Hintergrundinformation
Geodrift.com soll helfen eine Frage zu klären: Was sind die Abweichungen bei der GPS Postionsbestimmung?
Die Positionsangaben, die ein GPS-Gerät anzeigt, sind immer nur eine Schätzung. Wie bei jeder Messung gibt es Messfehler und verschiedene Faktoren, die diese Messfehler vergrössern. Wenn ein Gerät anzeigt, eine Messung habe eine Abweichung von 3 Metern, kann man trotzdem 10 Meter daneben liegen!
Das Bild links ist wie folgt entstanden: ein GPS Empfänger wurde auf den Boden gelegt und die berechneten Positionsangaben wurden über 10 Minuten aufgezeichnet. Jeder Punkt entspricht einer Einzelmessung. Innerhalb der 10 Minuten schwankten die gemessenen Positionen innerhalb eines Bereiches von 6 mal 4 Metern.
Auf unserer Seite Langzeit Track Test beschreiben wir wie man solche Tests mit dem eigenem Gerät machen und visualizieren kann.
Das Grundprinzip bei der Positionsberechnung setzt voraus, dass man weiss, wo die Satelliten sich befinden (genaue Position in der Umlaufbahn) UND dass sie eine sehr genaue Uhr haben UND dass die Signale den Empfänger ungestört erreichen. Aber: keine Umlaufbahn ist immer perfekt und selbst Atomuhren fangen an auseinanderzulaufen.
Die Signale, die die Satelliten schicken, durchlaufen die Atmosphäre mit möglichen Störungen und werden manchmal noch reflektiert (Wald, Gebäude), bevor sie beim Empfänger ankommen. Der Empfänger macht seine Berechnungen aus den Signalen nicht unendlich genau, sondern hat Rundungsfehler, die sich besonders bei schlechter „Konstellation der Satelliten“ auswirken (sie zu „nahe“ beieinander stehen, es keine grossen Winkel gibt). All diese Faktoren werden als DOP (Dilution Of Precision) bezeichnet, also in etwa „Verringerung der Genauigkeit“.
Schaut man sich die Auflistung der Faktoren an, wird klar, dass ein GPS-Empfänger gar nicht alle Faktoren erkennen kann und über seinen aktuellen DOP Wert nur Abschätzungen machen kann. Noch viel schwieriger wird es, wenn ein Gerät angeben soll, wie genau eine gemessene Position denn nun tatsächlich ist. Leider gibt es hier kein standardisiertes Verfahren und so lassen sich die Messgenauigkeitsangaben der verschiedenen Hersteller nicht miteinander vergleichen. Die angegebenen Werte sind immer mit einer Wahrscheinlichkeit verknüpft und einige Geräte gehen hier nach dem 50/50 Prinzip vor: zeigt das Gerät eine Abweichung von z.B. 3 Metern an, dann gilt diese nur zu 50%: die Wahrscheinlichkeit, dass die Abweichung kleiner als 3 Meter ist, ist 50%. Die Wahrscheinlichkeit, dass die Abweichung grösser ist, ist aber auch 50% – und – die tatsächliche Abweichung könnte auch 10 Meter und mehr sein.
Da die Hersteller von GPS-Empfängern in der Regel nur sehr wenig darüber veröffentlichen, wie sie die Abweichung tatsächlich abschätzen, lassen sich angezeigte Abweichungen verschiedener Geräte (selbst vom gleichen Hersteller) nicht miteinander vergleichen.
Ein Ziel des Projektes Geodrift ist es, genug Daten über Messungen mit verschiedenen GPS-Empfängern zu sammeln, um schliesslich eine unabhängige Aussage über die Qualität und Zuverlässigkeit der Angaben machen zu können.
Projektteilnehmer sind aufgerufen, mit Ihren GPS-Empfängern Geodrift Messstationen aufzusuchen, Messungen vorzunehmen und diese bei Geodrift einzugeben.
Informationen dazu bei Wikipedia: