Galileo på Frederiksberg: Nøjagtighed på 3 cm

Ifølge en artikel i IEEE Spectrum har firmaerne Bosch, Geo++, U-blox og Mitsubishi indledt et samarbejde, så positionsbestemmelsen kan komme ned på cm-niveau ved en kombination af GNSS, mobiltelefoni og Internettet.

Den forbedrede nøjagtighed er nødvendig af hensyn til fremtidens førerløse biler.

Mere info i ovenstående link.

Den omtalte nøjagtighed må være på antenne positionen. (selvom de formentlig egentlig kun interesseret i punktet i bunden af stokken) Manden holder en pind på mindst 5m! (hvis han ellers er ca. 1.8m) Hvis han er i stand til at holde den fuldstændig i ro, må vi håbe at han har kontrolleret den stokkelibelle han bruger til at holde den i lod, og at den i sig selv har nogle fornuftig specifikationer

I øvrigt laves her den almindige fejl at antage at mange satelitter automatisk er lige med en høj nøjagtighed, selvom det nok hjælper. Geometrien spiller en væsentlig rolle, (Dvs. hvordan de satelitter som bruges er fordelt over horisonten) og den vil aldrig være særlig god i en smal gade. (De er ikke mindst derfor manden bruger sådan en høj stok)

Har de også GPS L2C support? Pixi er lige kommet med en ny version af deres med L2C.

Alt andet lige, må Piksi Multi med 2 frekvenser være bedre til at estimere signalforsinkelsen i atmosfæren.

I begge tilfælde burde nøjagtigheden være bedre end nogle få cm.

Retfærdigvis skal nævnes, at prisen for et Piksi og et uBlox udviklingssæt bestående af to modtagere, antenner og modulkommunikation er hhv. $ 1995 og € 359.

Det svejtsiske firma uBlox lancerede i efteråret 2016 GNSS-modtageren NEO-M8P, der kan modtage signaler fra GPS, GLONASS og BeiDou (Galileo kommer formentlig til - chippens flash program kan opdateres). Med det indbyggede RTK (Real Time Kinematics), kan cm-præcision opnås.

Har de også GPS L2C support? Pixi er lige kommet med en ny version af deres med L2C.

Der mangler at blive nævnt her at GPS har fået adskillige opdateringer hen ad vejen. Den nyeste er L2C signalet. Det er endnu kun omkring halvdelen af satellitterne der udsender signalet. Ligeledes er det de færreste GPS modtagere som kan modtage det.

Set det er jo en ganske anden historie, som giver meget mere mening. At den ikke rigtig har meget med Galileo at gør er så ærgerligt, men det kan vel klares med en omskrivning af artiklen og en ny overskrift. Til redaktionen: Få lige fat i en fagjournalist som ved hvad han skriver om, inden vi andre begynder at spilde tid med at læse.

ville selvfølgelig have undersøgt sagen til bunds og have opdaget, at Frederiksberg Forsyning benytter en amerikansk Trimble R10 modtager med 440 kanaler, der samtidig kan modtage signaler fra: GPS, GLONASS, SBAS (Satelite Based Augmentation System (aktuelt EGNOS)), Galileo og BeiDou satellitter med en opdateringsfrekvens på op til 20 Hz.

Det er i et samspil med GPSnet.dk og ved brug af RTK (Real Time Kinematics) teknologi, at en nøjagtighed på 3 cm kan opnås. Basisstationen er ligger formentlig indenfor en radius på 30 km.

Bemærk den høje stang med antennen i toppen i artiklens foto. Jo højere oppe, jo mere frit udsyn til flere satellitter og jo færre refleksioner fra bygninger.

Det kunne være sjovt at få oplyst, om koordinaterne for de gamle nedgravede rør passer med de ny mere præcise koordinater.

https://emlid.com/reach/ 800$

Det svejtsiske firma uBlox lancerede i efteråret 2016 GNSS-modtageren NEO-M8P, der kan modtage signaler fra GPS, GLONASS og BeiDou (Galileo kommer formentlig til - chippens flash program kan opdateres). Med det indbyggede RTK (Real Time Kinematics), kan cm-præcision opnås.

Ublox har et udviklingssæt betående af to modtagere og to kommunikationslink, så man kan oprette en komplet basisstation og en mobil station. Prisen for udviklingssættet er € 359 + moms og forsendelse (under 25 % af et Emlid system), hvilket muliggør bygning af f.eks. en GPS-styret plæneklipper.

Jeg har ikke selv handlet direkte med uBlox, men har derimod gode erfaringer med det franske firma Drotek.com, som leverer enheder med samme chip, fortrinsvis til droner til præcisionsflyvning.

Når vi nu bruger alle de andre navne, Galileo, GLONASS og BeiDou, skulle vi så ikke kalde den amerikanske udgave for NAVSTAR?! De er jo alle et satellitbaserede GPS.

Terminologien her er forkert. NAVSTAR var det oprindelige navn på de enkelte satellitter i det oprindelige amerikanske militære navigationssystem Defense Navigation Satellite System (DNSS). Konstellationen af NAVSTAR satellitter blev kaldt NAVSTAR GPS. Senere droppede man NAVSTAR fordi der kom andre satellitter som understøtter (og er bagud kompatible med) GPS, og derfor betegnes de konstallationer som understøtter dette simpelt hen for GPS.

Galileo er GPS bagud kompatibel.

Hverken GLONASS eller BeiDou er GPS kompatible, men benytter hvert sit (indbyrdes inkompatible) system. GLONASS benytter i stil med GPS medium-orbit baner men hver satellit har sin egen unikke kommunikationskanal, mens GPS benytter samme kanal til alle satellitter. BeiDou benytter geostationære baner.

Så hverken GLONASS eller BeiDou er altså GPS. Dog benytter mange GPS som et akronym, som dermed ikke eksplicit henviser til det amerikanske system, men blot til "globalt positioneringssystem", men når det tales om sammenligningen mellem forskellige systemer betyder GPS altid det amerikanske system. Fællesbetegnelsen er som Malthe skriver: GNSS.

Ja jeg ved godt at er det vi er gået over til, men i starten hed det NAVSTAR GPS. Så droppede amerikanerne NAVSTAR og vi andre fulgte efter. Tilbage er nu GPS som før rumalderen betyd mange andre ting. Ikke at der er noget galt med det. Det er en del af udviklingen.

GPS er navnet på det amerikanske system. Fællesbetegnelsen er GNSS.

Når vi nu bruger alle de andre navne, Galileo, GLONASS og BeiDou, skulle vi så ikke kalde den amerikanske udgave for NAVSTAR?! De er jo alle et satellitbaserede GPS.

Iøvrigt beregnes den nøjagtige tid også - på samme måde som positionen (tiden sendes ikke fra satellitterne; det interne ur benyttes til første opslag i køreplanen.

Øh, her er vist tale om en misforståelse. Tiden sendes hele tiden fra alle satellitter - det er jo netop forsinkelsen i tidssignalet som bruges til at beregne afstanden til satellitten.

Hermed kan der laves et opslag i en "satellit-køreplan" som viser hvilke satellitter som er synlige...

Den korrekte betegnelse er systemets almanac. I gamle dage skulle den overføres til navigatoren udenbånds, men sendes i dag fra satellitten sammen med dennes ephemeris. Overførslen af den samlede almanac kan tage op til 12,5 minutter (sker ved 50 bit/sek).Det sker hvis navigatoren mister sin lagrede almanac eller hvis den flyttes til den sydlige halvkugle i slukket tilstand.

Selve navigationsmeddelelse sendes i to forskellige formater: en Coarse/Acquisition (C/A kode) og en Precise (P kode). Koderne består af 1.023 chips (informationselementer i et CDMA spread spektrum system), og der sendes 1.023 Mega chips pr. sekund, svarende til at positionsmeddelelsen modtages en gang hvert millisekund.

Beregningshyppigheden er dermed 1 mS, og det er man nødt til, da navigatorens interne ur ellers vil drifte i forhold til satellitternes signal, og positionsbestemmelsen bliver dermed for unøjagtig. Så opdateringsfrekvensen i forhold til satellitterne har ingen betydning for strømforbruget. Derimod kan det selvfølgelig godt forekomme, at en kort- og skærm opdatering kan give et varierende strømforbug - men det har intet at gøre med navigation.

Tak, Jan :o)

tiden sendes ikke fra satellitterne

Hvad mener du med det? Det er meget normalt at bruge GPS satelitternes tid til at synkronisere op imod.

Var romernes nøjagtighed ikke på en mm?

Hmm, lige lidt tydeliggørelse: Enhver GNSS modtager skal indledningsvis, når den tændes, finde sin position og det omtrentlige klokkeslet - hvilket sædvanligvis baseret på sidst kendte position og et internt ur. Hermed kan der laves et opslag i en "satellit-køreplan" som viser hvilke satellitter som er synlige. Med mindst tre synlige kan første positionsbestemmelse laves; efterhånden bruges flere af de synlige og positionsbestemmelsen forfines. Iøvrigt beregnes den nøjagtige tid også - på samme måde som positionen (tiden sendes ikke fra satellitterne; det interne ur benyttes til første opslag i køreplanen.

Efterfølgende kan beregningen baseret på de identificerede satellitter. Derfor er der sikkert et initialt strømforbrug. Derefter bruges strøm til hvor beregning af positionen. Det var derfor jeg bemærkede, at den ønskede nøjagtighed, som har en sammenhæng med hastigheden, har betydning. Er du gående, langsomt, kan du nøjes med mindre ofte beregning, end en bil med 130 km/h.

Jeg tror derfor at det snarere er valget af opdateringsfrekvens - gående eller bil - som betyder noget, end en kortvarig afblænding. Men jeg kan ikke udelukke at et produkt "går i selvsving" hvis signalerne mangler.

Var romernes nøjagtighed ikke på en mm?

Jeg sy's min erfaring er, at telefonen bruger en del strøm når den har svært ved at stedfæste sig, dvs når man trisser rundt uden udsyn til en stor del af himlen. Vil det blotte faktum at den tiere vil kunne finde satelitter at triangulere imod ikke betyde, at der spares noget strøm - selv om der skal arbejdes på flere frekvenser eller benytte mere komplicerede chips?

Jeg udtrykker en tvivl, altså min opfattelse, ikke et objektivt faktum som jeg kan føre bevis for.

Galileos Open Service (OS) som er tilgængelig for alle, har en nøjagtighed på 4 meter horisontalt og 8 meter vertikalt, givet at modtageren benytter både L1 og L5 båndene. Modtagere som kun benytter et af båndene vil være nøjagtige ned til 15 meter.

Desuden er det planen at tilbyde en Commercial Service (CS) hvor man mod betaling får adgang til det kodede signal på E6 båndet og dermed en nøjagtighed på 30 - 100 cm i alle tre plan.

EU har desuden godkendt, at der kan etableres lokale referencer vha. E6 uden dispensation (som det ellers kræves ved lokal reference til GPS), hvilket skulle give en nøjagtighed fra 10 cm og ned - afhængig af hvor mange referencer der bruges og hvor nøjagtigt de placeres.

Tech specs se: https://www.gsc-europa.eu/system/files/galileo_documents/Galileo-OS-SIS-ICD.pdf

Jeg udtrykker en tvivl, altså min opfattelse, ikke et objektivt faktum som jeg kan føre bevis for.

Min opfattelse bygger på ganske mange års erfaring med GPS, og en del studier og læsning om GNSS og den teoretiske / tekniske basis.

Min opfattelse bygger på, at hvert af de omtalte systemer er "gode nok" for deres respektive ophavsmænd. Den omvendte bevis siger derfor, at hvis der var store fejl og mangler, så ville de nok blive rettet.

Den omtalte nøjagtighed er jo ikke revolutionerende, og har været nævnt i en del år - ikke som frit tilgængelig, men mod betaling.

Det er korrekt, at GNSS-systemer har principielle svagheder i områder med radioreflektioner (sikkert mest udtalt i byområder), hvor reflekterede signaler (med længere transmissionstid) kan forvirre dårlige GNSS modtagere og -beregninger. Mig bekendt løses dette i vidt omfang gennem bedre beregning som udelukker reflektioner fra beregningerne.

Som jeg også har forsøgt at nævne, så er nøjagtig positionsbestemmelse et sammensat begreb med mange komponenter der skal spille sammen. En enkelt brik, reproducerbar position (tre tal, B, L, H) er bare ikke nok.

Jeg læser artiklen som en nyhed i en "agurketid".

PS: har senest denne sommer sejlet i polsk farvand, en kanal, og her var skibet placeret på kanalens kant. Hvorfor ? Jo, kortet - som positionen vises i - var øjensynlig forskudt 50 meter. Andre steder viste samme udstyr og samme kortpakke 2 meters nøjagtighed (kajen var, hvor den burde være om styrbord). Så det var en kortudlægningsfejl hos leverandøren.

GNSS-modtagere er elektronik, og det kan fremstilles forskelligt i forhold til kvalitet (eg. Strømforbrug) og pris.

Elektronik med lavt strømforbrug er dyrere. Producenterne har vel i deres markedsundersøgelser valgt det kompromis som giver bedst forretning.

Som forbruger er der måske andre parametre end pris ? En GNSS-modtager i en bil kan få masser af strøm = billig elektronik. Til en tilsvarende til vandre- og hiking, med usikker strømforsyning, bør have bedre elektronik, lavere strømforbrug, og koster så mere.

Problemet er vel at få de relevante, troværdige, data når apparatet købes.

PS: og tager man sin billige bil-GNSS med på byvandring, så er man selv ude om det - for det er apparatet ikke designet til.

PPS: nogle apparater kan optimere strømforbruget ved at tilpasse beregningshyppigheden for positionen - f.eks. Hvert 5. Minut istedet for hvert 10. Sekund; det sparer rigtig meget (vælg fodgænger istedet for bil i opsætningen).

Tilgængeligeheden af flere GNSS satelitter i bane om jorden, giver større tilgængelighed - dvs. sandsynlighed for et tilstrækkeligt antal satelitter, men det er tilføjelsen af en geostationær satelit og et antal jordbaserede kontrolstationer, der giver den øgede nøjagtighed.https://en.wikipedia.org/wiki/European_Geostationary_Navigation_Overlay_Service

så tvivler jeg på at hvert af systemerne, enkeltvis, ikke er tilstrækkelige.

Når nu vi taler om præcision, hedder det altså buzz-words og ikke boss-words :-)

Øh? Tja, chefens ord giver ikke mening. ligesom slagtilbud Egentlig menes der vel tillægsord.Dangelsk, for pøblen.

Et positionssystem er ikke bedre end komponenterne.

Det er sandsynligvis rigtigt, at man ved brug af flere systemer, målinger, kan få måltal (position) som er reproducerbare over tid. Dvs. Det samme punkt kan lokaliseres gentagne gange indenfor den nævnte 3cm usikkerhed. Det nytter bare ikke så meget, hvis de kort og tegninger ikke er knyttet til målingerne med stor nøjagtighed (i alle tre dimensioner). Og det nytter jo ikke noget, hvis detailtegningen passer, men overliggende niveauer ikke passer.

Min pointe er, at een ting er reproducerbar nøjagtighed, en anden ting er de kort og tegninger som også benyttes. Og så ved jeg godt, at de i vidt omfang er digitaliserede, vektor-repræsentation, men isoleret set er snak alene målt position - som artiklen - kun den halve historie.

Også modtageren, som også beregner positionen, udgør er fejlkilde.

PS: og hvis der virkelig er tale om en differentialmåling, med lokal reference, så tvivler jeg på at hvert af systemerne, enkeltvis, ikke er tilstrækkelige. Men det skrevne virker som en bedre "historie".

@Mads Skipper Pedersen

Når nu der er flere services tilgængelig, er det så muligt at lave enheder der bruger knap så meget strøm eller er det kun muligt at gøre præcisionen større men hæve strømforbruget ved brug af flere type satellitter? Ved mobiler bruger gps jo ofte relativt meget strøm når det køre

GNSS modtagere feks. Ublox Neo-M8Q bruger kun en chip og et antenne-modul til at modtage alle 4 systemer. Galileo og GPS bruger samme frekvens, GLONASS og BeiDou bruger frekvenser i nærheden.

Der er også lidt forvirring omkring præcision og nøjagtighed i artiklen.

Ja det ville være rart hvis man ville holde sig til at omtale måleusikkerheden ved metoden frem for boss-words fra salgsmaterialet.

Der er også lidt forvirring omkring præcision og nøjagtighed i artiklen. Jeg tror ganske simpelt ikke på at der er 3 cm nøjagtighed på systemet, men du kan sagtens overbevise mig om at der er 3 cm præcision.

Der er også lidt forvirring omkring præcision og nøjagtighed i artiklen.

Der er mig bekendt endnu ikke udviklet 1-modul-løsninger som kan placere f.eks. din mobilos med førnævnte 3cm nøjagtighed.

Der blev linket til Emlid - som i et basiskit med førnævnte to moduler + antenner koster knap 600$. Joeh. Men kommercielt tilgængelige løsninger som f.eks. den der bruges af Frederiksberg Forsyning er stadig ikke billige. Billigere end før - og lettere at betjene. Jeg vil dog ikke forvente at det kommer i den næste generation mobiltelefoner. Måske senere...

Og hvad er en ingeniørs værste mareridt så? :-)

En mand i en varmluftballon indså, at han var faret vild. Han reducerede højden og så en kvinde nede på jorden. Han gik længere ned og råbte til kvinden: "Undskyld, kan du hjælpe mig? Jeg har aftalt et møde med en ven for 1 time siden, men jeg ved ikke, hvor jeg befinder mig!" Kvinden svarede: "Du befinder dig i en varmluftballon ca. 30 fod over havet på 55o 41' 47" nordlig bredde og 10o 12' 47" vestlig længde." "Du må være tekniker," sagde manden. "Det er jeg," svarede kvinden, "men hvordan vidste du det?" "Tja," sagde manden, "alt hvad du har sagt, er teknisk korrekt, men jeg har ikke nogen anelse om, hvad jeg skal bruge oplysningerne til. Og faktum er, at jeg stadig ikke ved, hvor jeg er. Det eneste jeg har fået ud af din hjælp er, at jeg er endnu mere forsinket." Kvinden på jorden svarede: "Du må være leder!" "Det er jeg," svarede manden, "men hvordan kunne du vide det?" "Det er enkelt. Du ved ikke, hvor du er, eller hvor du skal hen. Du er kommet op ved hjælp af varm luft. Du har indgået en aftale, som du ikke er i stand til at holde, og du forventer, at mennesker under dig skal løse dit problem. Faktum er, at du befinder dig i samme situation, som du gjorde, før du traf mig, men nu er det pludselig min fejl!"

De forskellige systemer er jo lavet med henblik på konflikt - ellers havde man ikke brugt enorme beløb på at etablere hver sit i hver af magtblokkene. Vi leve i en usikker tid som efter min bedste overbevisning vil blive endnu mere usikker. Gør man sig den lille ulejlighed det vil være nu at sætte indmålte mærker/punkter på huse i nærheden, når man nu alligevel er på stedet. Sådan at man i fremtiden vil kunne klare sig (i kortere eller længere tid) uden alle systemerne?

Ja det ville være rart hvis man ville holde sig til at omtale måleusikkerheden ved metoden frem for boss-words fra salgsmaterialet.

Der er også lidt forvirring omkring præcision og nøjagtighed i artiklen. Jeg tror ganske simpelt ikke på at der er 3 cm nøjagtighed på systemet, men du kan sagtens overbevise mig om at der er 3 cm præcision.

En journalists værste mareridt må da være ingeniører på sommerferie

Og hvad er en ingeniørs værste mareridt så? :-)

/R

En journalists værste mareridt må da være ingeniører på sommerferie, som pludseligt har for meget tid. ?

Billedtekst "En helt præcis præcision ..." - suk.

Syntes nu også :

GPS-pedanterne fra EU, Rusland og Kina

er meget underholdende. Det er nok uden tvivl rigtigt at man skal være pedantisk når man arbejder med GPS, men de tre er da pendanter hvis man skal være lidt pedantisk. ;-)

M

Gad vide om sådan et system kunne have forhindret at en kloakledning blev forbundet til en vandledning?

Billedtekst "En helt præcis præcision ..." - suk.

https://emlid.com/reach/ 800$

Ved det ikke med sikkerhed. Men da alle 4 systemer bruger forskellige forskellige frekvenser og modulationer, så vil jeg umiddelbart tro at svaret er nej.

Når nu der er flere services tilgængelig, er det så muligt at lave enheder der bruger knap så meget strøm eller er det kun muligt at gøre præcisionen større men hæve strømforbruget ved brug af flere type satellitter? Ved mobiler bruger gps jo ofte relativt meget strøm når det køre