GPS - nøyaktig? Neppe!

[Sjøtummel]

Håndholdt GPS og plotter ? Hva er forskjellen.

Noen plottere bruker for den saks skyld ekstern GPS-mottager. Ikke bare antennen, men komplett mottager i en liten boks uten knapper eller display - bare strøm inn og NMEA ut. Det kan bli billigere enn å kjøpe håndholdt GPS.

[Tore_L]

Nå har jeg fulgt denne diskusjonen en tid, og her må jeg si det er mange rare innlegg. Sinten trenger nok å sette seg inn i hva et kartdatum er. Og han trenger nok å forstå at en GPS's sin posisjon ikke er avhengig av prisen. Takk til Krapyl'et for gode måleresultater - som viser litt av GPSens virkelighet. Stort sett er GPS ganske nøyaktig, men av og til kan den skjære skikkelig ut i en kort tid, og gi en posisjonsfeil på mange hundre (kanskje tusen) meter.

 

En opplysning fra Anonym (som startet disksusjonen) synes å ha gått alle andre forbi, nemlig at han hadde sin informasjon om seilasens lengde, osv, ikke direkte fra en GPS, men fra SOB. Det er et kartprogram. Så i hans tilfelle kan det godt hende at det er kartprogrammet det er noe i veien med, og ikke nødvendigvis GPS'en hans. SOB er ikke kjent som verdens beste programvare!

[Krapyl]

SOB er ikke kjent som verdens beste programvare!

Det har du nok ganske rett i.

Det som har skjedd i Anonyms tilfelle er at programmet har tatt fixene helt ukritisk og plottet dem uten noen som helst form for sjekk.

Fartsfilteret som de fleste mottagere er utstyrt med hadde tatt disse avvikene. Men det har vært en interessant diskusjon som har sagt endel om hva man bør forvente seg fra en GPS.

Datum kan vente til en annen gang.

[Marwin]

Hadde et lignende fenomen i den første tiden jeg hadde plotteprogram på datamaskin; GPS-en ble satt i vinduskarmen, huset skygget for > 60% av horrisont / himmel og posisjonen vandret i hytt og pine, av og til flere hundre meter til sidene!!

Med GPS-en "på flat mark" opphørte fenomenet!!

[Sinten]

Det finnes.

Men gode program er skamdyre.

Selv bruker jeg Tralaine.

 

Det er ikke bare datum en skal ha med seg. Det er også ellipsoider og projeksjoner.

Då kan jo litt av feilen ligge her. For eg trur det er forskjelige formlar ettersom kor i lande/verden du befinder deg. Men eg trur likevel at det kan forekomme feil opptil 100 meter.

[Lotus]

Satellittene til Galileo går i høyere bane, men akkurat det hjelper nok ikke på radioskygge. Det som kan hjelpe litt er at satellittbanene til Galileo har større ekvatorvinkel enn GPS. Det gir litt bedre dekning på høye breddegrader. (Banene til GLONASS har enda større ekvatorvinkel.) Galileo skal også bruke noen flere satellitter enn GPS har (for øyeblikket).

Når jeg sier at satelittene til Galileo henger høyere på himmelen, så er ikke det bokstavlig ment. Akkurat som når sola gir lite skygge når den henger høyt på himmelen, gir Galileo lite skygge når de "henger høyt på himmelen". Med andre ord så mener vi nok det samme.

 

Tilbake til nøyaktigheten.

Innlegg nr. 40 er Krapyl sin gps-måling. De fleste kan vel være enig om at nøyaktigheten er god? Bedre enn 8,9m 99% av tiden er lang bedre enn mange her mener at det er.

 

Lotus

 

http://gpsinformation.net/saoffaccuracy.htm

[Nemo]

Denne forflyttningen blir ikke mange meter - antar at det tilsvarer opptil 10-15 mtr.

Det har vel sneket seg inn en feil i dette regnestykket.

En minutt nordover, det blir en Nautisk mil nordover. Det blir da 1852 m * 0,0179 = 33,15 m nordover.

 

Ett minutt østover på 60 grader nord blir 0,5 Nautisk mil østover.

Det blir da 1852 * 0,0968 / 2 = 88,64 m. Tar man da og regner ut avstanden mellom disse puntene, vil det bli knapt 95 m.

 

Dette er feil man må korrigere for når ikke gradnettet stemmer med GPS og kart.

[sailorboy]

Sinten:

 

Uansett hvilket datum du benytter så vil feilen i dette tilfelle være statisk. Det vil si at posisjons feilen som skyldes feil datum være for eksempel 100 meter feil i nord retning og 200 meter feil i øst retning. Denne feilen er konstant dersom du holder det innenfor de avstander vi snakker om her.

 

Hopper GPS 10 meter i WGS84 datum, så vil posisjonen hoppe 10 meter i ED50 datum også, selv om den midlere posisjonen er forskjellig.

 

SailorBoy

[Douro]

Synes ikke dette er så oppsiktsvekkende jeg heller. I følge brukermanualen på min G.72 må gps'en være i bevegelse for å gi nøyaktig posisjon.

Siterer fra manualen. NB, dette sitatet er hentet fra der du skal starte navigering etter oppgitt waypunkt, men gjelder uansett bare gps'en er slått på og ligger i ro..

VIKTIG!

GPS 72 må være i bevegelse for å kunne gi nøyaktige navigasjonsdata. Dersom du er i ro, vil ikke kompassnåla eller kompassrosa vise korrekte data. Når du starter med å bevege deg, vil kompassrosa rotere og indikere den retningen du beveget deg i, og kompassnåla vil peke mot ditt bestemmelssted."

Du har misforstått bruksanvisningen. Når det i denne sammenheng snakkes om "navigasjonsdata", menes beregning av kurs og fart - og ikke beregning av posisjon. Dette har ingen ting med posisjonsnøyaktighet å gjøre. Posisjonsnøyaktigheten vil ikke bli dårligere når man ligger i ro. (Snarere tvert i mot).

 

Skal beregninger av navigasjonsdata som kurs og fart bli nøyaktige, må man ha en kurs og fart. Dersom beregningene baserer seg på de ørsmå endringene i posisjon (innenfor en radius av 15 meter når det ikke anvendes diferensiell korrigering) på en GPS-mottaker som er stasjonær, vil beregnede navigasjonsdata som kurs og fart bli feil. Det er viktig å huske at en GPS ikke er et kompass (eller en logg). Den beregner hvilken kurs (og fart) man har hatt "over grunnen" basert på historiske data. Et kompass derimot, viser hvilken "heading" skuta har hatt. For eksempel, så vil ei skute som har baugen mot øst, og som ligger og driver på tvers i elvestrømmen sørover midtvaters i Glomma, ha en "kurs over grunnen" (lest av på GPS'en) på 180 grader - mens skutas kompasskurs (heading) lest av på et kompass vil være 090 grader. Begge disse data vil være korrekte. Skuta vil også ha en fart over grunnen på 5 knop (beregnet av GPS) - mens fart gjennom vannet (lest av på en logg) vil være 0 knop. Også disse dataene vil være korrekte.

 

Men når man ligger fortøyd på Aker Brygge, vil GPS'ens beregning av kurs bli feil - fordi man ikke har noen kurs 2over grunnen". Et kompass og en logg, vil derimot fremdeles vise korrekte data.

[Douro]

Hvor har du fått en slik beskrivelse fra?

 

Nå skal jeg på ingen måte gå god for Anonyms utstyr eller antenneplassering, men det er ikke umulig at det oppstår lokale forstyrrelser som virker som aktiv jamming. Det kan også være at en antenneplassering som virker brukbart om sommeren ikke holder mål i en årstid med mulighet for snø og is. Det kan være andre årsaker. Det er vanskelig si noe fornuftig om Anonyms posisjonslogg uten å han samtidig logger antall satellitter og DGPS korreksjonsdata over samme periode.

Min beskrivelse er basert på årelang erfaring i bruk av GPS (og Transas). Jeg har mange ganger benyttet GPS under verre forhold enn hva man vil oppleve ytterst på Aker Brygge, og jeg har aldri erfart slike feil. Etter at president Bill slo av SA, tilsier min erfaring at posisjonsnyaktigheten på GPS alltid er bedre enn 15 m under forutsetning av at antennen "ser" minst 4-5 satelitter som har en nogenlunde god høyde over horisonten. Det vil man normalt alltid gjøre, også hvis GPS-antennen er plassert nær en loddrett hindring (f.eks. en husvegg som effektivt skygger for halve himmelkulen).

 

Jeg har heller aldri erfart eller hørt om at GPS gir dårligere posisjonsnøyaktighet om vinteren, når det er lav temperatur, is og snø. Og jeg har altså benyttet GPS noen vintere.

 

Min beskrivelse er også basert på min viten om alle profesjonelle (og uprofesjonelle) brukere til havs og i luften som i dette øyeblikk kontinuerlig baserer sin navigasjon på mottak av nøyaktige GPS signaler. Dersom GPS-systemet plutselig skulle gi systemfeil på 55 nautiske mil - ville konsekvensene av dette GARANTERT bli førstesideoppslag i mange media.

Redigert 14.Januar.2006 av Douro (see edit history)

[Sjøtummel]

Når jeg sier at satelittene til Galileo henger høyere på himmelen, så er ikke det bokstavlig ment. Akkurat som når sola gir lite skygge når den henger høyt på himmelen, gir Galileo lite skygge når de "henger høyt på himmelen". Med andre ord så mener vi nok det samme.

Jeg hadde en mistanke, men da er det greit å rydde opp i terminologien. Selv om banene har en grad større ekvatorvinkel så har jeg aldri hørt noen omtale at satellittene henger i den høyden. Redigert 14.Januar.2006 av Sjøtummel (see edit history)

[Douro]

Synes ikke observasjonene er så oppsiktsvekkende.

 

Aker Brygge - det er høye bygninger mot NV (omtrend) ikke rart at man ikke får satellittsignaler.

55nm ved 4230 posisjoner - det er en vandring på 23,6m hver gang i gjennomsnitt - noen større, noen mindre. Dvs du har holdt deg i en omkrets av ca 24m radius (mulig at jeg bommer her rent matematisk/statistisk sett ). Det er sikkert litt dårlig på åpent hav, men ikke ved Aker brygge.

 

Og at noen målinger har enda større feil ... den nøyaktigheten som en forventer gjelder jo bare for 95% av tiden.

Nei, dette er jeg veldig uenig med deg i. Min erfaring med bruk av GPS-systemet under langt verre forhold enn hva man vil oppleve i en båt fortøyd ytterst på Aker Brygge, tilsier at nøyaktigheten (uten bruk av diferensiell korrigering) der kontinuerlig bør være bedre enn 15 m. Jeg vil hevde at man vil få slik posisjonsnøyaktighet selv om GPS-antennen var plassert kloss opp mot en av husveggene på Aker Brygge, slik at halve himmelkulen var i skygge for satelittene. Og en posisjons(u)nøyaktighet på 27,5 nautiske mil (55/2) - eller mer enn 50.000 meter (!) er OPPSIKTSVEKKENDE. Disse observasjonene baserer seg GARANTERT ikke på en feil med GPS-systemet - det ville vi GARANTERT ha lest om i avisene.

Jeg opprettholder min teori om at de observerte feilene til Anonym, er utstyrsprolemer med hans utstyr (koblingsfeil, interface-feil, fingertrøbbel e.l.)

[Anonym]

Dersom GPS-systemet plutselig skulle gi systemfeil på 55 nautiske mil - ville konsekvensene av dette GARANTERT bli førstesideoppslag i mange media.

her er det snakk om et avvik i utseilt distanse over en tidsperiode på 5 døgn. Altså ikke snakk om 55Nm avvik i forhold til reell posisjon, bare at båten har beveget seg 55Nm inne på båtplassen i følge GPSen.

[bliss X]

Og det vil vel si ca 0.4 Nm pr time i snitt?

[Allan E]

Og det vil vel si ca 0.4 Nm pr time i snitt?

Som tilsvarer gode 700 meter på time. Kan dette være en båt med antenne høyt oppe og med bølger så kan det jo bli litt forflytning

[Anonym]

Som tilsvarer gode 700 meter på time. Kan dette være en båt med antenne høyt oppe og med bølger så kan det jo bli litt forflytning

Antennen er montert ca 1,5 meter over vannoverflaten, forøvrig på innsiden av et vindu, rett ved siden av den andre antennen, og den håndholdte GPSen.

[`MINA']

Antennen er montert ca 1,5 meter over vannoverflaten, forøvrig på innsiden av et vindu, rett ved siden av den andre antennen, og den håndholdte GPSen.

Er den montert på et vindu inni båten ? Eller har du vindskjermer i cocpit ?

[Anonym]

Er den montert på et vindu inni båten ? Eller har du vindskjermer i cocpit ?

Er montert på et vindu inni båten ja, har ikke engang en ordentlig sprayhood i cockpit jeg, bare sånn smal rar sak som lønngren er glad i.. (akkurat like bred som nedgangen)

[Sjøtummel]

Jeg vil hevde at man vil få slik posisjonsnøyaktighet selv om GPS-antennen var plassert kloss opp mot en av husveggene på Aker Brygge, slik at halve himmelkulen var i skygge for satelittene.

Denne diskusjonen blir dessverre ikke bedre av å hevde noe som helst. Dersom Anonym kan logge data fra sitt eget utstyr så ville det vært enklere å mene noe. Uten data blir alt bare spekulasjoner.

[GeirKS]

"For moro skyld" logget kollega posisjonen fra en Garmin GPS III (uten EGNOS) i et par uker, og "scatterplottet" kunne minne mye om det Krapryl så fint presenterte grafisk..

 

I 99% av tiden er nøyaktigheten meget god, men i enkelte tilfeller kunne posisjonen variere med opptil +/- 50 meter fra gjennomsnittet. Enkelte punkter kunne også ligge langt utenfor dette, uvisst av hvilken årsak. Det er vel da det "dunker under kjølen" kanskje?

 

Noe av "problemet" er at GPS er så nøyaktig i store deler av tiden. Dessverre så er det en yderst sjelden gang nokså unøyaktig, og når man da er vant til at systemet er meget nøyaktig - så kan plutselig "terrenget få rett".

 

Geir

[Douro]

Denne diskusjonen blir dessverre ikke bedre av å hevde noe som helst. Dersom Anonym kan logge data fra sitt eget utstyr så ville det vært enklere å mene noe. Uten data blir alt bare spekulasjoner.

Hmm - Jeg vil avstå fra å kommentere kvaliteten på diskusjonen.

Men jeg mener fremdeles å ha rett til å gi uttrykk for (hevde) min oppfatning om at feilen som er observert av Anonym, ikke er en feil med GPS-systemets nøyaktighet, men med utstyret til Anonym. Jeg har benyttet GPS-systemtet daglig de siste ukene, og jeg vet at dette navigasjonssystemet ikke har vært belastet med slike feil. GPS uten diferensiell korrigering gir - og har gitt - horisontal posisjonsnøyaktighet bedre enn 15 m. Noe annet ville vi ha lest om på avisenes førstesider.

[Sjøtummel]

Jeg har benyttet GPS-systemtet daglig de siste ukene, og jeg vet at dette navigasjonssystemet ikke har vært belastet med slike feil. GPS uten diferensiell korrigering gir - og har gitt - horisontal posisjonsnøyaktighet bedre enn 15 m. Noe annet ville vi ha lest om på avisenes førstesider.

Du har selvsagt all rett til å hevde hva du vil, og det er naturlig nok vanskelig å vite hvilken fagkunnskap eller andre opplysninger den enkelte sitter inne med.

 

Ganske tidlig i tråden ble plassering av antenner nevnt (og nå har vi fått et hint om hvordan de er plassert). Litt mindre er det med feil på utstyret når det er snakk om flere GPS-mottagere, men vi har vel ikke fått vite om målingene er gjort kun på en av dem.

 

Krapyl har bidratt med satellittdekning og beregnet PDOP for Osloområdet. Hvilket program han bruker for dette vet jeg ikke, og dermed vet jeg heller ikke om beregningen tar hensyn til at to av satellittene har permisjon for tiden. Krapyls data taler uansett mot ditt utsagn om hva som kommer i avisenes førstesider, og jeg får legge til at det ikke ser ut til at journalistene i Adresseavisa har fått med seg årets første avviksmelding fra GPS operasjonssenteret.

Redigert 15.Januar.2006 av Sjøtummel (see edit history)

[Krapyl]

Hvorvidt det er satelittskygge fra bygninger eller ikke, vel, det kommer litt an på hvilken side av bygningen man står på.

 

 

Vi har ikke så veldig mye nytte av satelittene nord for oss, har vi?

 

Riktignok kunne antenneplasseringen til Anonym vært bedre, men observajonene hans er nok ganske riktige.

Fixene vil aldri havne på samme sted. En så god mottager finnes ikke.

Mottageren hans vil beregne et fix, og så kjøre det over til kartprogrammet. Deretter vil mottageren beregne et nytt fix, programmet vil plotte det og beregne utseilt distanse. Gjøres dette tilstrekkelig mange ganger utgjør dette en betraktelig distanse.

Jeg observerer også dette i båten. Ingen av mottagerene mine viser samme utseilte distanse.

I praktisk bruk, og med godt utstyr, vil man ikke se slike utslag i posisjonen på opp til 50 meter. Det vil bli fanget opp av filtrene.

Det er kun når man begynner å plotte på rådata at det ser så galt ut. Men fixene er reelle nok. Slik er systemet. Noen ganger er det riktig bra, og noen ganger er det riktig dårlig.

Produsenter/forhandlere av slikt utstyr kunne vel vært flinkere til å si fra. Jeg synes det er litt merkelig med dette "Avvik" som noen har i displayet uten at det sies noe om hva det er "Avvik" fra. Og det er ganske pussig at noen mottagere rapporterer at de mottar korreksjoner fra et system som ikke er i drift. Garminmottageren min rapporterer friskt fra tid til annen at her er det EGNOS ute og går, mens Furunoen og Trimble sier klart at så er ikke tilfelle.

 

For moro skyld, slik ser det ut med en mottager med korreksjoner.

 

[enter4u]

Det er godt mogeleg at eg ikkje har peiling, men no er det altså "vitenskapelig" bevist og ikkje av meg. Og det finst sikkert bedre GPS'ar og det kan hende at det var fjell der. ( ) men poenget er at GPS'n KAN vise så mykje feil, KAN. Og no var sikkert ikkje dette verdens beste GPS heller den kostar vel 1700kr eller noko slikt, og den er eit par år gamal (for å seie det mildt). Og viss du ser på det første innlegget på denne tråden så bekrefter vel det berre teorien min. Og der trur eg at eg skal slutte, før eg seier nok eg vil angre på når skipsraadet stenger denne tråden

 

Og kva gjer deg til ein forbaska ekspert på dette området om eg tørr spørre?

Enig med deg. I bygge- og anleggsbransjen der jeg jobber så brukes gps til å stikke ut hjørner og punkter. Prata med en i et landmålerfirma(BIG) at det hadde en nøyaktighet på ca 10-20mm. Alt avhengig av tid på døgnet. Men dem bruker produkter fra Leika da

[Nefertiti]

Morsomt med debatt hvor jeg mener jeg kan bittelitt...

 

Litt historikk (tatt litt utav hukommelsen). GPS ble i sin tid utviklet av det amerikanske forsvaret, for å gi "verdensomspennede" posisjonering med høy nøyaktighet. Systemet baserer seg på avstandsmålinger fra satelitter i bane til en mottaker på bakken/sjøen. Systemet hadde to frekvenser, L1 og L2, hvor L1 var ukodet (C/A), mens L2 (P) kun var tilgjengelig med spesielle mottakere.

Planlagt nøyaktighet var i størrelsesorden 300 meter sivilt, og ca 30 meter militært. Det viste seg imedlertid at nøyaktigheten var svært mye bedre enn dette, derfor ble det lagt på "støy" på C/A-kode signalet. Såkalt SA (Selective Availabilty). Det viste seg dog også at det amerikanske forsvaret hadde manko på P-kode mottakere, så de som var litt interesserte var det å følge med på om SA var på eller av. Det viste seg at SA ble slått av hver gang det amerikanske forsvaret var på ekskursjon i andre land, slik at de selv kunne bruke sivile mottakere med stor nøyaktighet...

 

Iallefall SA er historie, siden den sivile bruken av GPS er blitt så stor.

 

Idag kan du forvente nøyaktighet bedre enn 15 meter (2sigma) på GPS motakere tilgjengelig for almuen. Det betyr at enkeltposisjoner innenfor 95% av tiden vil være innenfor en sirkel med radius 15 meter. Igjen vil det si at de aller fleste enkeltposisjoner er enda bedre enn dette, men igjen finnes det "slengerposisjoner" som kan være langt utenfor dette. De fleste GPS-mottagere har derimot filterfunksjoner for å utelate disse. Dette er gitt at man har nok satelitter. Dvs minst 4 for å gi en entydig posisjon, helst 5 eller flere for å kunne beregne kvaliteten på posisjonen.

 

Så...

 

Begynnerinlegget. Om filterfunksjonen er slått av, er det helt klart mulig å få et resultat som Anonym fikk. Men i 95% av tiden ligger nok båten i båtplassen sin. Det kan også være støy, eller multipath (reflekser) som ødelegger posisjonen. Men...dette er lokalt. Og si at GPS er unøyaktig er feil. 15 meter burde være godt nok for de fleste fritidsbåteiere.

 

Noen GPSer kan derimot oppleve å være låst i feil posisjon. Har den f.eks vært påslått, og fraktet langt avgårde mens den har vært av, kan noen GPSer ha problemer med å finne posisjonen. Ironisk nok. GPSen liker å vite sånn ca hvor den er initielt for å beregne nøyaktig posisjon.

Har sett GPS som har påstått at den var i Ryfylke, når den befant seg langt inne på Hardangervidda...

 

Så litt om datum: Både ED50 og WGS84 finnes på norske sjøkart. WGS84 er default datum på GPS, men de fleste kan også gi posisjon i ED50. For å gjøre det ekstra komplisert er ikke ED50 entydig, da det finnes en rekke lokale varianter. (WGS84 er et globalt system) I Norge er forskjellen oppimot 200 meter på det meste (Varierer). På kartene i ED50 er det oppgitt hvordan man korrigerer. Vil mene det er tryggere å alltid ha GPSen på WGS84, og heller regne om når man trenger det. Innenfor området et enkelt kart dekker vil "feilen" bli liten. Og mindre enn oppløsningen i kartet...

 

Er man i nød og oppgir posisjonen i enten WGS84 eller ED50 burde man iallefall være nært nok uansett...

 

Så til slutt. Kart, GPS og nøyaktighet. At båten f.eks seiler rett over en øy på plotteren er helt normalt, men stort sett er det kartet som er feil. Ikke GPSen. Mye av kartdataene i Norge er eldgammelt, og derfor er det farlig å stole blindt på elektronikken.

 

Er masse om DGPS, og RTK og sånn også, men neppe relevant for de fleste fritidsbåtskippere, hvor vanlig GPS i dag er et nyttig hjelpemiddel, og nesten alltid er til å stole på.

 

Gidder noen lese så lange innlegg?