[Talk-de] HighPrecision GPS receiver home build?

Karl Weber karl.weber99 at gmx.net
Mi Nov 18 21:13:49 UTC 2009


Hallo,

Am Mittwoch, 18. November 2009 12:05 schrieb Michael Sauer:
> > "Galileo"-Niveau, oder wie heisst die Sendung bei Pro7 (RTL, SAT1,
> > ...) mit dem pseudo-wissenschaftlichen Anspruch?
>
> Hallo Toni,
>
> es gibt aber GPS Geräte, die besser als, glaub ich 30 cm, garantiert  
> auflösen.
>
> Ich habe aber nicht nach dem Preis gefragt. Die sehen wie kleine Ufos auf  
> der Stange aus.

Herkömmliches GPS erlaubt eine Genauigkeit von etwa 10 Metern. Der Fehler 
entsteht durch mehrere Einflüsse. Der weitaus größte Störfaktor sind 
atmosphärische Störungen. Diese lassen sich herausrechnen, z.B. wenn man 
einen festen Bezugspunkt hat, der seine Position genau kennt und der nicht zu 
weit entfernt ist. Der Bezugspunkt kann seine Störungen genau ermitteln und 
entsprechende Korrekturdaten verteilen. Diese kann man bei der eigenen 
Positionsbestimmung berücksichtigen. Klarerweise wird das Verfahren umso 
ungenauer, je weiter man sich von dem Bezugspunkt entfernt -- da sich die 
atmosphärischen Störungen, welche man selbst sieht mit zunehmender Entfernung 
von denen unterscheiden, die der Bezugspunkt sieht.

Die Korrektur kann online erfolgen, oder im Rahmen eines Postprocessings. Zu 
Ersterem braucht man ein Gerät, was die Korrekturdaten online empfangen und 
bei der Positionsbestimmung berücksichtigen kann. Zu Letzterem braucht man 
die GPS-Rohdaten und eine Stelle, von der man die Korrekturdaten nachträglich 
beziehen kann. Es gibt bzw. gab wohl erschwingliche Consumer-Geräte, die 
diese Daten der Außenwelt zur Verfügung stellen, wenn ich mich recht erinnere 
z.B. von u-blox. Ich weiß allerdings nicht mehr, ob die 
Schnittstellenspezifikation öffentlich war, oder von jemandem gehackt wurde. 
Ich habe das nicht intensiv recherchiert.

Ein ganz anderes Verfahren verwendet zwei Frequenzen um die atmosphärischen 
Störungen herauszurechnen. (Die GPS-Satelliten senden ja auf zwei 
Frequenzen!) Dazu braucht man dann keinen Bezugspunkt. So macht das z.B. das 
Militär. Es kann sogar sein, daß das in gewissem Rahmen geht, ohne daß man 
das Signal der zweiten Frequenz entschlüsseln können muß (was wohl nur das 
Militär kann).

Verfahren mit Bezugspunkt zur Korrektur gibt es viele. Das wohl bekannteste 
ist DGPS. Hier werden die Korrekturdaten durch i.d.R. geostationäre 
Satelliten übermittelt, weshalb man sie in höheren Breiten (vom Boden aus) 
auch sehr schlecht empfangen kann.

Die Landesvermessungsämter in Deutschland übermitteln Korrekturdaten z.B. per 
Funk. Es gibt wohl drei Verfahren, die unterschiedlich teuer sind, und die 
eine Genauigkeit von bis zu einem Zentimeter erlauben sollen. Je nach 
Variante bezahlt man die Lizenzgebühren über den GPS-Empfänger oder nach Zeit 
oder abgerufener Datenmenge oder so. Kann man alles unter http://www.sapos.de 
nachlesen.

Man kann so etwas aber auch selber basteln. Wenn man ein Gerät hat, das die 
GPS-Rohdaten herausrückt. Die ESA bietet z.B. die EGNOS-Korrekturdaten zum 
kostenlosen Download an. Damit kann man immerhin schon mal die 
DGPS-Korrekturen in Rahmen eines Postprocessings berücksichtigen. Oder man 
hat eine eigene Basisstation, die ihre Koordinaten genau kennt und ebenfalls 
die GPS-Rohdaten herausrückt. 

Ach ja, schließlich braucht man auch ein Stück Software. Ich habe bisher 
keines gefunden (das nicht für viel Geld gekauft werden muß). Aber es gibt 
Bücher, in denen man die Theorie nachlesen kann. Dann kann man diese Software 
im Prinzip auch selber schreiben.

Ich hatte so was mal angedacht, bin dann aber ausgestiegen, da es für eine 
Person wohl ein ziemlich großes Stück Arbeit ist.... Für mich als 
Abendbeschäftigung schien es jedenfalls erst mal zu groß. Es reizt mich aber 
schon sehr, wirkĺich zu verstehen, wie GPS funktioniert und nicht nur auf ein 
Display zu gucken... ;-)

/Karl




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