ideal vorgibt, nicht um mehr als das 8-fache verschlechtert hat.
Erhöhst Du den Wert, verschlechtert sich die Genauigkeit, verringerst Du den Wert, werden weniger Satellitensignale ausgewertet, weil die "Schlechten" dann unter den Tisch fallen. Das kann sich dann allerdings auf die Genauigkeit unter schwierigen Empfangsbedingungen auswirken.

Hier kannst Du mal ausprobieren, ob Du mit einem Wert von 7 oder 6 bessere Ergebnisse erzielst. Niedriger solltest Du das nicht setzen.

Auf diese Weise kannst Du dem SiRF-3 noch etwas mehr Genauigkeit abzwacken.

Ins Menü gelangst Du, indem Du vom Hauptmenü ins Werkzeuge-Menü wechselst und dort die Überschrift "Werkzeuge" (Tools) drei mal flott hintereinander antippst.
Es wird das "Ausgeblendete Menü" angezeigt und hier findest Du neben RAW-Trackaufzeichnung auch "SiRF-Einstellungen".

[kiozen]

Das ist ja ein wildes Menü Da scheint ja auch ein 3 Wege Beschleunigungssensor drinnen zu sein. Mal schauen was der Filter ausmacht. Ich glaube allerdings nicht, dass der viel beim Abkürzen durch die Häuser hilft. Das Gerät kann ja auch Ecken anzeigen. Diese Abkürzungen kommen eher dadurch, dass die Position durch schlechten Empfang und Reflexionen schon durch die Häuser verläuft. Naja und wenn ich dann um die Ecke biege stimmt es halt wieder. Aber ich werde es ausprobieren.

Ich finde die 2D Position auch jetzt schon nicht schlecht und vergleichbar mit anderen Geräten. Der SirfIII im Sportiva scheint mir deutlich mehr zu wandern. Ich denke mal auch, dass vieles an der Antenne hängt. Die ist bei der Bauform einfach immer etwas suboptimal untergebracht. Die freistehende Antenne der GPSMap Geräte ist einfach im Vorteil. Wobei auch der SirfIII im 60er in Multi Path Umgebungen anfälliger ist. Ich habe mal im Anhang eine Tour mit 60er/62er/Sportiva, wo man das schön sehen kann. Das sind die Rohdaten aus den Geräten. Leider ohne das 610er. Das war zu der Zeit in den Wirren des Kundenservice.

Was mich halt richtig ärgert ist die Höhenmessung. So ein Pfusch ist mir echt noch bei keinem Gerät untergekommen.

[Steira_man]

Während meiner Rumänienreise konnte ich folgende Erfahrungen sammeln:

Höhenprofil: Nicht aussagekräftig, da die Wegpunkte auf Grund der langen Distanz zu weit auseinander gezogen wurden, das Beispiel zeigt ein Teilstück der Reise in Rumänien. Die geringe Aussagekraft hätte mir eigentlich von Anfang an klar sein sollen, da bei weiten Strecken die Wegpunkte nur weit auseinander gezogen dargestellt werden können.

Genauigkeit der Onboard Karte vom eX710:
Das Autobahnteilstück nördlich von Szeged bis Mako (Ungarn) gibt es in der Karte nicht. Das 710 routet daher durch Szeged, was natürlich eine veraltete und zeitraubendede Streckenführung bedeutet.
In Timisoara gibt es einige Ungenauigkeiten besonders bei den Kreisverkehren, die jedoch alles in allem zum heutigen Datum noch akzeptabel sind.

Trotzdem, sollte es schnellstens routingfähige OSM Karten für Magellan geben, da die gute Hardware des 710 aufgrund der alten Karten ihre Fähigkeiten nicht mehr wirklich ausspielen kann.

[kiozen]

Heute die Gassistrecke mit ausgeschaltetem Glättungsfilter. Zwischen den Häusern ist das tatsächlich besser. Die Genauigkeit selber wird dadurch natürlich nicht besser. Gerade im Auf- und Abgang zur Nibelungenbrücke kommt es bei freier Sicht anscheinend wegen der Reflexionen an der Betonstruktur zu deutlichen Abweichungen. Aber die Häuserblöcke werden nicht mehr abgeschnitten. Auf den Bildern ist das 62er blau und da 610er grün. Der künstliche Track grau.

Edit: Das Gerät war heute im Suspend, deswegen ist die Höhenaufzeichnung unbrauchbar.

[kiozen]

Zwischen den Häusern

[alois]

Der Fairness halber muss man aber erwähnen, das auch der Garmin-Empfänger eine Trackglättung unternimmt.
Die ist allerdings weiter entwickelt als beim SiRF3.
Leider ist diese Funktion bei Garmin in den Tiefen der GPS-Firmware verborgen und nicht zwischendurch abschaltbar.

[kiozen]

Leider ist diese Funktion bei Garmin in den Tiefen der GPS-Firmware verborgen und nicht zwischendurch abschaltbar.

Das ist ja auch nicht wirklich nötig, solange der Cartesio einfach gut funktioniert.

Der SirfIII ist inzwischen etwas angegraut, funktioniert aber ganz passabel ohne weiteres Gefummel seitens der Gerätehersteller, d.h. die können außer der Antenne nichts weiter verbocken. Wenn ich mir ansehe wie viel Magellan oder CompeGPS mit hardwarenaher Entwicklung am Hut haben, dann ist der SirfIII bei beiden eine gute Entscheidung. Stell Dir vor die müssten ein SoC domptieren. Das hat ja schon bei Garmin eine halbe Ewigkeit gedauert, bis das ausgereift war.

[kiozen]

Und nochmal Gassi gehen. Diesem mal mit allen drei Geräten, nebst dem Hund Da sieht man schön die Gemeinsamkeiten bei den SirfIII Geräten.

Ich denke mal mit den anderen Tracks zusammen gibt das einen schönen Vergleich zur Genauigkeit. Wer genau wissen will wo sich Treppen und sonstige Details befinden, der kann die angehängte Datei regensburg_orthofoto2010_2000.zip laden und entpacken. Das ist eine Online Karte und lädt sich in QLankdarte GT genauso wie eine normale Karte (Datei->Karte laden).