Studie zu GPS-Genauigkeit gesucht

  • Hallo zusammen!


    Da ich neu hier bin, will ich mich und mein Anliegen kurz vorstellen:


    Ich bin Diensthundeführer bei der Polizei und arbeite zurzeit an einer Untersuchung, wie sich GPS in der Suche nach vermissten Personen einsetzen lässt.


    Dabei fehlt mir noch eine verlässliche Quelle bzw. Studie zur Genauigkeit von GPS unter verschiedenen Wetter- und Umweltbedingungen.


    Ich habe die gängige Fachliteratur gelesen und Google bemüht, bisher jedoch keine (deutschen) Ergebnisse gefunden. Diese beziehen sich meist auf die Genauigkeit unter Ideal-Bedingungen (D-GPS, freie Sicht und theoretisch-rechnerische Möglichkeiten).


    Ich kann meinem Hund jedoch keinen großen, schweren DGPS-Empfänger auf den Rücken schnallen ;)


    Was ich also bräuchte, wäre eine Studie, welche Genauigkeit ich mit handelsüblichen Empfängern (ich verwende z.B. ein 60CSx für mich und einen Blumax GPS-4043 Logger für meinen Hund) unter Bäumen, bei Schnee, Regen etc. erreichen kann.


    Ich habe auch schon eigene Testreihen durchgeführt, aber (semi-)wissenschaftliche Studien wären halt ideal...


    Kennt jemand vielleicht solche Quellen?


    Vielen Dank,


    Christian

  • Christian, darf ich fragen aus welchem Land (Gegend) Du bist - Danke (D-GPS, u.a....)

    Liebe Grüsse, freeday
    AKTUELL:
    Montana 650T, GPSMAP 62s, AVENTURA, eTREX Vista HCX ---- iPhone 3GS/32, TomTom ONE v1
    GESCHICHTE:
    SPORTIVA, OREGON 300,GPSMAP 60 CSx,, Oregon 550t, Colorado 300, Geko 201, Gpsmap 60c, Explorist 500, Explorist 600, Explorist XL, Falcom Navi1, Roadmate..., versch. PPCs von HP und Qtek...

  • Da wäre ja ggf. diese Kombination praktisch:

    https://buy.garmin.com/shop/sh…D=209&pID=8576#featureTab

    Aber keine Ahnung, ob das in D zugelassen ist/funktioniert. Nachtrag: hat für Deutschland keine Funkzulassung (Quelle: Zeitschrift Wild und Hund Ausgabe 13/2009, Seite 62)

    Trägt aber leider nichts zu Deiner Frage bei...Vielleicht gibts hier ja etwas Lesestoff:

    http://www.kowoma.de/gps/Genauigkeit.htm

    Ansonsten gibt aus verschiedenen Quellen immer folgendes zu lesen:

    Starke Schneefälle können den Empfang stören, wie auch der Empfang unter regennassem Laub im Wald deutlich schlechter ist als bei trockener Witterung.
    Andere Wetterbedingungen wie Nebel und Regen haben normalerweise keinen Einfluss auf die Genauigkeit.
    Evtl. könnte man noch Sonnenstürme berücksichtigen.

    Hat jemand nen Plan, wieso es ggf. einen Unterschied zwischen Schnee und Regen gibt?

  • Dabei fehlt mir noch eine verlässliche Quelle bzw. Studie zur Genauigkeit von GPS unter verschiedenen Wetter- und Umweltbedingungen.


    Hallo Christian,



    es gibt lattenweise Material, aber die Genauigkeit ist letztenendes abhängig von dem Empfängerprodukt und den konkreten Bedingungen vor Ort.


    Ohne Kenntnis des vorgesehenen Anwendungsszenarios kann man wenig sagen, außer daß einfach Consumerprodukte keine Vermessungsgeräte sind und die Richtigkeit der Position unter ungünstigen Fällen um ein vielfaches schlechter ausfallen kann als die typischen 5-15 Meter RMS.


    Die Frage ist also, welche Informationen Ihr mit den Empfängern gewinnen wollt.



    viele Grüße


    Andreas

  • Interessantes Thema!


    Studien zur Wetterabhängkeit müsste es eigentlich geben, da dies für den Flugbetrieb ja nicht unwesentlich ist. Ebenso über die Abhängikeit vom Grad der Bebauung (Auto-Navi)


    Weniger Vorstellen kann ich mir aber eine Studie über die Abhängikeit für verschiedene "Vegetations-Landnutzungsklassen", da aufwendige Messreihen erforderlich wären (und wär sollte/will die bezahlen?). Außerdem müsste man das noch mit der Topologie (flach, hügelig, bergig) verküpfen. Jedenfalls wäre das eine schöne wissenschaftliche Arbeit :D


    Vielleicht gibt es auch eine Art GPS planungstool, das automatisch für die jeweilige Landnutzungsklasse hinterlegten Zusatzdämpfungen (z.B. Laubwald +10dB, Nadelwald +8dB mit der digitalen Höheninformation verknüpft.


    Mir ist jedenfalls nichts bekannt, leider. :huh:

  • Ich bin Diensthundeführer bei der Polizei und arbeite zurzeit an einer Untersuchung, wie sich GPS in der Suche nach vermissten Personen einsetzen lässt.


    Hallo Christian,


    Quellen kann ich dir leider auch keine nennen. Das Thema scheint mir aber verwandt mit http://www.naviboard.de/vb/showthread.php?t=39904 und http://www.ttqv.com/phpBB2/viewtopic.php?t=13671 zu sein, vielleicht kannst du von deren Erfahrungen profitieren.

    "The universal aptitude for inaptitude makes any human accomplishment an incredible miracle." (John Paul Stapp)


  • Hat jemand nen Plan, wieso es ggf. einen Unterschied zwischen Schnee und Regen gibt?


    einfach ausgedrückt:
    - zum einen liegt das an der struktur der schneekristalle - das signal muß nicht um einen tropfen herum, sondern verwuselt sich zwischen den feinen nadeln, die ja auch alle elektrisch leitend sind und somit elektromagnetische wellen verzerren und reflektieren - vergleichbar mit eierpappenwänden in tonstudios
    - zum anderen hat eine schneeflocke viel mehr volumen als ein tropfen von gleichem gewicht - somit bleiben weiger lücken für das signal

  • >>...eierpappenwänden in tonstudios...
    Wo gibt es sowas ?

    Liebe Grüsse, freeday
    AKTUELL:
    Montana 650T, GPSMAP 62s, AVENTURA, eTREX Vista HCX ---- iPhone 3GS/32, TomTom ONE v1
    GESCHICHTE:
    SPORTIVA, OREGON 300,GPSMAP 60 CSx,, Oregon 550t, Colorado 300, Geko 201, Gpsmap 60c, Explorist 500, Explorist 600, Explorist XL, Falcom Navi1, Roadmate..., versch. PPCs von HP und Qtek...

  • >>...eierpappenwänden in tonstudios...
    Wo gibt es sowas ?


    OT Anfang
    Hi,
    in Heimstudios aus den Jahren 1960-1980....
    Heute haben "Studios" klar definierte Schall-Laufzeiten. Je nach Bedarf.
    Für den Heimgebrauch bietet sich somit eine Umrüstung an, wenn da noch Pappe an den Wänden hängt:
    http://www.studiobox.de/


    Und für den kleinen Musikheimwerker, der macht das zu Haus im Wohnzimmer,
    so wie ich: http://www.myspace.com/KlausKHCX


    OT Ende

  • Hallo,


    erst mal vielen Dank für das rege Interesse und die vielen schnellen Antworten.!


    [...]darf ich fragen aus welchem Land (Gegend) Du bist...


    Klar! Ich wohne und arbeite im Saarland, SAPOS wäre natürlich absolut interessant, scheidet aber leider wegen der Gerätegröße aus. Etwas größeres als einen Logger kann man dem Hund nicht zumuten...



    Das stimmt, das Astro wäre ideal gewesen! Ich hatte auch schon mal beim Garmin Support angefragt und dort ebenfalls die Info bekommen, dass ein Vertrieb in D nicht geplant sei, da die verwendeten Frequenzen bereits belegt seien.


    kowoma.de hat mir schon sehr weiter geholfen, die Erklärungen zu den Fehlerquellen waren echt top. Nur zu den Witterungseinflüssen sind halt eher Tendenzen angegeben, da fehlen mir Zahlen (oder ich habe sie überlesen, ich werde mal wieder nachsehen ;)



    [...]Die Frage ist also, welche Informationen Ihr mit den Empfängern gewinnen wollt.


    Bei der Personensuche werden unsere Hunde nach bestimmten Mustern in ein Gelände geschickt, dabei geht der Sichtkontakt zum Hund fast zwangsläufig verloren. In der Regel befolgt er dabei die antrainierte und vom Hundeführer vorgegebene Richtung und kehrt auf Rufzeichen wieder zurück wenn er niemanden gefunden hat. Dabei kann er im Lauf einen Korridor mit einer Breite von bis zu 60 Metern (je nach Geländebeschaffenheit natürlich!) absuchen. Weicht der Hund von der vorgegebenen Richtung ab, bleiben natürlich Reststücke des Geländes unabgesucht. Solche Abweichungen wären bei einem genauen Track sofort zu sehen und man könnte nachsteuern. Ist das GPS aber selbst zu ungenau, ist dieses Hilfsmittel natürlich hinfällig.


    Wohlgemerkt, das GPS soll ein Hilfsmittel sein, sich vollständig darauf zu verlassen wäre in diesem Fall immer grob fahrlässig.


    Das ist ein Teilgebiet der Arbeit, andere beziehen sich auf die Orientierung im Gelände etc...


    Jedenfalls wäre das eine schöne wissenschaftliche Arbeit :D


    Schreib sie, mein Dank ist Dir gewiss :D Nein, im Ernst, der Verweis auf die Nutzung im Flugverkehr ist gut, da werde ich mal schauen was ich finde. Ich befürchte nur, dass dort wohl auch DGPS im Einsatz ist, oder? Bzw. ich hoffe es, auch wenn es mir dann hier nicht weiterhilft ;)


    [...]Das Thema scheint mir aber verwandt mit http://www.naviboard.de/vb/showthread.php?t=39904 und http://www.ttqv.com/phpBB2/viewtopic.php?t=13671 zu sein, vielleicht kannst du von deren Erfahrungen profitieren.


    Das Touratech-Projekt kenne ich, das scheidet bei uns aus verschiedenen Gründen aus, aber ich werde die dort erwähnte Staffel mal anschreiben, Tips haben die bestimmt - danke für den Hinweis!



    Ich habe in einer eigenen kleinen Testreihe (Ortsfest im Wald montiertes 60CSx, 3 Stunden lang alle 10 Sekunden eine Positionsbestimmung) die Erfahrung gemacht, dass die festgestellte Position in dieser über 30 Meter horizontal "wandert". Beim Geocachen stört mich das ja nicht, aber hier ist das halt echt von Bedeutung. Mir bleibt wohl nichts anderes übrig, als die Reihe fortzusetzen und auch mal auf den ersten Schnee zu warten - mal sehen wie dann die Ergebnisse sind...


    Nach meinem bisherigen Kenntnisstand würde ich dann folgende Tests machen:


    - "Referenz"messung auf ebenem freiem Gelände
    - Messung in dichtem Laubwald
    - Messung in dichtem Nadelwald


    ... und das alles jeweils einmal bei wolkenlosem Himmel, bei Regen und dann bei Schnee...



    Hat da jemand vielleicht noch Tipps? Ist eine Stunde Messdauer zu kurz? Müssen auch noch verschiedene Tageszeiten (Satellitenstandorte...) berücksichtigt werden? Gibt es eine spezielle Software, die da besser geeignet ist, als Mapsource?


    Vielen dank nochmal und Grüße,


    Christian

  • Gibt es eine spezielle Software, die da besser geeignet ist, als Mapsource



    Hallo Christian,
    ist vielleicht schon veraltet, aber trotzdem interessant:
    http://www.skybert.de/navigation/royaltek.htm
    Dieser Logger zeichnet im Wald einen Tick besser auf als das 60er. Für deinen Einsatz unter schwierigsten Empfangsverhältnissen bringt vielleicht ein Logger mit externer Antenne das Maximale

    Tipp für Software: TTQV mit Topo 25 oder Topo 10

    Tipp für besseren GPS Empfang: Geräte einige Minuten vor dem Einsatz "warmlaufen" lassen bis die Genauigkeit bei optimalem Empfang bei ca. 2-3 m liegt. Ein Logger sollte für deine Auswertungen die empfangenen Satelliten im Log anzeigen, damit du die Genauigkeit abschätzen kannst.

    Servus
    Gerd
    Anima - Aventura - Sportiva - Acer A210 - Acer Gallant Duo mit TwoNav 3* - CGPSL - TTQV 4/6 PU - Globalmapper 13 -
    TwoNav-Einsatz: Trekking, MTB, Ski-Touren, Hybrid-Straßennavigation

  • Gibt es eine spezielle Software, die da besser geeignet ist, als Mapsource?


    Hallo Christian,


    da ihr ohnehin schon einen robusten Laptop habt, würde ich bei weiteren Versuchen zur Bestimmung der statischen Positionsgenauigkeit Visual GPS nehmen.


    Was den reinen GPS-Empfänger betrifft, ist im Consumer-Segment z.Z. der U-Blox5 der Stand der Dinge, er wird z.B. im Wintec WBT-202 verbaut. Mehr dazu hier.

    "The universal aptitude for inaptitude makes any human accomplishment an incredible miracle." (John Paul Stapp)


  • Bei der Personensuche werden unsere Hunde nach bestimmten Mustern in ein Gelände geschickt, dabei geht der Sichtkontakt zum Hund fast zwangsläufig verloren. In der Regel befolgt er dabei die antrainierte und vom Hundeführer vorgegebene Richtung und kehrt auf Rufzeichen wieder zurück wenn er niemanden gefunden hat. Dabei kann er im Lauf einen Korridor mit einer Breite von bis zu 60 Metern (je nach Geländebeschaffenheit natürlich!) absuchen. Weicht der Hund von der vorgegebenen Richtung ab, bleiben natürlich Reststücke des Geländes unabgesucht. Solche Abweichungen wären bei einem genauen Track sofort zu sehen und man könnte nachsteuern.


    Ist das GPS aber selbst zu ungenau, ist dieses Hilfsmittel natürlich hinfällig.


    Hi Team Bero,
    wenn du z.B. einen Logger am Hund verwendest der mit 5HZ getaktet ist, bekommst du pro Sekunde 5 Positionspunkte. Ich denke, dass für dein Einsatzgebiet auch der Qstarz BTQ1000X in Frage kommt, da jener diese Taktung möglich macht. Er bedarf halt einer Schutzhülle gegen Nässe, weil er nicht wasserfest ist, aber das ist einfach lösbar.


    Bei einer ordentlichen Trackauswertung, sind die zu erzielenden Ergebnisse sicher ausreichend, da die Muster die der Hund produziert bekannt sind.


    Eine ordentliche Trackauswertung zeigt deutlich die Tendenzen, ob sich der Hund an das erwünschte Suchmuster gehalten hat. Außerdem sind alle anderen Parameter (Umwelteinflüße, dichtes Laub, Fels usw.) auch bekannt und können in die Trackauswertung miteinbezogen werden.


    Auch die Korridore in denen der Hund nicht gesucht hat, werden nach mindestens 2 Suchläufen sichtbar und dadurch auch die Gebiete die einer Nachsuche bedürfen.


    Fazit
    Ich denke, dass eine möglichst hohe Genauigkeit des Loggers bei höherer Taktung erreichbar ist, und das der Trackauswertung mehr Aufmerksamkeit gegeben werden muss, als der Genauigkeit der Empfangsergebnisse.


    Insbesondere dann, wenn Du das GPS als Hilfmittel siehst und nicht die exakte Genauigkeit als Beweisführung der Suche dienen muss.


    Gruß Oeschi

  • ...der Verweis auf die Nutzung im Flugverkehr ist gut, da werde ich mal schauen was ich finde. Ich befürchte nur, dass dort wohl auch DGPS im Einsatz ist, oder? Bzw. ich hoffe es, auch wenn es mir dann hier nicht weiterhilft ;)

    Im Bereich der Land- und Forstwirtschaft beschäftigt man sich auch im Rahmen der Forschung intensiv mit der GPS-Nutzung, das könnte evtl. besser zu der geplanten Anwendung passen... ;)

    Uwe

    in use: Oregon 550t, Foretrex 301, StreetPilot C310/CN 2012.40, Nüvi 5000/CN2014.10, Topo Deutschland (V2, und bleib dabei ;-) )
    history: Garmin GPS72, Garmin Legend, Garmin Legend C, Garmin Venture Cx, Garmin GPSMAP 76Cx, Oregon 300, nüvifone M10

  • Bei der Personensuche werden unsere Hunde nach bestimmten Mustern in ein Gelände geschickt, dabei geht der Sichtkontakt zum Hund fast zwangsläufig verloren. In der Regel befolgt er dabei die antrainierte und vom Hundeführer vorgegebene Richtung und kehrt auf Rufzeichen wieder zurück wenn er niemanden gefunden hat. Dabei kann er im Lauf einen Korridor mit einer Breite von bis zu 60 Metern (je nach Geländebeschaffenheit natürlich!) absuchen. Weicht der Hund von der vorgegebenen Richtung ab, bleiben natürlich Reststücke des Geländes unabgesucht. Solche Abweichungen wären bei einem genauen Track sofort zu sehen und man könnte nachsteuern. Ist das GPS aber selbst zu ungenau, ist dieses Hilfsmittel natürlich hinfällig.


    Hallo Christian,



    Consumersysteme wie Dein 60er oder aktuelle Logger sind nur unter guten Bedingungen hinreichend genau und die berechnete Position kann bei Abschattung an Tälern oder Wäldern durchaus in der Größenordnung Eurer Korridorbreite abweichen.


    Ich halte den Meßreihenansatz nicht für ziehlführend, weil es hinreichend viele Erfahrungen gibt, daß eine erforderliche Meßgenauigkeit per Definition und bedingt durch die Funktionsweise des GPS-Systems nicht garantiert werden kann.


    Stattdessen solltet Ihr einfach mal einen Feldversuch machen und schauen, ob sich der Einsatz eines Loggers o. ä. GPS-Empfängers als zusätzliches Mittel in der Praxis bewährt, d. h., ob eine GPS-Aufzeihnung als zusätzliche Informationsquelle hilfreich ist um Suchlücken zu erkennen und ob dies in der Praxis für den Bediener unkompliziert funktioniert.


    Geräte möchte ich nicht empfehlen und denke, daß dieses Forum hier nur Anhaltspunkte liefern kann. Es gibt aber Firmen und Berater, die Euch hier gezielt weiterhelfen können.


    Vielleicht kann Jörn mal Anhaltspunkte geben, wo Ihr abseits von Verkaufsinteressen eine kompetente Beratung findet?



    viele Grüße


    Andreas


  • Stattdessen solltet Ihr einfach mal einen Feldversuch machen und schauen, ob sich der Einsatz eines Loggers o. ä. GPS-Empfängers als zusätzliches Mittel in der Praxis bewährt, d. h., ob eine GPS-Aufzeihnung als zusätzliche Informationsquelle hilfreich ist um Suchlücken zu erkennen und ob dies in der Praxis für den Bediener unkompliziert funktioniert.


    Diese Aussage bringts genau auf den Punkt und die Ergebnisse werden die Grenze zwischen praktikabler brauchbarer Lösung oder völlig unbrauchbar aufzeigen.


    Mir ist bei diversen Tests von Loggern und Handgeräten aufgefallen, dass unterschiedliche Chipsätze zu immer wiederkehrenden Mustern in den Tracklogs führen. Somit ist die richtige Wahl des Gerätes für einen Test aus meiner Sicht schon entscheidend. Nehme ich einen SiRF 3 der auf jeden Fels reagiert aber bei langsameren Bewegungen konstantere bessere Ergebnisse liefert. Oder einen MTK2 der seine Stärke in der höheren Geschwindigkeit hat und bei langsameren Bewegungen unruhig wird (als Beispiel).


    Fraglich ist auch ob die normalen Abweichungen (auch über 50m) wirklich eine Ungenauigkeit darstellen, oder mit demensprechenden Filtern doch eine gute Gesamtaussage möglich ist?


    Gruss Oeschi

  • Zur Genauigkeit kann ich nur beisteuern, daß die Positionsbestimmung nach Sonnenuntergang besser wird und ca. 24 Uhr ihren Bestwert erreicht, da tagsüber durch die Sonneneinstrahlung die Ionosphärenaberration korrigiert werden muss.

    Gruss Roland