Genauigkeit der Geschwindigkeitsmessung

Garmin fenix 7X und epix Gen 2 im Test

Der Schwerpunkt dieses Tests und Vergleichs der Garmin Fenix 7X Solar und Garmin Epix Gen 2 liegt auf den Sensoren wie Höhenmesser, Positionsbestimmung und Herzfrequenz. Was unterscheidet die beiden GPS-Outdoor-Smartwatches? Und wie gut ist die Taschenlampe der Fenix 7X für den Outdoorbereich? Hier geht es zum Test der Outdoor-Smartwatches ...
  • und genau das ist falsch, da die Trackaufzeichnung immer nur zwischen den Meßpunkten die gerade Stecke addiert ist die Entfernungsmessung deutlich ungenauer als mit dem Tacho. Die Geschwindigkeit beim GPS selbst wird über den Dopplereffekt ermittelt und ist deshalb sehr genau.

    Dann hast Du wohl noch nie etwas davon gehört, dass man in sehr kurzem Intervall aufzeichnen kann, so dass sich dieser Fehler als vernachlässigbar herausstellt. Um so mehr wir uns hier "nur" mit Fahrradgeschwindigkeiten fortbewegen und nicht mit einem F1-Boliden!


    Nebenbei gesagt ist es beim Fahrrad einfacher den Radumfang z.B. mit einem Maßband zu messen und dann einzustellen.

    Da hingegen gebe ich Dir vollkommen recht.

  • Also wer sich die Geschwindigkeitsanzeige bei konstanter, langsamer Fahrt im GPS schon mal angesehen hat, kann die Werte nicht ernsthaft für eine Kalibrierung heranziehen. Die Schwankungen sind viel zu groß.

    Ich kann dazu nur fogendes sagen: Vergleiche ich meinen mit dem GPS Tripcomputer (insofern habe ich mich oben unpräzise ausgedrückt) kalibrierten Tacho mit den mutmaßlich WAHREN Werten einer Karte, ist mein Fehler um 1% groß. Das ist annähernd perfekt.

    Die Hannoversche Hausrunde der Jogger (Maschsee) beträgt 6850 m lt. Track auf der MagicMaps Karte und lt. GPS Tripcomputer. Mit meinem Tacho am Rad komme ich immer auf 6800 - 6900 m. Ich kann mir nicht vorstellen, wie ich diese Fehlertoleranzen mit einem Maßband hinbekommen sollte.

    Grüße, Uwe

  • also ich glaub das GPS ist erstmal wesentlich genauer als der Tacho im Auto... mit der Geschwindigkeit in x und y Richtung... nun ja, wenn ich jetzt 300km/h fahre, dann sind das ca. 83 m/s.... mhm.. nehmen wir mal 15% Steigung an (geht mächtig hoch) dann wären das auf 100m ca 15m in der Höhe.... sprich die Abweichung in der Höhe/Sekunde liegt bei ca.12 m. Nun ja, sind auch nur ca. 10 % Höhenabweichung.... ergo würde ich mal sagen das ganze Macht nicht ganz so viel aus. Außerdem möchte ich denjenigen mal sehen, der eine 15%ige Steigung mit 300 km/h hochdonnert..


    Bei einer Steigung von 15% legt man einen "horizontalen" Weg über Grund von 98,89m zurück, wenn man 100m den Hang hoch bzw. runter fährt. Der Fehler ist also 1,11%. Und ob man nun mit 300km/h unterwegs ist oder 20km/h ändert nichts an dem Fehler in Weg und Geschwindigkeit.

    Die Geschwindigkeit wird bei Garmin GPS-Empfängern vermutlich über das Dopplerverfahren gemessen. Von daher spielen vertikale Bewegungen nach meinem Verständnis keine Rolle.


    Hallo Andreas,

    bezüglich der Geschwindigkeitsmessung mittels Doppler-Effekt: Wird dabei nun die (geringere) Geschwindigkeit über Grund oder die "reale" Geschwindigkeit auf der Steigung erfasst und angezeigt?

    Die Geschwindigkeitsmessung ist mit +/- 0,05 m/s oder 0,181,8 km/h sehr genau, verglichen mit üblichen KFZ- oder Fahrradtachos meist deutlich genauer.


    Also wird mit größeren Geschwindigkeiten, der relative Fehler immer kleiner.

    Gruß

    Stefan

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  • (...)
    Die Hannoversche Hausrunde der Jogger (Maschsee) beträgt 6850 m lt. Track auf der MagicMaps Karte und lt. GPS Tripcomputer. Mit meinem Tacho am Rad komme ich immer auf 6800 - 6900 m. Ich kann mir nicht vorstellen, wie ich diese Fehlertoleranzen mit einem Maßband hinbekommen sollte.

    Grüße, Uwe


    In der Tat ist der Maschsee die hannoversche Hausrunde. Deshalb wurde die Laufstrecke jetzt offiziell vermessen und alle 500 m mit Markierungssteinen versehen. Um auf 6000 m zu kommen, mußte ein Schlenker (ca. 100 m) zum Olympiastützpunkt und über die Seufzerbrücke zurück zum Maschsee eingelegt werden.


    Gruß
    Adrian


    P.S. Wenn es 6800 m wären, würde mein km-Schnitt am Maschsee doch deutlich über den an meinen anderen Strecken liegen.:rolleyes:

    NÜVI 200w; Vista HCx; Geko 301
    TTQV4-PU

  • In der Tat ist der Maschsee die hannoversche Hausrunde. Deshalb wurde die Laufstrecke jetzt offiziell vermessen und alle 500 m mit Markierungssteinen versehen. Um auf 6000 m zu kommen, mußte ein Schlenker (ca. 100 m) zum Olympiastützpunkt und über die Seufzerbrücke zurück zum Maschsee eingelegt werden.


    Hallo Adrian,

    wenn die Strecke bei Uwe laut Track, Trip-Computer und MM-Track rund 6800m lang ist, dann kann sie offiziell nicht gerade mal 6000m (also 12% kürzer) sein. Wahrscheinlich haben die ganz offiziell eine Luftlinienroute mit entsprechendem "Polygoneffekt" vermessen. ;)

    Gruß

    Stefan

  • Hallo Adrian,

    wenn die Strecke bei Uwe laut Track, Trip-Computer und MM-Track rund 6800m lang ist, dann kann sie offiziell nicht gerade mal 6000m (also 12% kürzer) sein. Wahrscheinlich haben die ganz offiziell eine Luftlinienroute mit entsprechendem "Polygoneffekt" vermessen. ;)

    Wer sagt denn, dass er nicht noch eine persönliche Zusatzrunde über die offizielle hinaus dreht?

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  • Wer sagt denn, dass er nicht noch eine persönliche Zusatzrunde über die offizielle hinaus dreht?


    Es liest sich so, als ob Uwe und Adrian über die gleiche, offizielle Strecke sprechen. Wenn Uwe natürlich noch eine kleine Zusatzrunde dreht, ist die Differenz von 800m klar.

    Gruß

    Stefan


  • Weis jetzt nicht was "offiziell vermessen" technisch bedeutet, hier steht was,


    http://www.regional-themenguid…strecke_fuer_laeufer.html


    und mit der TOP50 vom LVA komme ich auch auf so 6000 m.


    Gruß
    Adrian

    NÜVI 200w; Vista HCx; Geko 301
    TTQV4-PU

  • Tönt ja alles sehr beeindruckend, aber Du bist wirklich auf dem falschen Dampfer!


    Solltest Dich mal damit befassen, was ein GPS-Gerät wirklich macht, und eigentlich misst.


    Ich habe kein Problem damit, meinen Kommafehler zu korrigieren. --- Das ändert jedoch nichts an den qualitativen Angaben und Verfahren zur Geschwindigkeitsmessung.


    Nur um Mißverständnissen vorzubeugen: Ich habe bereits in Beitrag 14 den Hinweis auf die Trägheit des GPS-Tachos gegeben, und für die Konsequenzen beim Vergleich der Durchschnittsgeschwindigkeiten.


    In den von fanta zitierten frühren Threads habe ich auch schonmal hinterfragt, wie genau man es wirklich braucht, denn für die persönliche Leistungsbewertung reicht ja der Vergleich mit einem Referenzgerät. Aus mehreren Meßquellen wird man stets unterschiedliche Ergebnisse bekommen.


    Zu persönlichen Wertungen on öffentliche Foren habe ich Dir eine PN geschrieben. ;)

    Garmin on bike user since 2001

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  • Genauigkeit ist sehr stark von Situation und individuellem Bedarf abhängig.

    Wer es auf 0,5% genau haben will kommt vermutlich ums Ausmessen nicht herum. Wenns auch ein halbes % schlechter sein darf, kann man das nach der von UweR beschriebenen Methode machen, allerdings nur bei gutem Empfang. Bei Touren im dichten Wald bietet der Tacho letztlich die einzige Entfernungsangabe auf die man sich verlassen kann.

  • Genauigkeit ist sehr stark von Situation und individuellem Bedarf abhängig.


    Hallo Bruno,



    das gilt natürlich immer, wobei es nicht schaden kann mal in die Technische Spezifikation des Radtachos zu schauen und mal nachzugucken, welche Genauigkeit für den Sensor ohne Berücksichtigung weiterer Toleranzen wie dem Laufrad und weiteren Größen überhaupt erreichbar ist. Manchmal wird sowas vom Hersteller leichtsinnigerweise noch angegeben. :)



    viele Grüße


    Andreas

    Garmin on bike user since 2001

  • ..das gilt natürlich immer, wobei es nicht schaden kann mal in die Technische Spezifikation des Radtachos zu schauen und mal nachzugucken, welche Genauigkeit für den Sensor ohne Berücksichtigung weiterer Toleranzen wie dem Laufrad und weiteren Größen überhaupt erreichbar ist. ...


    Hallo Andreas,


    na da ist ja wenig Zauberei dabei. Den parametrierten Umfang jede Runde einmal durch die verstrichene Zeit teilen. Entweder das klappt oder nicht. Fehler sind eigentlich nur durch fehlende Impulse bei zu großem Abstand des Sensors (z.B. Kurve) oder Rundungsprobleme denkbar.


    Gruß
    Bruno

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  • Schreibfehler!

    Sorry, sollten natürlich jeweils 5xxx m sein! Ascheaufshauptstreu...


  • Die Geschwindigkeit beim GPS selbst wird über den Dopplereffekt ermittelt und ist deshalb sehr genau.


    Hallo Markus, steht das irgendwo, bezogen auf die Garmin-Consumer-Geräte? Technisch möglich ist das, aber extrem aufwändig. Es geht nur über die Trägerfrequenz, die aufmodulierten Daten sind dafür zu grob. Wenn Du Dich rechtwinklig zum Sat bewegst, ist der Dopplereffekt = 0. Professionelle Radargeräte mischen die gesendete und die empfangene Frequenz, heraus kommt ein Differenzsignal im Kilohertzbereich, dessen Frequenz zur Geschwindigkeit des zu messenden Objekts einigermassen proportional ist. 2 Probleme: Beim GPS hast Du nur die empfangene Frequenz, aber nicht die wirkliche Frequenz des Satelliten in Ruhelage. Du brauchst also eine extrem stabile Referenzfrequenz im Empfänger, um die Dopplerverschiebung messen zu können. Die ist in einem kleinen Akkugerät nicht realisierbar (beheizter Quartzofen oder Synchronisation mit einer externen Referenz). Zweites Problem: Bei der Mischung entstehen identische Mischprodukte, wenn sich das Objekt annähert oder entfernt. Zur Richtungsbestimmung braucht man einen Produktdetektor/Phasendiskriminator, der im GHz-Bereich arbeitet, um die Bewegungsrichtung zu erfassen. Dass das professionelle Empfänger in Flugzeugen usw. können, glaube ich sofort. So ein Radarfallen-Gerät kostet um die 30.000 Euro, und es ist wesentlich simpler zu bauen als ein GPS-Dopper-Empfänger. Würden die kleinen Garmin-Geräte das beherrschen, hätten sie Null Drift in Ruhelage.
    Horst

  • Ad Doppler: Hallo Markus, steht das irgendwo, bezogen auf die Garmin-Consumer-Geräte?

    Das wird definitiv so gemacht, dazu gibts auch mehrere Infos im Netz.
    Da hier aber mal eine Diskussion darüber entstanden ist, hab ich mal Garmin und SIRF befragt.
    Schau mal in diesen Thread:
    http://www.naviboard.de/vb/showthread.php?t=19964
    ab Posting Nr.10, und ganz besonders Posting Nr.13.
    LG, hG

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  • Hallo Markus, steht das irgendwo, bezogen auf die Garmin-Consumer-Geräte?



    Hallo Horst,



    in der Tat hatte Garmin früher auch mehrfach Spec's publiziert, auf die sich immer wieder bezogen wird. Es gibt aber auch zahlreiche Sekundärquellen, Stichworte Doppler aiding und Doppler shift. Die in den Bedienungsanleitungen spezifizierten Abweichungen lassen m. E. nur den Schluß zu, daß diese früheren Angaben nach wie vor und auch für aktuelle Geräte gelten. --- Wieso sollte man davon auch abgehen, und wie könnte man die spezifizierten Toleranzen ohne Dopplerunterstützung erreichen.


    Aufwand und Preise bei industriellen Lösungen in der Luftfahrt oder bei Blitzern sind etwas anderes als eine Bausteinfunktionalität in einem Konsumgerät, daß Mio. mal verkauft wird, zumal die industriellen Lösungen deutlich höhere Anforderungen an Robustheit und Zuverlässigkeit erfüllen müssen.


    Es sind aber auch nach wie vor handfeste Rückschlüsse darauf möglich, welche Verfahren Garmin & Co. nutzen: Ein Suche mit den Stichworten doppler, gps, speed, velocity etc. in den freien Patentdatenbanken fördert lattenweise Patente zutage, die im Zusammenhang mit der Doppler-Geschwindkeitsmessung auf Konsumgeräten stehen. --- Wenn Du Lust hast, kannst Du ja die Patentnummern mit den von Garmin angegebenen Patentnutzungen vergleichen. :)



    viele Grüße


    Andreas

    Garmin on bike user since 2001

  • Hi,
    ich bin früher auch davon ausgegangen, dass die Geschwindigkeit aus Weg zwischen den Pos.Messungen und der Zeit ermittelt wird und habe verblüfft hier im Forum von der Ermittlung mittels Doppler-Effekt gelesen. Kam mir erst unwahrscheinlich vor, da viel komplizierter. Aber die vielen Infos im Netz scheinen das zu bestätigen.

    Außerdem zeigt mein Forerunner bereits die Geschwindigkeit lange VOR dem Sat-Fix an, wenn ich ungeduldig auf und ab gehe ;)

    Meine Beobachtungen im Auto und auf Fahrrad und Motorrad zeugen von hoher Genauigkeit der GPS-Speed-Messung (mit den unterschiedlichen Geräten die ich habe).

    Gruß

    Schon lange Garmin, derzeit Zumo 590LM auf BMW S1000R

  • Außerdem zeigt mein Forerunner bereits die Geschwindigkeit lange VOR dem Sat-Fix an, wenn ich ungeduldig auf und ab gehe ;)


    Das ist sicher einer der wichtigsten Hinweis darauf, daß die Geschwindigkeit nicht auf Basis der Positionsänderungen zwischen zwei Punkten berechnet wird.

    Garmin on bike user since 2001

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  • Schön wäre jetzt, wenn man die Geschwindigkeit mitschreiben und anschließend mit der aus den Positionen errechneten vergleichen könnte. Dann wäre vermutlich klar, wie die Geschwindigkeit bestimmt wird und was z.B. in die Entfernungsmessung im Tripcomputer eingeht.

    Vielleicht könnte das mit älteren Geräten über NMEA und dann in Excel funktionieren. Was über USB rausgeht und wie man das erfassen kann weiß ja leider keiner so genau.

  • Vielleicht könnte das mit älteren Geräten über NMEA und dann in Excel funktionieren. Was über USB rausgeht und wie man das erfassen kann weiß ja leider keiner so genau.

    Dann nimm mal Spanner und ein Tool, dass den NMEA-Datenstrom anzeigt, dann weist Du es.