Frage zur Genauigkeit der Satelliten

Garmin GPSMAP 65s, TwoNav Cross, Trail2, Aventura2 im Test

Wir schlagen sich die neuen Outdoor-Navis mit Mulit-Empfang (GPS, Glonass, Galileo) in unserem Vergleichstest? Unser Test legt den Schwerpunkt auf die Hardware (Höhenmesser, Standortbestimmung, Akkulaufzeit, Displayhelligkeit uvm.) zeigt aber auch einen Übersicht über die Karten-, Routen- und Navigationsoptionen. Zum Vergleichstest...
  • Hallo,

    mich interessiert ob bei mehreren Satellitensystemen, Modell 700/i, Galileo, GPS, Glonass der Empfang besser und genauer ist, als wenn nur 2 Satsysteme zur Verfügung stehen. Ein User aus dem Forum meinte, es wäre ein Trugschluss bei mehreren Satellitensystemen wäre der Empfang und die Genauigkeit nicht besser. Erklärung dazu fehlt. Des weiteren, kann die externe Antenne aus dem Montana 680 für den Satempang
    benutzt werden?

  • Des weiteren, kann die externe Antenne aus dem Montana 680 für den Satempang

    benutzt werden?

    Eine externe Antennen kann den Empfang verbessern, vor allem dann, wenn die interne Antenne des Montana nicht auf den freien Himmel ausgerichtet werden kann, etwa im PKW.

    Garmin bietet Adapterleitungen und eigene Antennen.

    Wenn man es outdoor "besser" machen will, wird eine externe Antenne, oben auf dem Rucksack befestigt, eventuell zu besseren Ergebnissen in der Ortsbestimmung führen.


    Bei der Befestigung des Montan am FAhrradlenker "guckt" das Montana mit seiner internen Antenne schon ordentlich nach oben, da bringt eine externe Antenne sicherlich nicht viel.

    www.clickpedal.de Gerätehistorie: GPS12, eTrex Summit, 60CS, 60CSx, Oregon300, 62s, eTrex30, WinTec WBT-202, Oregon650, Oregon700. Aktuell: GPSMAP66S SW: BaseCamp aktuelle Version auf WIN10, GPS-Einsatz vorw. bei MTB-Touren. Nach ZUMO340 für die BMW-GS nun Kyocera Duraforce Pro mit LocusMap, Nüvi 3597LMT für PKW, LOCUSMap auf Android

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  • Vielleicht noch ein wenig Hintergrund:


    Grundsätzlich bietet die Verwendung von zwei unterschiedlichen Frequenzbändern (L1/E1 und L5/E5) die Möglichkeit die Positionsgenauigkeit zu erhöhen. Ähnlich wie bei der Verwendung vom L1/L2 Band bei professionellen Empfängern, können Fehler durch unterschiedliche Laufzeiten in der Atmosphäre oder durch Reflexionen herausgerechnet werden. Das ist möglich, weil diese Störungen sich bei unterschiedlicher Frequenz unterschiedlich auswirken.


    In wie weit diese Möglichkeiten bei den heutigen Chipsätzen im Verbraucher GPS Bereich ausgeschöpft werden, kann ich nicht sagen. Wenn ich mir die Feldversuche so ansehe, glaube ich eher nicht daran. Aber theoretisch öffnet das die Möglichkeiten für eine Genauigkeit im Submeterbereich.


    Zusätzlich wird im L5/E5 Band auch noch Information zur Qualität des Services übertragen. Und es hat eine höhere Signalstärke (https://en.wikipedia.org/wiki/GPS_signals#L5)


    Aber auch hier gilt: Das sind technische Optionen. Was der Empfänger daraus macht steht auf einem anderen Blatt.


    Externe Antennen sind eigentlich immer besser, als das was in den Geräten verbaut wird. Die Genauigkeit wird aber selten durch die Signalstärke beeinflusst, sondern mehr durch die Atmosphäre und die freie Sicht auf den Himmel und damit die empfangene Konstellation von Satelliten. Eine externe Antenne kann hier den einen oder anderen schwachen Satelliten noch ausreichend empfangen und ist somit ein Gewinn. Ob sich der Aufwand und Umstand (Kabel etc.) lohnt steht auf einem anderen Blatt.

  • In wie weit diese Möglichkeiten bei den heutigen Chipsätzen im Verbraucher GPS Bereich ausgeschöpft werden, kann ich nicht sagen.

    M.W. geht sowas bisher nur mit dem u-blox Neo M8P, und das ist kein Consumer-Chipsatz.

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

  • Den Consumer-Chipsatz der das alles kann und entsprechend auswertet gibt es schon seit mehr als 3 Jahren. Und es gibt auch schon Geräte die das richtigt gut auswerten können.


    Selbst der Kollege aus der Nachbarkneipe hat ein Bild gezeigt wo ein Dual-Frequency Gerät als einziges keine Positionsdrift zeigt.


    Allerdings hilft die Beschreibung von Dual-Frequency dem Fragesteller nicht weiter. Das Montana 700 kann das nicht empfangen.


    Wenn ein Gerät mehrere Sat-Systeme gleichzeitig empfangen und auswerten kann ist es möglich mit 2 Sat's GPS und 2 Sat's Glonass eine Postion und die Höhe zu berechnen.

    Wenn nur ein System gewählt ist reichen 2 Sat's nicht aus.


    Ob dieses auch das Montana kann weis ich leider nicht - ich habe keines.


    Mein Gerät mit dem Broadcom Chip macht das hervorragend.

    Auch der längste Marsch beginnt mit dem ersten Schritt.
    Laotse

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  • Zitat

    Selbst der Kollege aus der Nachbarkneipe hat ein Bild gezeigt wo ein Dual-Frequency Gerät als einziges keine Positionsdrift zeigt.

    Das würde ich mit Vorsicht lesen. Dazu bräuchte es mehr Messungen in ähnlichen Situationen, um sich zu dieser Aussage hinreißen zu lassen.


    Und auch sonst geben die Aufzeichnungen keinen Anlass zur Annahme, dass der Multibandempfänger signifikant bessere Positionen liefert.


    Zitat

    Wenn ein Gerät mehrere Sat-Systeme gleichzeitig empfangen und auswerten kann ist es möglich mit 2 Sat's GPS und 2 Sat's Glonass eine Postion und die Höhe zu berechnen.

    Wenn nur ein System gewählt ist reichen 2 Sat's nicht aus.

    Auch diese Aussage ist eher falsch. Gerade weil GLONASS erwähnt wird. Im Gegensatz zu Navstar und Galileo, verwendet GLONASS eine andere Signalverarbeitung. Damit lassen sich Satelliten von GLONASS und Navstar nicht einfach so miteinander kombinieren. Bei Galileo und Navstar ist das eher möglich. Allerdings technisch auch nicht ganz trivial.


    Nein, ich weiß nicht was die Hersteller genau in ihren Chipsätzen machen, aber ich tippe eher darauf, dass mit den unterschiedlichen Systemen jeweils eine Position bestimmt wird und diese Positionen mit einer Gewichtung gemittelt werden. Die Gewichtung ist wichtig, damit nicht ein schlechtes Ergebnis ein gutes herunter zieht. Im Extremfall wird immer die Position verwendet, die aufgrund einer besseren Konstellation ein besseres Ergebnis verspricht. Was auch schon ein Gewinn wäre.


    Hier im Forum wurde schon viel verglichen und spekuliert. Einen nachvollziehbaren Feldversuch, dass die Verwendung von Navstar/GLONASS einen Vorteil gegenüber der Verwendung von nur einem System bringt, hat noch keiner eingebracht. Im Gegenteil. Das Bauchgefühl der Leute war eher, dass sich beide Systeme negativ beeinflussen.


    Im Moment würde ich eher davon ausgehen, dass Multiband und Multi-GNSS eher Buzz Words vom Marketing sind. Da GPS Chipsätze auch nur in sich geschlossene Systeme mit einem Prozessor und einer Firmware sind, besteht jedoch durchaus die Chance, dass sich hier was in Zukunft ändert.


    Letztlich ist die Einführung des L5 Bandes die erste technische Neuerung seit Jahren, die das Potential hat im Bezug auf die Genauigkeit nochmal etwas zu verändern.

  • kiozen - was würdest Du als nachvollziehbaren Feldversuch gelten lassen? Einen Versuch habe ich schon vor längerer Zeit probiert - leider hast Du den nicht beachtet.


    Aber egal. Ich versuche eine einfache Umschreibung wie die Positionsberechnung funktioniert.


    Es wird von jedem Sat, mit den empfangenen Signalen, die Position des Sat errechnet. Wenn das von 3 Sat's erfolgreich durchgeführt wurde kann mit einer Triangulation die Posittion des Gerätes errechnet werden.

    Es ist nicht relevant von welchem System der Sat stammt.


    Ich finde es gut wenn Du dein Wissen hier einbringst, aber in dem Fall ist die Technik schon etwas weiter. Und ich spekuliere darüber nicht mehr - ich habe schon praktische Erfahrungen damit.


    Du schreibst anfangs meine Ausage ist eher falsch.

    Im zweiten Absatz tippst Du eher auf eine Berechnungsart, weist es aber nicht. Ist das keine Spekulation?

    Und worauf stützt sich deine Aussage das meine eher falsch ist?

    Auch der längste Marsch beginnt mit dem ersten Schritt.
    Laotse

  • Zitat

    Aber egal. Ich versuche eine einfache Umschreibung wie die Positionsberechnung funktioniert.

    Mich würde mehr die offizielle technische Beschreibung eines Herstellers interessieren.


    Zitat

    Es ist nicht relevant von welchem System der Sat stammt.

    Woher nimmst Du diese Aussage? Wie werden die Unterschiede in der Signalverarbeitung kompensiert, z.B. wenn das Zeitnormal unterschiedlich ist?


    Zitat


    Und ich spekuliere darüber nicht mehr - ich habe schon praktische Erfahrungen damit.

    Was dürfen wir darunter verstehen? Hast Du beruflich Einblicke in die Firmware der Chipsätze?


    Zitat

    Und worauf stützt sich deine Aussage das meine eher falsch ist?

    Auf den technischen Aufwand, den ein solches gemischtes System, so wie Du es dir vorstellst, verursachen würde und damit kosten würde.


    Zitat


    was würdest Du als nachvollziehbaren Feldversuch gelten lassen?


    Ich würde ja gerne sagen lese das im Forum nach aber es ist wirklich schwer die einzelnen Threads zu finden. Deswegen hier eine Zusammenfassung:


    Was ist eine gute Referenz?


    1. Wir brauchen eine Referenz, die im Submeterbereich genau ist. Dazu taugen generalisierte Karte, ein anderes GPS mit externer Antenne nicht. Und OSM Karte ganz bestimmt nicht. Auch eine Rudelgenauigkeit von mehreren GPS bringt in diesem Bereich nichts.


    Die einzige Quelle, die mir im privaten Bereich einfällt, sind Katasterkarten, wenn man dazu Zugang hat. Einige Städte stellen diese Karten als TMS Server online. An den URL zu kommen ist leider oft nicht einfach. Aber das ist eine verlässliche Referenz, bei der man auch die Straßenseite festlegen kann. Zumal Städte ein gutes Testfeld sind.


    2. Eine objektive Auswertung. Menschen sind nicht objektiv und unsere Augen erst recht nicht. Deswegen sollte man besser eine statistische Auswertung der Abweichung von der Referenz anstreben. Ich habe dazu vor Jahren Trackcomp geschrieben. Das ist als Source Code immer noch verfügbar: https://github.com/kiozen/trackcomp. Darf sich gerne jeder ansehen, analysieren, Fehler finden, es verbessern.


    Damit hat man eine Basis, um praktisch anzufangen.


    3. Den Geräten eine vergleichbare Chance geben. Mit mehreren GPS Geräten durch die Stadt zu rennen ist nicht ganz einfach. Was man nicht machen sollte, ist das eine in der Hosentasche zu tragen, das andere an der Schulter etc. Das praktikabelste ist wohl die Geräte auf einer Stange zu befestigen und die zu tragen. Und wenn man dumm gefragt wird faselt man halt was von Aliens, Erdstrahlen und Aluhut. Dann wird man nicht weiter belästigt, kann aber den einen oder anderen begeisterten Helfer rekrutieren.


    4. Wiederholbarkeit. Ein Punkt der unterschätzt wird. Der gleiche Weg unterschiedliche Tage. Mal liegt das eine Gerät besser mal das andere. Das passiert gerade, wenn die Unterschiede nicht mehr eindeutig sind, was bei heutigen Empfängern eigentlich immer der Fall ist. Geht man zehnmal die Strecke, dann weiß man ob es einen Unterschied gibt.



    Was auch in der Vergangenheit öfters gemacht wurde, aber wenig aussagt, ist das Vermessen von Referenzpunkten. Die Geräte beziehen alle in irgendeiner Form den Geschwindigkeitsvektor mit in die Berechnung ein. Das ist für Outdoorgeräte, die hauptsächlich in Bewegung sind auch wirklich wichtig. In Bewegung hat man keine Zeit Positionen zu mitteln. Da scheidet sich dann die Spreu vom Weizen.

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  • Vorweg - ich schreibe hier als Privatperson.

    Habe beruflich keinerlei Kontakte oder Einblicke in irgendwelche Firmwaredetails.

    Und ich gehe auch immer von "Consumer"- Geräten aus.

    Noch ein paar Antworten in dieser Schriftfarbe

    Mich würde mehr die offizielle technische Beschreibung eines Herstellers interessieren.

    Ich glaube eigentlich nicht daran das ein Hersteller sowas preisgibt - ist mir noch nicht gelungen so etwas zu finden.


    Zitat

    Auf den technischen Aufwand, den ein solches gemischtes System, so wie Du es dir vorstellst, verursachen würde und damit kosten würde.

    Der technische Aufwand ist einen Multi-GNSS Chip zu verwenden, ich habe mir ein solches Consumergerät, auch noch mit Dual-Frequency,

    um ca. 300 € gekauft.

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    Laotse

  • 2. Eine objektive Auswertung. Menschen sind nicht objektiv und unsere Augen erst recht nicht. Deswegen sollte man besser eine statistische Auswertung der Abweichung von der Referenz anstreben. Ich habe dazu vor Jahren Trackcomp geschrieben. Das ist als Source Code immer noch verfügbar: https://github.com/kiozen/trackcomp. Darf sich gerne jeder ansehen, analysieren, Fehler finden, es verbessern.

    Apropos trackcomp:

    Ich bin zu blöd, das zu kompilieren. Kann mir bitte jemand eine aktuelle Windows Variante zur Verfügung stellen, ich finde einfach keine.

    TwoNav auf Loox N110, Evadeo X50, Sportiva (3.2.7 Papaluna Edition), Ultra (3.3.4 Special Edition)
    Grüsse, Uwe

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  • Morgen kommt bei uns auf pocketnavigation.de ein Test zur Garmin Venu SQ da haben wir einen Trackvergleich gemacht mit einem GPSMap 65s, einigen TwoNav Geräten die GPS,Gal,Glo parallel nutzen sowie unserem etrex10, welches ja nur GPS/Glo nutzen kann und welches wir immer als Referenz verwendet haben. Das etrex10 wurde viele Jahre lang von nix und niemand geschlagen und nun isses passiert. Sind interessante Tracks die wir da zeigen und ich bin überzeugt: es bringt eine deutliche Verbesserung wenn GPS, Gal, Glo parallel genutzt wird.


    Ich poste hier morgen gerne den Link...


    VG

  • aber vieles was hier geschrieben wurde stimmt absolut, die Geräte sind nun schon so genau, dass wir im Bereich Referenz usw. an die Grenze kommen was die Genauigkeit angeht. Man dreht die Runde mehrmals und hat andere Ergebnisse usw.

    Aber ich habe so viele Runde mit dem etrex10 gedreht und sicher 50-100 anderen Geräten und ich bin mir daher sehr sicher, dass die neuen 3-fach Empfänger eine Stufe besser sind und die "Zahlen" belegen das - auch wenn ich die Zahlen nicht überbewerten würde. Man macht auch verdammt schnell Fehler beim Testen usw.

    VG

  • Zitat

    Wie die System kombiniert und gemeinsam ausgewertet werden kann ich leider nicht kurz beschreiben.

    Bitte hier nachlesen: https://www.gsa.europa.eu/syst…raw_measurement_web_0.pdf

    Endlich Zeit gehabt das zu lesen. Das ist doch mal was Konkretes. Interessant ist die Erklärung zu GLONASS und die Abgrenzung in wie weit das etwas bringt. Sprich bei Android und dem richtigen Chipsatz ist das möglich. Was Garmin macht wissen wir nicht. Aber das ist ja schon seit Jahren so :)

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  • hier der Artikel wo Geräte mit Garmin Multiband, GPS+Glonass sowie GPS+Glonass+Galileo mit Tracks verglichen werden: https://www.pocketnavigation.d…-test-fitness-smartwatch/


    VG

  • Weiss denn hier irgendjemand, wie Garmin überhaupt die Satellitensignale auswertet? Ich finde nirgends eine Erklärung des Algoritmus.

    Beim GPSMAP60 habe ich damals bei Garmin eine Notiz gelesen, daß der zwar 12 Kanäle empfängt, zur Auswertung dann die drei mit dem besten Signal wählt und den Rest verwirft.

    Ist das bei den neuen Gerätchen genauso? D.h. jetzt werden 40 Kanäle empfangen und 37 weggeworfen? Oder werden von allen drei Systemen irgendwelche Sachen ausgewertet und gewichtet?

  • Für eine Position werden immer 4 Satelliten benötigt. Die Position wird signifikant genauer, wenn man zwei solcher 4er-Sets hat. Ich bilde mir ein, in dem oben genannten Artikel etwas gelesen zu haben, dass die Genauigkeit bei weiteren 4er-Sets nicht mehr wirklich steigt.


    Also braucht man insgesamt 8 Satelliten. Und diese sollten so gewählt sein, dass sie von ihrer Anordnung zu einem geringst möglichen Fehler führen. Der Rest der Satelliten wird verfolgt und wenn sich eine bessere Konstellation ergibt, wird diese verwendet.


    Das ist soweit das Grundwissen. Wie ein GPS Empfänger, der mehrere GNSS Systeme empfangen kann, das zu seinem Vorteil nutzt, kann man ohne eine Spezifikation nicht sagen. Der oben verlinkte Artikel beschreibt, wie das auf Android funktionieren kann, wenn der GPS Chipsatz die Rohdaten eines jeden Kanals an die API weiterreicht. Dann können die 4er-Sets auch aus unterschiedlichen GNSS zusammengesetzt werden.


    Was Garmin macht, wissen wir nicht. In der Vergangenheit mit Navstar/GLONASS glaube ich nicht das wirklich was Intelligentes gemacht wurde. Niemandem ist es gelungen einen wirklichen Unterschied zwischen Navstar und Navstar/GLONASS aufzuzeigen.


    Das kann sich mit den neuen Geräten und damit neuen Chipsätzen ändern. Auch hier wird Garmin wahrscheinlich kein Wort darüber verlieren, was genau gemacht wird. Aber es ist wahrscheinlich, dass eine ähnliche Vorgehensweise wie bei Android implementiert ist.


    Da die Geräte alle noch sehr neu sind und die Erfahrung der Vergangenheit zeigt, dass Garmin über die nächsten 2 Jahre immer wieder an der Firmware schrauben wird, würde ich abwarten, wie sich das entwickelt.

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