Få de daglige nyheder fra Version2 og Ingeniøren. Læs mere om nyhedsbrevene her.

close
Ved at tilmelde dig accepterer du vores Brugerbetingelser, og du accepterer, at Teknologiens Mediehus og IDA-gruppen lejlighedsvis kan kontakte dig om arrangementer, analyser, nyheder, job og tilbud m.m. via telefon og e-mail. I nyhedsbreve, e-mails fra Teknologiens Mediehus kan der forefindes markedsføring fra samarbejdspartnere.
phloggen

Du er Her ☛ ⭐ [± 2cm]

I gamle dage havde vi kort og landkort og hvis de var fastmonterede havde de ofte en markør i pangfarve med teksten "Du er Her".

Nu om dage bruger vi ikke kort længere, vi har i stedet udspændt virtuelle koordinatsystemer i form af spredt-spektrum mikrobølgesignaler fra satelitter med nogen af de mest præcise menneskeksabte ure der findes.

Skulle en kværulantforrykt læser stadig være af den overbevisning "at der ikke rigtig er sket noget siden Apollo 11 landede" kan vedkommende passende give sig til at researche præcis hvor omfattende den overstående sætning faktisk er, rent teknologisk. Opgaven er ikke løst før "magien" i tallene 154 og 120 i GPS signalet er forklaret.

Hvad de færreste er klar over, er at radionavigation stort set var den første anvendelse af satelitter nogen kom i tanke om.

Soviet fik Sputnik i kredsløb 4 oktober 1957, et par dage efter begyndte hvad der 14 måneder senere blev til USAs første satellitnavigationsprojekt "Transit".

For halvtreds år siden, temmelig præcist, blev projekt 621B gjort til et officielt fælles satellitnavigationssystem til erstatning for de separate projekter som Flåden, Hæren, Luftvåbnet og guddødemig også Kystvagten rodede med.

Resultatet blev "NavStar", det vi almindelige mennesker kender som GPS og hvis man mangler et eksempel på en forsker der er forud for sin tid, skal man kigge på GPS signalets historie.

Det her er den første transportable GPS modtager fra 1977:

Illustration: DoD

Så vidt jeg har kunnet finde ud af, er det et billede af den testopstiling der blev brugt af USA flåde i 1978.

For ikke så lang tid siden dukkede denne GPS modtager op:

Illustration: Sparkfun

Det er den første billige GPS modtager der implementerer den oprindelige ide for præcision fra 1970: Den modtager flere forskellige frekvenser. Den modtager også flere forskellige systemer, både GPS, GLONASS, Galileo, QZSS og BeiDou, til en pris under 3000 kr, inklusive en antenne.

Normalt plejer "dual-band" modtagere med den feature-liste at koste 5-10.000 USD, så det har unægteligt givet lidt genlyd i "GNSS-nørd-segmentet."

Lad det være sagt med det samme: Der er forskel, hvor de dyre modtagere bruger under et minut på at lave en RTK-faselås, har det i nogle af mine experimenter taget et kvarter for uBlox'en at regne den ud.

Men den kan regne den ud og det er det nye og vigtige:

Illustration: Poul-Henning Kamp

Hvis jeg havde nogen, kunne jeg sende disse koordinater og en forklaring på hvad ERTF89 er til mine venner på Betelgeuse IV og så ville de kunne lande på min tagantenne - midt på min tagantenne.

…hvis de var hurtige nok, for mit hus flytter sig sammen med resten af Sjælland og Nordeuropa et par centimeter om året i nordøstlig retning.

Skal man bare bruge relative placeringer kan man nøjes med at købe to Z9P'er og bruge den ene som basestation for den anden, ligesom landmålerne gjorde med 100 gange dyrere modtagere for 10-20 år siden.

Men hvis man skal bruge centimeter koordinater i et officielt reference-system bliver det hurtigt langhåret og dyrt (i RTK data), så landmålerne behøver ikke føle sig truet på hverken levebrødet, smøret, ægget, saltet eller mayonaisen.

Helt det samme kan man dog ikke sige om Trimble, Leica, TopCon, Javad og de andre producenter af forbavsende dyre opmålingsmodtagere, for nu kan færdige RTK modtagere købes for under €2000, modtagere der er baseret på netop Ubloxs' modtagermodul.

Ikke alene er der mange existerende opmålingsopgaver der fint kan klares med disse modtagere, mange andre anvendelser er pludselig kommet ned i et prisleje hvor de bliver interessante at udføre med præcise målinger.

Det er aldrig nemt for en lille indspist branche med beskyttet marked og høj profit at gear'e om og resultatet er næsten altid at dem der ikke engang prøver, bliver opkøbt af en af "de nye" efter nogle år.

Når "rigtige" opmålingsmodtagere koster kassen er det naturligvis i første række fordi de kan slippe afsted med det, men der er sandelig også lagt en enorm indsats i produkterne, det er enorme software-projekter med meget tungt matematisk indhold.

Jeg er sikker på at sælgerne allerede er igang med at tale dette aspekt ved deres produkter op og jeg er sikker på at "Ingen er blevet fyret for at købe {Trimble|Leica|TopCon|Javad}" også vil blive brugt, men branchen bør lægge mærke til at IBM har forsøgt at sælge deres mainframeteknologi på samme måde i over 20 år - uden at få en eneste ny kunde.

Og disse "professionelle" modtagere er komplexe, jeg har en NovAtel OEMv2 der har flere processer kørende end min laptop og som forstår omkring 800 forskellige kommandoer og beskeder.

Men til rigtig mange formål er der slet ikke brug for alt denne komplexitet, der skal bare være en knap at trykke på, som overfører koordinaterne til en mobiltelefon og det kan gøres billigere - ca. 90% billigere.

Som jeg nævnte ovenfor er en RTK datakilde nødvendig hvis man skal have absolutte koordinater med sub-meter præcision ud af uBlox, eller for den sags skyld alle andre GPS modtagere.

Det skyldes at ionosfæren er umulig at forudsige og derfor må måles før man kan kompensere for dens forsinkelse af signalerne fra satelitterne.

RTK er en variant af "differentiel GPS" - dGPS - som ofte er gratis, f.eks på Fyr&Vagervæsenets NDB stationer i Blåvandshuk, tyske langbølgesendere og Galileos "EGNOS" satelitter.

I bund og grund er dGPS en modtager man ved præcist hvor er, som sender hvor forkerte den har målt GPS signalet til at være, til den "rigtige modtager" som trække denne korrektion fra sine egne målinger.

Uden dGPS giver alle modtagere en standardafvigelse i omegnen af en hel meter eller mere, med gode lokale dGPS korrektioner kan en god modtager give standardafvigelser der måles i millimeter med et ciffer.

De "gode lokale dGPS korrektioner" kaldes RTK - Real Time Kinematics - og de kan enten være relative, dvs. man har bare plantet en basestation et sted i et hjørne, eller den kan være absolute, hvilket betyder at basestationen er "målt ind" (af en landmåler). Derved kan målinger i forhold til basestationen henføres direkte til en geofysisk referenceramme (NAD83 is Amerika, ERTS89 i Europa) og hældes i matrikelregisteret.

I Danmark findes der et antal RTK udbydere, oftest klistret til udstyret, således at hvis man køber en Trimble får men GPSnet.dk med i handlen, køber man Leica ryger HxGN med i kurven osv.

Priserne for et abonnement er rask væk 10-30.000 kroner om året, næppe en dårlig forretning, men man skal bestemt ikke underestimere arbejdsomfanget ved at have GPS modtagere skruet fast med millimeternøjagtighed over hele landet.

Jeg fik lov til at låne "en kop RTCMv3" af GPSnet.dk, (mange tak for det!) til at teste uBloxen som forberedelse på mit foredrag om GPS på TheCamp.dk i mandags: Det spiller umiddelbart nemt og godt.

Men misforholdet imellem at betale 3000 for modtageren og fem-ti gange mere for korrektionsdata er til at tage og føle på.

Jeg vil foreslå de danske RTK netværk at lave et svinebilligt "hobbyist" abonnement, hvor servicen f.eks kun er åben i weekenderne, det ville gøre det muligt for f.eks drone-entusiasterne og elektroniknørderne at få gode ideer og med lidt held betyder det flere kunder i butikken på lang sigt.

Nogle lande har gjort RTK data til en gratisk offentlig service, f.eks USA's CORS netværk, hvilket var billigt fordi de allerede havde modtagerne opstillet til forskning og jordskælvsvarsling.

I Danmark er det meget bastant privatiseret, så bastant at SDFE ikke engang leverer real-tids data til EUREF projektet fra deres egne referencemodtagere.

Der er folk der roder med "Crowdsourcede" RTK data, f.eks RTK2GO.com, men iflg min test er det ikke pt. særligt brugbart her i Danmark, dels er der for få deltagere dels er det ret tydeligt at deres base-stationer ikke er målt særligt godt ind. Det er dog trivielle problemer at løse, hvis der er interesse for det: 10 uBlox modtagere boltet solidt til huse der ikke svajer for meget i vinden kunne give Danmark et gratis RTK netværk som er godt nok til alle andre end landmålerne. (Det kunne også sagtens blive godt nok til landmålerne hvis de vil lege med og spare penge :-)

Det centrale spørgsmål er dog om nogen kan finde på anvendelser der giver stor nok volumen til at priserne kommer ned.

Af personlig erfaring kan jeg tydeligt se at robotplæneklippere er en indlysende applikation: En modtager i ladestationen som RTK-base, og en anden i selve robotten, derefter kan der klippes med få centimeters nøjagtighed uden kantledning. Yderligere udstyret med et accellerometer og et kamera kan ejeren desuden anvises præcis hvor der skal fyldes huller og fjernes ukrudt. (Hører i efter Husqvarna ?!)

Landbrugsrobotter er også lige til højrebenet: Sårobotten efterlader en fil med koordinaterne på frøene, lugerobotten fjerne ultraøkologisk alt hvad der er grønt udenom med et lille hakkejern, begge kører autonomt med et lithiumbatteri og en halv kvadratmeter solceller.

Centimeterrevolutionen starter nu...

phk

Poul-Henning Kamp er selvstændig open source-softwareudvikler. Han skriver blandt andet om politik, hysteri, spin, monopoler, frihedskampe gør-det-selv-teknologi og humor.
sortSortér kommentarer
  • Ældste først
  • Nyeste først
  • Bedste først

SDFE, DTU Space og Aarhus Kommune har så til gengæld gang i TAPAS: http://www.tapasweb.dk/

Testbed for Præcisionspositionering og Autonome Systemer (TAPAS) er en forsknings- og udviklingsplatform for præcis positionering. TAPAS har ikke et kommercielt formål, men vil give mulighed for teste fremtidens behov for nøjagtige og dynamiske positioneringsdata.

Men hvad prognosen er for landsdækkende drift ved jeg ikke...

  • 0
  • 0

Der findes et offentligt fixpunkt register kaldet Valdemar:

https://valdemar.kortforsyningen.dk/Fikspu...

Med det kan man indmåle sin egen base. Man finder et fixpunkt i nærheden af den ønskede baseposition. Her stiller man sin "rover" (den GPS enheder der skal være mobil) og sætter den midlertig op som base. Indlæs den præcise placering fra Valdemar. Din base enhed sættes midlertidigt op til at være "rover" så du kan finde den eksakte placering i forhold til fixpunktet.

Du kan eventuelt bruge nogle af de andre fixpunkter til at validere din opsætning.

Det burde i øvrigt være muligt at få stablet et åbent netværk på benene. Det kræver ikke det store at være med. Man kan eventuelt få andre frivillige til at indmåle samt jævnligt validere baserne. Det er muligt vi ikke lige rammer 2 cm men eksempelvis 10 cm vil også være fint til mange formål.

Jeg kan bidrage med positioner fra Greve og Glostrup. Samt formodentlig overtale en god ven fra Smørum. Nok også en position i Odense hos brormand.

Jeg kan forestille mig at radioamatørerne kunne være interesseret i at hjælpe projektet.

  • 11
  • 1

Meen :

Soviet fik Sputnik i kredsløb 4 oktober 1956

er lige et år for tidligt - det var i 1957 de gjorde det - du må hellere fixe det inden nogen tror på dit udsagn ;-).

M

  • 6
  • 0

Sjovt at tænke på, at da jeg var sejlende maskinmester midt i halvfemeserne, der måtte salttelit navigeringen ikke opgive den korrekte position tættere end 15 meter (Jeg er ikke sikker på om det var 5, 10, 20 eller 30 meter)
Men gennemsnitet af 4 positioner var korrekte. Man kunne tydeligt se at de røde positions pletter hoppede til højre og venstre på skærmen
Dette var for at fremmede magter ikke måtte bruge udstyret til raketter, mv.

  • 3
  • 0

Kan den koste 1500, kan den koste 500. Og kan den koste 500, kan den koste 100.

Hvor meget koster de forskellige licenser, som man ikke slipper for uanset hvor billigt, man kan lave hardwaren?

  • 2
  • 0
  • vil jeg til den meget spændende blog med kommentarer tilføje, at et GNSS “modtage-system” består af flere komponenter, OG at samspillet er væsentligt.
  • modtageren, som PHK omtaler (mest HW)
  • behandlingsprogrammet (SW måske i en Arduino)
    —- og her betyder beregningerne pludselig lig meget, herunder præcisionen. Almindelig bredde-længde (eller samme i UTM) skal pludselig ske med 8-10 betydende cifre for at realisere den omtalte nøjagtighed. God gammeldags talbehandling bliver igen aktuel.
  • “kort” i bredeste forstand
    —- det nytter ikke noget at have en korrekt beregnet, og korrigeret, position, for eksempel 56,12345678 N 12,1234567 E, hvis det benyttede kort er udlagt forkert (skubbet).
    Det er uden betydning for eget, lokale, system: græsplænen, men skal positionen bruges til at finde / kommunikere en position, så .......

Så al det her leder bare frem til, som i ethver måleopstilling, at have styr på alle komponenterne, herunder beregningerne som måtte indgå.

Men GNSS er en fantastisk teknologi; de afledede teknologier som kan erstatte målebånd, teodolit og andet er kommet for at blive.

P.S.: Og glem ikke at blive imponeret over en romersk akvadukt eller gotisk kirke - som er bygget med ........ for 500 eller 2000 år siden.

  • 4
  • 0

“kort” i bredeste forstand
—- det nytter ikke noget at have en korrekt beregnet, og korrigeret, position, for eksempel 56,12345678 N 12,1234567 E, hvis det benyttede kort er udlagt forkert (skubbet).

Jeg har med vilje ikke sagt noget om koordinatsystemer, for det er langt mere indviklet end de fleste lige forestiller sig.

Det er faktisk så indviklet at det var både hurtigere og billigere for Geodætisk Institut at få RegneCentralen til at designe og bygge GIER computeren, end at kaste sig ud i det med håndkraft...

  • 2
  • 1

Enig med PHK.

Supplerende: der findes, simple, apps som viser en bredde-længde position med 8 cifre (6 decimaler) og der findes apps som konverterer til UTM.
Min pointe var, at de kommercielle kort - elektroniske eller papir - får så en betydning for brugbarheden af selv den mest nøjagtige koordinat som udsættes i kortets koordinatsystem.
Kort er med stor sandsynlighed det svageste led i kæden.

Nogle elektroniske kortsystemer “snyder”, idet de tilsyneladende trækker positionen ind på et mere sandsynlig sted. Senest har jeg set det i et tog fra Østerport (København) mod nord, hvor “systemet” hele tiden “trak” det viste spor ind på de parallelle veje istedet for jernbanen. Og nej, det var hverken togkassen eller ruder mv. som forstyrrede - sås efter afstigning.

P.S.: Ansvarlige navigatører til søs foretager simple valideringsmail af deres “kortplotter” (elektronisk søkort) når de passerer molehovedet eller bøjer (tæt); viser kortet det samme som ses i virkeligheden, så kan man tro på systemet og udelukke mange fejlmuligheder og lokal spoofing mv.

  • 4
  • 0

Det her er vel også interessant for de bilfabrikker, der arbejder på selvkørende biler. Det er klart at Jan Heisterbergs pointe om kortkvaitet stadig er relevante, og en præcis GPS er en nødvendig men iukke tilstrækkelig betingelse, men det må da være interessant i de produktionstal en bilfabrig er oppe på at en central komponent bliver så billig.

  • 1
  • 0

Tak for en fin blog. Manegen erfaring med GPS starter først i 1980’erne, hvor jeg på landinspektørstudiet hørte om en “tosse” hos Jysk Telefon, der fortalte om en sort boks. Den sorte boks kunne vise koordinater og den ville - i fremtiden - kunne bruges til opmåling af telefonledninger og alt muligt andet.

Det var så først midt i 1990’erne, at jeg var med til at købe firmaets første GPS modtager. Den var hundedyr og langsom, og den blev brugt til at koordinere fikspunkter til brug for vores opmålinger. Hvis man bare nærmede sig bygninger eller træer tabte den signalet og så skulle vi forresten have 2, så den ene kunne være base og den anden rover.

Med både de amerikanske satelitterne og Galileo og kineserne og bedre software og bedre modtagere går det meget lettere idag. Nu bruges GPS også rigtig meget til detailmåling og det har været en god udvikling.

Gode og billigere systemer er meget velkomne. Indspist branche? Måske, men jeg tænker vi har brugt de muligheder der har været.

Det er først de seneste år at anvendelsesmulighederne til robotplæneklippere, mejetærskere, selvkørende biler mv er blevet aktuelle. Og det er også først nu, at jeg oplever interesse fra andre end nørdede landmålere og ingeniører.

  • 2
  • 0

Hvis der er interesse for at opsætte basestationer, så hører jeg gerne fra interesserede.

Jeg har firmaet http://skywire.dk og vi har sende positioner forskellige steder rundt i landet. Kan sagtens have basestationer opsat, som der kan gives Internet adgang/trådløs 860 MHz adgang til.

Jeg har selv kigget på https://www.ardusimple.com/simplertk2b/, for at lave et sæt med rover og basestation, sådan at jeg kan lave præcis (under 10 cm) optegning af hvor vi har gravet fiberkabler ned.
Desværre er jeg ikke skarp nok til at få sat det sammen til noget nyttigt. Roveren skal være noget forholdsvist bærbart, så jeg kan gå strækningen og logge, hvor kablet ligger begravet.
Køber mig gerne til hjælp, hvis nogen mener de kan hjælpe.

Så hvis nogen er interesserede så giv lyd! e-mail: info@skywire.dk

  • 2
  • 0

Mine erfaringer med ReachRS er baseret på den gamle version, den uden L2 signal. Mit formål er det samme som Jens Jönsson. Men indtil videre har jeg ikke fået det i drift fordi det er for svært. Det er ikke mig selv der skal lave opmålingerne men mit mandskab.

Den største issue er at den nogen gange er meget lang tid om at få "fix". Det vil få mandskabet til ikke at gide. Der kan være dage hvor det slet ikke er muligt at få fix og dage hvor det tager halve og hele timer. Det kan derudover være svært at holde fix, specielt hvis der skal opmåles tæt på en hæk eller under træer.

Det næste at der sker fejl ligesom den PHK har oplevet. Hvor positionen simpelthen ikke er rigtig. Jeg ved ikke helt hvordan jeg kan håndtere dette. Måske måle det hele op to gange, på forskellige dage. Og hvis der ikke er overensstemmelse, så måle det op en gang til.

Den nye version med L2 signal skulle først og fremmest være hurtigere til at få fix.

  • 1
  • 0

Apropos nøjagtighed. Var der ikke noget med at ifm Golfkrigen slog man kryptering fra på (en del?) af GPS signalerne så man fik samme præcision som den de havde på militær GPSere. ÅRsagen var vist at de slet ikke havde nok af mili GPSere og derfor brugte kommercielle.

  • 0
  • 0

Apropos nøjagtighed. Var der ikke noget med at ifm Golfkrigen slog man kryptering fra på (en del?) af GPS signalerne så man fik samme præcision som den de havde på militær GPSere. ÅRsagen var vist at de slet ikke havde nok af mili GPSere og derfor brugte kommercielle.

Selv hvis man havde gjort det, ville det ingen forskel gøre, for modtagerne var ikke bygget til at modtage signalet.

Det man gjorde var at bruge "Kontrolsegmentet", dvs. monitorstationer+beregninger+styresignaler til at optimere signalet over irak, fordi det gav egne tropper langt større fordele end Sadams lasede militær.

Det er meget tvivlsomt at man ville gøre det samme imod en kompetent fjende.

  • 3
  • 2

På ing.dk er PHK citeret for en hookline om “navigation” som den første, tænkte, satellitanvendelse. Det er måske rigtigt.

Men ifølge Wikipedia kom:
- vejrsatellitter i 1958
- kommunikationssatellitter i 1963
- GNSS (GPS militær) fra ca.1970 og civil mod 1980.

Alle tre revolutionerende teknologier - alle tænkt i koncepter efter WW2, hvor store raketter blev mulige. Måske har transistorer mv. bidraget til indholdet.

  • 1
  • 0