GPS uredjaji sa preciznoscu od 0.10 - 0.75 m ?

Samo mala dopuna ovoj raspravi iz onog sto se moglo nauciti na faxu:

GPS uredjaji mogu da odrede poziciju necega tek kada na nebu "vide" najmanje 4 satelita! Na osnovu kasnjenja signala koji dolaze sa satelita, GPS uredjaj odredjuje svoje rastojanje od vidljivih satelita. Sa informacijama o svojoj udaljenosti od tri satelita, uredja bi teorijski mogao da izracuna svoj polozaj kao presek tri sfere poznatih poluprecnika (udaljenosti satelita) i centara (koordinate vidljivih satelita), medjutim (pored ostalih gresaka koje signal nakupi pri prolasku kroz atmosferu) postoji greska u sinhronizaciji casovnika satelita i casovnika samog GPS uredjaja (pri cemu je nestabilnost poslednjeg najgora). Otud se u sistemu jednacina pojavljuje i cetvrta nepoznata "delta t", greska sinhronizacije, koja zahteva dodatnu jednacinu koju ce dati cetvrti satelit.

Dakle, nije tacno, kako neko rece, da se pozicija moze odrediti na osnovu samo tri satelita!

Eto, nauči čovek nešto novo svaki dan :-) Rekoh ja da sam navigator amater.

Brokeru, gdi ti je taj sekstant? :-) Ja znam da koristim samo onaj od tri olovke i tri gumice i uglomerom :-).

Marko.

---

Dobro de, za GPS je potrebno 4 satelita, medjutim, oni umeju da se snadju i sa manje, naravno sa manjom preciznoscu. Algoristmi su podeseni tako da GPS ume da u pokretu predvidi poziciju i kada na kratko nema dovoljno signala sa satelita. Neki modeli su se cak pokazali prilicno dobri u procenama.

Preuzeto od Livona d.o.o. - Trimble International Distributor



Kako radi GPS?

GPS određuje poziciju merenjem dužine do satelita.

Sateliti lete na visini od oko 20.000 km iznad zemlje. Ukoliko znamo rastojanja od nekoliko satelita, a zatim sa svakog od njih opišemo sferu čiji je poluprečnik rastojanje do satelita, u preseku ćemo dobiti našu poziciju. Pogledajte sledeće slike:



Opišimo sferu čiji je poluprečnik udaljenost od satelita do tražene tačke. Ta tačka se nalazi negde na površini sfere.


Ako se zatim opiše i sfera oko drugog satelita, naš položaj biće sužen na kružnicu nastalu kao presek dve sfere.

Presekom i sfere opisane oko trećeg satelita, mogući položaj svodi se na samo dve tačke. Jedna od njih je obično negde u svemiru, čime je isključena kao tačan odgovor.Ovim je naš položaj precizno određen na osnovu preseka dužina sa tri satelita.

U praksi, zbog tehničkih razloga, koristi

[Ovu poruku je menjao STELLANOVA dana 20.02.2004. u 01:04 GMT]

Preuzeto od Livona d.o.o. - Trimble International Distributor



Greške pri mjerenju

Postoji nekoliko tipičnih izvora grešaka u GPS pozicioniranju:

* SA (Selective Availability) - selektivna dostupnost (ukinuto 01.05.2000.)
* greške efemerida
* greške časovnika
* uticaj jonosfere i troposfere
* višestruka refleksija signala
* uticaj geometrije satelita

Od svih ovih grešaka najveći uticaj na tačnost rezultata merenja ima SA.


Sumarni uticaj svih grešaka

Selective Availability - SA je namerno kvarenje GPS signala. Kao rezultat uticaja SA, sa jednim autonomnim prijemnikom ne može se postići veća tačnost pozicioniranja od 100 metara. SA je program američkog ministarstva odbrane (DoD) koji je uveden kako bi se otežalo korišćenje ove tehnologije u armijama potencijalnih protivnika SAD. Uticaj SA se uspešno može otkloniti tehnikom diferenciranja, odnosno istovremenim korišćenjem dva GPS prijemnika (pogledati poglavlje "Šta je diferencijalni GPS"). Vojni prijemnici imaju mogućnost dekodiranja signala i automatskog uklanjanja uticaja ove greške. Ta vrsta prijemnika u upotrebi je u NATO snagama.

Ovaj tip greške više nije prisutan, jer je američka vlada dekretomukinula SA degradaciju 01.05.2000. godine. Greška pozicijie bez uticaja SA nije veća od 20m, a u većini slučajeva iznosi oko 10m.

Greška časovnika utiče na tačnost merenja rastojanja do satelita. Pošto se rastojanje meri na osnovu brzine kretanja svetlosti i vremena potrebnog da stigne do prijemnika, svaka greška u merenju vremena utiče i na tačnost konačne pozicije.



Uticaj jonosfere i troposfere je važan izvor grešaka. Prolaskom GPS signala kroz jonosferu i troposferu dolazi do njegovog usporenja, što za rezultat ima pogrešno sračunato rastojanje do satelita. Po posledicama greška je slična grešci časovnika.




Prilikom obrade podataka GPS merenja koriste se matematički modeli kojim se ovaj uticaj smanjuje. Kod dvofrekventnih prijemnika, upoređuju se brzine kretanja singnala na različitim frekvencijama i na osnovu tih podataka računaju elementi za redukciju greške.

Višestruka refleksija signala je greška koja je određena uslovima rada na terenu. Osim signala sa satelita, do GPS prijemnika dolaze i signali koji se reflektuju od obližnjih objekata. Napredni dvofrekventni prijemnici mogu uspešno da umanje uticaje refleksije



Uticaj geometrije satelita ogleda se u loše određenoj presečnoj tački. Korišćenje suviše bliskih satelita reziltira sa lošijim rezultatima merenja. Ovaj uticaj se naziva geometrijsko rasipanje preciznosti ili skraćeno GDOP (Geometric Dilution of Precision).


TAČNOST GPS POZICIONIRANJA

1. Pozicioniranje samostalnim prijemnikom
2. Prijemnici sa P(Y) kodom
3. GIS prijemnici
4. Geodetski prijemnici
5. Šta vam je potrebno?

Tačnost GPS prijemnika određena je kvalitetom samog uređaja, kao i primenjenim tehnikama merenja.

Pozicioniranje samostalnim prijemnikom

Koristeći samo jedan prijemnik, bez obzira na njegov kvalitet i deklarisane tehničke karakteristike, nije moguće postići bolje položajnu tačnost od 50 metara u 66% slučajeva ili 100 metara u 99% slučajeva.


Sa jednim prijemnikom naša tačka se nalazi u krugu od 50m

Tipičan primer prijemnika koji se koristi samostalno je ScoutMaster. Ova klasa je namenjena orijentaciji u prostoru, navigaciji po nepoznatom terenu i registraciji položaja sa malom tačnošću.

Prijemnici sa P(Y) kodom

Prijemnici koji se koriste u armijama SAD i NATO u autonomnom radu postužu položajnu tačnost i do 10 metara. Ovi prijemnici se ne mogu kupiti bez odobrenja američkog ministarstva odbrane.


Tačnost pozicioniranja sa P(Y) kodom

GIS prijemnici

Posebna kategorija prijemnika namenjena registraciji podataka za GIS ima rang tačnosti od 5 metara pa do nekoliko decimetara. Ova tačnost je sasvim dovoljna za aplikacije gde je osim položajnih podataka potrebno prikupiti i niz drugih informacija o objektima na terenu.


GIS prijemnici niže tačnosti - DGPS

Prijemnici niže tačnosti (5m - 1m) koriste se u strukama koje može da zadovolji tačnost od nekoliko metara, kao što su šumarstvo, geologija, biologija, itd. Tipičan primer ove klase prijemnika je GeoExplorer III.


GIS prijemnici više tačnosti - DGPS

GIS prijemnici više tačnosti određuju položaj sa tačnošu od 75cm do 1dm. Koriste se za registraciju podataka koji zahtevaju višu položajnu tačnost. Primer primene su registracije pratećih objekata i atributa kod raznih instalacija (elektro/vodovod/gasovod). Tipičan primer ove klase je Pathfinder ProXR sa ASPEN ili Asset Surveyor softverom.

Geodetski prijemnici

Geodetski prijemnici se koriste za merenja najviše preciznosti. Zavisno od tehnike merenja postiže se tačnost od 1cm pa do nekoliko milimetara.


Geodetski prijemnici - fazna merenja u realnom vremenu

U realnom vremenu obično se postiže tačnost oko 1 cm. Međutim naknadnom obradom i tehnikama statičkih merenja tačnost se može podići na samo par milimetara.


Geodetski prijemnici - fazna merenja u statičkom modu

Primer visoko kvalitetnog prijemnika za merenja u realnom vremenu je 4700. Veoma popularan prijemnik visoke tačnosti je i 4600LS Surveyor.

Osim visoko preciznih geodetskih merenja ovi prijemnici se koriste i za seizmička osmatranja, merenja u rudarstvu i građevinarstvu, kao i brojnim drugim strukama koje zahtevaju precizna merenja.

Šta vam je potrebno?

Izbor GPS prijemnika u prvom redu je određen vašim potrebama u pogledu tačnosti, a zatim i drugim opcijama (mogućnost registracije podataka, veličina memorije, prateći softver, dimenzije, podrška).


Koja tačnost vam je potrebna ?

Prikazani nivoi tačnosti određuju i klase cena. U klasu najniže tačnosti ulazite sa prijemnicima od nekoliko stotina dolara. Metarska tačnost vas košta nekoliko hiljada dolara, dok za santimetarsku i višu tačnost morate da odvojite od jedne do više desetina hiljada dolara. Izbor je vaš.



P.S. Izvinjavam se na ovoliko dugackim postovima


evo i adresa jednog od najpoznatijih proizvodjaca GPS uredjaja tj. adresa predstavnika u SCG

www.garmin.co.yu

ovaj, ako ćemo baš precizno, tačno je da su za određivanje "pozicije" u prostoru (znači x, y, i z koordinata) neophodna 4 satelita, ali na zemlji obično znamo jednu koordinatu (nadmorsku visinu), ili nam ona nije bitna (pošto smo na površini zemlje), tako da su dovoljna i tri satelita u tom slučaju.

poJenta je da na osnovu razlika u kašnjenju signala od tri različita satelita, ti možeš da izračunaš relativnu udaljenost do svakog od njih. znači ne absolutnu udaljenost u metrima, već samo da si od prvog 15% udaljeniji od drugog, i 5% bliži nego od trećeg.

na osnovu toga, može se izračunati pravac (prava u prostoru) na kome se nalaziš. u preseku te prave i zemljine površine, dobija se tvoj položaj.


ili ako bi želeo slikovitije da objasnim. zamisli da stojiš zatvorenih očiju u jednoj sobi 10x10m (ne znaš svoju lokaciju). u dva ugla sobe, stoje osobe A i B, i dozivaju te istom jačinom glasa, ali ti osobu A čuješ dvostruko jače.

naravno, zaključuješ da si dvostruko bliži osobi A. iako ne znaš tačnu udaljenost od osoba A i B, znaš da je tvoja x koordinata 3.33m. ako još znaš recimo svoju y koordinatu (analogija sa površinom zemlje), onda si tačno odredio svoju poziciju. analogno sa tri izvora zvuka (tri satelita) i prostorom umesto ravni..

---

Lepo sam se ogradio da sam sve ovo o GPS-u naucio na faxu, dakle samo
principijelno ;-) moras da imas 4 vidljiva satelita na nebu sto i nije tako
tesko zaodovoljiti (mislim da se GPS konstelacija sastoji od 24 satelita +
rezerva). Svakako da postoje razne metode koje se dovijaju na osnovu
cinjenica da smo na povrsini zemlje i sl.

U svakom slucaju hvala, zombie, na ulozenom trudu i objasnjenju.

Medjutim, mislim da je ovo otislo malo van teme. Predlozio bih pokretacu
niti da se malo raspita o diferencijalnom GPS-u posto mi se cini da bi mu to
najvise pomoglo.

Pozdrav
Z.

GIS prijemnici

Posebna kategorija prijemnika namenjena registraciji podataka za GIS ima rang tačnosti od 5 metara pa do nekoliko decimetara. Ova tačnost je sasvim dovoljna za aplikacije gde je osim položajnih podataka potrebno prikupiti i niz drugih informacija o objektima na terenu.


GIS prijemnici niže tačnosti - DGPS

Prijemnici niže tačnosti (5m - 1m) koriste se u strukama koje može da zadovolji tačnost od nekoliko metara, kao što su šumarstvo, geologija, biologija, itd. Tipičan primer ove klase prijemnika je GeoExplorer III.


GIS prijemnici više tačnosti - DGPS

GIS prijemnici više tačnosti određuju položaj sa tačnošu od 75cm do 1dm. Koriste se za registraciju podataka koji zahtevaju višu položajnu tačnost. Primer primene su registracije pratećih objekata i atributa kod raznih instalacija (elektro/vodovod/gasovod). Tipičan primer ove klase je Pathfinder ProXR sa ASPEN ili Asset Surveyor softverom.

Koja tačnost vam je potrebna ?

Prikazani nivoi tačnosti određuju i klase cena. U klasu najniže tačnosti ulazite sa prijemnicima od nekoliko stotina dolara. Metarska tačnost vas košta nekoliko hiljada dolara, dok za santimetarsku i višu tačnost morate da odvojite od jedne do više desetina hiljada dolara. Izbor je vaš.





Izuzetno sam zadovoljan tvojim odgovorom.
Ovako siroka tema ne moze se pokriti samo sa nekoliko rečenica.Hvala ti sto si mi skrenuo misli sa Geoexplorer III iako sam ja lično mislio da je on taj koji ima tu mogućnost identifikovanja pozicije sa preciznošću od 0.1-0.75 m.

Pitanje

Dali znaš dobavljača u srbiji koji bi mogao da nabavi Pathfinder ProXR sa ASPEN ili Asset Surveyor softverom. i koja je cena jednog takvog uređaja ?

http://www.livonagis.co.yu/

Naleteh na sajt o merenju pozicije pomocu GPS uredjaja na kome autor tvrdi da je prilozenim programom (c++ sors) uspeo dapostigne preciznost manju od metra (us merenje koje traje 10-15 minuta)

http://artico.lma.fi.upm.es/numerico/miembros/antonio/async/

jeste, samo obratite pažnju da se ovo procesiranje radi naknadno (a ne realtime), i da se opet koristi referentni GPS prijemnik (fixiran na poznatoj lokaciji), što se sve u stvari svodi na moj prvi primer o merenju i slanju ispravke za grešku recimo radio kanalom.

---

Koriste minimalno 3 a max 12 satelita bar ovi koji se mogu nacu u slobodnoj prodaji. greska zavisi od samog modela da li je sa integrisanom ili externom antenom. Ume da bude 1 metar ali 30 m. A ona namerna greska koju je neko spomenuo je ukinuta jos 98.. Ako neko zna kako da rasterske mape prevedem u vektorske bio bih mu zahvalan jer samo takve mogu da se upload-uju u sam uredjaj

---

Tek sam danas video ove postove na es/u i nisam mogao da verujem da i ovde ima takvih tema

Ajde ako vam jos trebaju neke informacije u vezi handheld GPS/a...pitajte.
Koristim Trimble-ov GeoXT GPS reciever sa tacnoscu od 40 cm sa diferencijalnom korekcijom. Vrsio sam provere, skoro potpuno savladao softver koji ide uz to (TerraSync i Pathfinder Office) i sve ubacujem u CAD ili MapInfo (ma moze u sta hocete) za potrebe firme u kojoj radim. Taj uredjaj takodje koristi i nasa vojska.

u koji uredjaj? uglavnom u svim novijim uredjajima mozes ubaciti i raster kao podlogu a naravno prethodno ga trebas georeferencirati i to se uglavnom vrsi preko .WLD fajla (WORLD file format /ESRI)... a to je vec poseban topic.

See ya...

mr_bungle

---

Vidim da je tema manje vise apsolvirana ... Momku jednostavno treba diferencijalna korekcija (dal' real-time ili post-processing) i moze da tacnost (ili mozda samo preciznost) svede na metar (mozda i manje zavisno od toga gde mu je bazna stanica)



... no kad smo vec kod toga ... Da neko slucajno nema RNXSSF.exe programcic (ranije bio deo Trimble PathFinder-a) ... Software dat u URL-u daje sirove podatke, odgovarajuci dodatak to moze da prebaci u RINEX format nad kojim bi se radila diferencijalna korekcija ali novi PathFinder podrzava samo ulaz u .SSF formatu ... a ja bih hteo da koristim i svoj eTrex a ne samo Trimble "zverke" ... BTW async.exe i gar2rnx.exe rade samo sa Garmin prijemnicima (i to ne svim).

---

A ima li neko neku kolekciju waypointsa (i trackova) gradova po Srbiji (naravno, i planina i ostalih "zanimljivih" tacaka :-)

Takodje, moze li se negde kupiti konektor za ETrex Garmin a da nije u beogradskom Infoteam-u (jer prodaju samo komplet kabal za 60 eura!).

A imas li neku kolekciju waypointsa (i trackova) gradova po Srbiji (naravno, i planina i ostalih "zanimljivih" tacaka? :-)

Takodje, znas li mozda gde se moze kupiti konektor za ETrex Garmin a da nije u beogradskom Infoteam-u (jer prodaju samo komplet kabal za 60 eura!).

Za jogurta!

Sa GPS uređajima radim od 1984, kada su uredjaji davali tzv "fixeve" nekada u razmaku od po 15 min, a nekada nisi imao poziciju po 3-4 sata, nego je prijemnik vodio tzv "zbrojenu poziciju" na osnovu kursa u kojem se kreces i srednje ili zadate brzine.
Danas su prijemnici daleko napredniji od onih sa kojima sam počinjao, broj satelita u orbiti se povećao te je i globalna pokrivenost veća. Naravno događa se da uletiš u "džepove" i na kratko ostaneš bez pozicije, ali to se događa retko.
Na indikatoru imaš satelite sa njihovim šiframa, visinom (u odnosu na horizont), azimutom i jačinom ulaznog signala u prijemnik. Kada prijemnnik "čita" 2 satelita, kalkulacije u procesoru počinju, onog momenta kada primi treći - na displeju imaš jasnu poziciju sa očitavanjem greške. Kako broj "vidljivih" satelita raste greška se smanjuje. Uz obalu USA, kroz Velika jezera, itd..., imaš radio bikone koji emituju korektivni signal i grešku praktnično smanjuju na minimum. Većina današnjih prijemnika ima tzv WAAS funkciju, odnosno mogućnost čitanja korektivnog signala tako da se mogu smatrati visoko preciznim spravama. Iznenadio bi se da ti kažem kako relativno jevtin uređaj Garminov GEKO 201 uz WAAS ima izuzetnu preciznost (što je i mene začudilo), ali uspoređivanje sa vrhunskim profesionalnim GPS-plotter resiverima je to potvrdilo. Teorija možda zahteva 4 satelita za poziciju, ali uredjai kada imaju 3 vidljiva satelita - "rade k'o besni !!!"

maksimalna tacnost pozicioniranja je 5mm+1ppm, da to se ostvaruje pomocu dva prijemnika, najcesce povezana gprs-om ili obicnom radio vezom

Koji je GPS uredjan namenjen za geodeziju tj.geometrima najbolji a u isto vreme i pristupacan sto se tice cene.

Da li se za ovih 5 godina povecala preciznost GPS-a da odgovara naslovu teme?Tipujem prvenstveno na Blueberry jer mi treba da ne gresi vise od 1m,na otvorenom prostoru.