Garmin Fenix ungenaues GPS Signal am Anfang

[flyingscot]

Ne, so ganz nicht:

Für die Berechnung, die das GPS wirklich zur echten Ortsbestimmung vornimmt, wird die interne Quarzuhr gar nicht verwendet, weil sie zu ungenau ist!

Durch Hinzunahme eines zusätzlichen Satelliten, benötigt man auch gar keine exakte Zeit vor Ort mehr...

Nach der Positionsbestimmung habe ich auch eine exakte Zeit (für den Empfangszeitpunkt), damit wird lediglich die interne Uhr synchronisiert. Der Berechnungszeitbedarf wird möglicherweise kompensiert, aber eben nur quarzgenau. Da diese Uhr aber überhaupt nicht für die Ortsbestimmung verwendet wird, ist eine Abweichung hier auch völlig nebensächlich. Es ist halt einfach nur die 4. Koordinate der Raumzeit

 

[prince67]

Genau damit komme ich nicht klar, nach meinem Verständniss ist nach der Lösung des Gleichungssystems nur die Zeit zum Empfangszeitpunkt des letzten verwerteten Signals exakt bekannt. Die exakte aktuelle Zeit ist jedoch nicht bekannt, weil nicht bekannt ist, wie lange die Lösung des Gleichungssystems benötigte.

Für die Berechnung der Position zur Zeit dem Empfangs brauchst du auch nur die genaue Uhrzeit zur Zeit des Empfangs und nicht die Uhrzeit, wenn die Berechnung fertig ist.

Die angezeigt Uhrzeit ist nur eine Info für dich und wird für die nächste Berechnung nicht gebraucht.

 

[bluecat]

OK, also hier meine Arbeitshypothese anhand des Beispiels von weiter oben:

• Das Signal von Satellit A trifft ein

Bekannt ist nun die Absendezeit des Signals und Position von Satellit A
Die GPS interne Stoppuhr startet

• 1" später trifft das Signal von satellit B ein

Bekannt ist nun zusätzlich die Position von Satellit B
Berechnet werden kann die Distanz zwischen Satellit A und B sowie der Mehrabstand zwischen GPS und Satellit B gegenüber Satellit A

• 2.5" nach dem singnal von Satellit A trifft das Signal von Satellit C ein

Bekannt ist nun zusätzlich die Position von Satellit C.
Berechnet werden kann die Distanz zwischen den Satelliten A, B und C. Diese bilden ein Dreieck. Weiter kann berechnet werden der Mehrabstand zwischen GPS und Satellit C gegenüber Satellit A und von Satellit C gegenüber Satellit B.

Diese Mehrabstände werden als Kreise mit Mittelpunkt = Pos. des jeweiligen Satelitten gesehen. Satellit C hat demnach den grössten Kreis, Satellit B den zweitgrösste und Satellit A keinen.

Nun werden die Radien der Kreise soweit vergössert, bis sich die drei Kreise schneiden. Dieser Schnittpunkt ist der Standort des GPS.

Die interne Uhr des GPS wird benötigt, um die Abstände im eintreffen der Signale zu Messen. Die exkte lokale Zeit ist nich bestimmbar.

Soweit die These.

 

[flyingscot]

Rein mathematisch ist der Unterschied deiner Idee zu der GPS-Realisation nur geringfügig.

Und eine Stoppuhr brauchst du auch nicht, da alle Satellitensignale gleichzeitig empfangen werden, nur mit unterschiedlichen Absendezeit. Die Zeitdifferenzen könntest du also zu jedem Zeitpunkt direkt aus den Empfangssignalen ausrechnen.

Auch ein GPS-Gerät benötigt keine interne Uhr, so gesehen also kein Unterschied.

Nur der Rechenaufwand ist halt bei dir unnötigerweise etwas höher, da du erst noch Differenzen ausrechnen musst.

PS.: Und die GPS-Systemzeit geht bei dir trotzdem ein, da du sonst die Positionen der GPS-Satelliten nicht berechnen könntest. In der Hinsicht hat dein Empfänger auch Kenntnis der Uhrzeit...

 

[bluecat]

Und eine Stoppuhr brauchst du auch nicht, da alle Satellitensignale gleichzeitig empfangen werden, nur mit unterschiedlichen Absendezeit. Die Zeitdifferenzen könntest du also zu jedem Zeitpunkt direkt aus den Empfangssignalen ausrechnen.

OK, ich versuche das Nachzubauen:

• Alle Signale von A, B und C treffen zeitgleich ein und werden simultan verarbeitet.
• A meldet: Absendezeitpunkt = 12:19:15.0
• B meldet: Absendezeitpunkt = 12:19:16.5
• C meldet: Absendezeitpunkt = 12:19:17.5

Bekannt sind nun die Positionen aller Satelitten und die Laufzeitunterschiede A zu B, A zu C und B zu C.

Berechnet werden kann die Distanz zwischen den Satelliten A, B und C. Diese bilden ein Dreieck. Weiter kann berechnet werden der Mehrabstand zwischen GPS und Satellit C gegenüber Satellit A und von Satellit C gegenüber Satellit B.

Diese Mehrabstände werden als Kreise mit Mittelpunkt = Pos. des jeweiligen Satelitten gesehen. Satellit C hat demnach den grössten Kreis, Satellit B den zweitgrösste und Satellit A keinen.

Nun werden die Radien der Kreise soweit vergössert, bis sich die drei Kreise schneiden. Dieser Schnittpunkt ist der Standort des GPS.

Ist das das, was Du sagen wolltest?

Dann bleibt noch eine Frage: Wie wird die exakte lokale Zeit im GPS ermittelt?

 

[flyingscot]

Ich geb langsam auf:

In Wirklichkeit schmeisst man alle Sendezeiten in ein lineares Gleichungssystem und löst es (siehe Wikipedia).

Das sind dann 4 Gleichungen mit 4 Unbekannten, ggf. auch überbestimmt bei mehr als 4 Satelliten.

Die Lösung ist dann die Position x,y,z und die Zeit t.

PS.: Drei Satelliten reichen bei dir nicht, dadurch könnte man eine Dimension nicht exakt festlegen. Simples Beispiel: Alle 3 Satelliten haben die selbe Verzögerung...

 

[bluecat]

PS.: Drei Satelliten reichen bei dir nicht, dadurch könnte man eine Dimension nicht exakt festlegen. Simples Beispiel: Alle 3 Satelliten haben die selbe Verzögerung...

Da hast Du natürlich Recht!

Meine Bsp. dienen ja auch nicht der Wiedererfindung des GPS sondern der Suche nach der Antwort auf dieses Postulat (aus http://www.kowoma.de/gps/Positionsbestimmung.htm )

Um nun die Position zu bestimmen, vergleicht der GPS-Empfänger die Zeit, zu der das Signal ausgesamdt wurde mit der Zeit, zu der das Signal empfangen wurde.

Bis jetzt habe ich viel gelernt, aber eine logische Erklärung für die Behauptung von kowoma gabs keine. Liegt es daran, dass sie falsch ist?

 

[flyingscot]

Sie ist stark vereinfacht. Bei der Lösung des Gleichungssystems findet dieser "Vergleich" implizit statt, nicht so explizit wie es dort geschrieben ist.

Nur für eine bestimmte Zeit (und Position) ist das Gleichungssystem wahr. Und diese Zeit/Position wird bei dessen Lösung bestimmt.

Guck dir einfach mal das Gleichungssystem an: Wikipedia "GPS-Technik".
Dort stehen z.B. t_x-t_0-Terme drin, d.h. es werden die Sendezeiten t_x des Satelliten x mit dem noch unbekannten Empfangszeitpunkt t_0 "verglichen".

 

[bluecat]

Guck dir einfach mal das Gleichungssystem an: Wikipedia "GPS-Technik".

Das bringt mich nicht weiter; ist zu weit entfernt von meinem Alltag.

Also neues Postulat: Nach der Lösung des Gleichunssystem ist, quasi als Nebenprodukt, auch die zum Zeitpunkt des Signalempfangs gültige exakte lokale Zeit bekannt.

Wie gefällt Dir das?

 

[flyingscot]

Ja, auch. Aber dieses Festlegen der Zeit ist auch notwendig um das Gleichungssystem überhaupt lösen zu können...

 

[Hamti_Damti]

Hallo zusammen,

wie ich das hier so lese kennt ihr euch ja super aus und hoffe ihr koennt mir helfen.
Ich suche eine GPS-Uhr zum biken.
Muss nix wildes sein Geschwindigkeit, Kilometer und Tageskilometer sollte schon reichen,

Habt ihr da vielleicht eine Empfehlung???

MfG

Hamti

 

[Hamti_Damti]

Vielleicht hat ja schon einer Erfahrung mit dieser Uhr gemacht?

Garmin GPS Laufuhr Forerunner 110 HR - GPS

mich wuerde halt interessieren ob die nur zum laufen geeignet sind, was ich mir aber nicht fast nicht vorstellen kann.

 

[loellipop]

Ich habe den hier:

http://www.futurumshop.de/bryton-rider-20e-gps.phtml

Mir gefällt:
- Ant+
- schnelle GPS-Verbindung
- PC-Anschluss
- klein

Mir gefällt nicht:
- Kilometerzähler nur in Verbindung mit einer Aufzeichnung,
d.h. ich muss jedes Mal "Start + Stop" drücken, damit die km gezählt werden.
- nicht richtig wasserdicht
- PC-Auswertung nur über ein Online-Portal von Bryton möglich

Die Verbindung mit meinen bereits vorhandenen Speed- und HF-Sensoren funktioniert tadellos und absolut störungsfrei, sogar direkt unter S-Bahnleitungen und Straßenbahnen.
Ein einziges Mal hat ein Weidezaun die Trittfrequenz gestört, das war aber gerade noch zu verkraften