<\/p>\n
Eine der wesentlichsten Anwendungen eines GPS-Loggers bzw. GPS-Ger\u00e4tes ist das Festhalten einer zur\u00fcckgelegten Tour in einer Log-Datei, <\/p>\n
um danach den Tourverlauf <\/p>\n
auf einem Kartenhintergrund<\/em><\/p>\n – z. B. von Google Earth oder Google Maps, oder aber auch von Kartenprogrammen wie den Top50-Karten der Landesvermessungs\u00e4mter \/ Landes\u00e4mter f\u00fcr Vermessung und Geoinformation, dem "TourExplorer" von MagicMaps oder (im Fall von Logs im gpx-Format) auch den Kartenhintergr\u00fcnden des Geotagging-Programms "GeoSetter" – <\/p>\n darzustellen<\/em> <\/p>\n oder auch, <\/p>\n um die Logdatei<\/em> <\/p>\n – etwa unter sportlichem Aspekt – <\/p>\n zahlenm\u00e4\u00dfig auszuwerten<\/em>. <\/p>\n Dabei kann sich aus Beeintr\u00e4chtigungen, z. B. <\/p>\n im dargestellten Verlauf oder <\/p>\n in den gewonnenen Zahlenwerten der Wunsch nach Kl\u00e4rung deren Ursache ergeben. <\/p>\n Zielstellungen von Beobachtungen\/Beurteilungen an den Log-Daten <\/p>\n Neben diesen Besonderheiten in den aufgezeichneten Verl\u00e4ufen k\u00f6nnen Beobachtungen an den Log-Daten au\u00dferdem gew\u00fcnscht sein <\/p>\n – im Idealfall unter definiert einstellbaren Testbedingungen. <\/p>\n "Beobachtungen\/Beurteilung"<\/p>\n – gemeint ist visuelles Herangehen: <\/p>\n Betrachten der Darstellung <\/p>\n der in das kml-Format umgesetzten Logdaten vor dem Kartenhintergrund <\/p>\n einerseits und <\/p>\n vergleichendes Besichtigen von Werten <\/p>\n in GPS-Logdateien oder aus diesen abgeleiteten Dateien in menschenlesbarem Format Anm2<\/b><\/sup><\/a> oder <\/p>\n auf der Benutzeroberfl\u00e4che eines Hilfsprogramms mit Darstellungen tabellarischer wie auch grafischer Art, <\/p>\n gegebenenfalls <\/p>\n unter vorgegebenen Testbedingungen <\/p>\n andererseits. <\/p>\n Eignung von Angaben aus GPS-Ger\u00e4ten <\/p>\n Damit sich eine Datei f\u00fcr f\u00fcr die hier betrachteten Beobachtungen eignet, muss sie \u00fcber die geografische Zuordnung, d. h. die unumg\u00e4nglich notwendigen Koordinatenwerte L\u00e4nge<\/em> und Breite<\/em> der Logpunkte, sowie deren bei einer GPS-Tour<\/em> grunds\u00e4tzlich zum Log geh\u00f6renden Zeitangaben<\/em> hinaus, weitere Angaben enthalten. <\/p>\n Als Minimum kommen hier die intern in jedem GPS-Chipsatz bei jeder einzelnen Positionsbestimmung anfallenden <\/p>\n (also keinesfalls Werte etwa aus terrestrischen H\u00f6hendaten-Modellen) inbetracht. Bei einer Vielzahl von GPS-Loggern erscheinen diese GPS-H\u00f6hen im Log. <\/p>\n Tiefgr\u00fcndige Aufschl\u00fcsse erm\u00f6glichen die vielf\u00e4ltigen Angaben zur Situation des GPS-Signals<\/em> am jeweiligen Empfangsort. <\/p>\n <\/a>Dazu k\u00f6nnen geh\u00f6ren: <\/p>\n "PRN" – Nummer \/ Kennung <\/p>\n "Elevation" [0\u00b0:90\u00b0] – Erhebung \u00fcber dem Horizont, <\/p>\n "Azimut" [0\u00b0:359\u00b0] – Himmelsrichtung ab Nord \u00fcber Ost "SNR" in Dezibel – Signal\/Rausch-Verh\u00e4ltnis ,<\/p>\n \n"2D-Fix" – drei Satelliten verwendet, <\/p>\n \n"3D-Fix" – vier (oder mehr) Satelliten verwendet. <\/p>\n Auch die jeweils aktuelle Satellitengeometrie<\/em> Anm4<\/b><\/sup><\/a> beeinflusst die Qualit\u00e4t der Positionierung. Bei den Zahlenwerten ([Zogg 2O11<\/a>] Seiten 91-97) <\/p>\n die weitergefasst ebenfalls Bestandteil der Empfangssituation sind, handelt es sich um Multiplikatoren, um die sich der Beitrag vorhandener Fehlerquellen des betreffenden Satelliten-Quartetts vergr\u00f6\u00dfert. Allerdings erscheinen diese Werte bekanntlich im Datensatz jedes Trackpunkts lediglich einmal (z. B. [Zogg 2O11<\/a>] Seite 97), n\u00e4mlich f\u00fcr die<\/em> vier Satelliten errechnet, die die besten DOP-Werte<\/em> ergeben, obwohl bei GPS-Loggern am Positionierungsergebnis alle benutzten Satelliten beteiligt sind. Im ung\u00fcnstigen Fall sind die Signale eben dieser vier Satelliten von Abschattung und Mehrwegeempfang betroffen und gehen abgeschw\u00e4cht oder gar nicht in das Resultat ein.<\/p>\n Gezieltes Variieren der Testbedingungungen <\/p>\n Soweit es nicht allein um das Verhalten des Testobjekts w\u00e4hrend einer vorangegangenen Benutzung geht, kann es zur n\u00e4heren Kl\u00e4rung von Auff\u00e4lligkeiten erw\u00fcnscht sein, Tests unter vorgegebenen Bedingungen vorzunehmen. <\/p>\n Aufmerksamkeit verdient dabei die <\/p>\n Wahl des Log-Modus <\/p>\n Bei einigen GPS-Chips\u00e4tzen sind als Trigger der Trackpunkt-Aufzeichnung sowohl der Trackpunkt-Wegabstand<\/em> als auch der Trackpunkt-Zeitabstand<\/em> konfigurierbar. Gegen\u00fcber einem engen Raster lassen die so vergr\u00f6\u00dferten Punkteabst\u00e4nde und damit verringerte Zahl der Trackpunkt-Icons den Track zum einen deutlicher hervortreten, zum anderen ruhiger erscheinen. Zudem wird so besonders auch das Zentrum der bei einem Stop zu erwartenden Punktewolke merklich ausgelichtet, wenn nicht sogar die Wolke g\u00e4nzlich verschwindet. F\u00fcr das Verdeutlichen von Fehlern kann eine geringe Wegaufl\u00f6sung als Folge gro\u00dfer Abst\u00e4nde aber hinderlich sein. F\u00fcr Zwecke einer Fehlersuche kommt deshalb eher ein Aufzeichnen mit m\u00f6glichst engem, zeitlichem<\/em> wie auch r\u00e4umlichem<\/em> Aufzeichnungsraster, z. B. "1 s" bzw. "10 m" inbetracht.<\/p>\n Aktivierung von Aufzeichnungs-Parametern im Setup des Loggers <\/p>\n Bei mehreren der in GPS-Loggern eingesetzten Chipsatztypen ist es – teils manuell konfigurierbar – vorgesehen, in der Logdatei zusammen mit den Positionsangaben (Koordinaten: Breite, L\u00e4nge, H\u00f6he) und der – bei GPS-Loggern und GPS-Empf\u00e4ngern prinzipiell stets vorhandenen – zugeh\u00f6rigen Zeitangabe (Zeitstempel <TimeStamp>) auch zahlreiche der oben<\/a> aufgef\u00fchrten Daten der empfangenen Satelliten<\/em> festzuhalten.<\/p>\n Logger mit beschr\u00e4nktem Speicherplatz speichern die Trackdaten in einem platzsparenden Bin\u00e4rformat ab. Das ist bei vielen Loggern mit MTK-Chipsatz der Fall. Eine weitere Platzersparnis wird durch das (manuelle) Minimieren der im Track-Log abzulegenden Daten im Zuge des Konfigurations-Setup des GPS-Ger\u00e4ts erzielt. F\u00fcr die Beobachtungen sollten im Unterschied dazu dennoch ebenfalls m\u00f6glichst viele Parameter aktiviert werden. <\/p>\n Interessant k\u00f6nnen z. B. Tests mit <\/p>\n Ver\u00e4nderung des Empfangspegels <\/p>\n sein. Im einfachsten Fall w\u00e4re das durch \u00c4ndern der \u00d6ffnungsweite eines schirmenden Metallbeh\u00e4ltnisses erreichbar, das das Testobjekt umgibt. Allerdings zeigte sich bei Versuchen bereits bei Pegelabsenkungen um wenig mehr als etwa 10 dB ein sehr sensibles Reagieren bzw. eine ungen\u00fcgende Reproduzierbarkeit, die sich mit gr\u00f6\u00dferen D\u00e4mpfungswerten noch verschlechtert. Mit akzeptablem Zeitaufwand w\u00e4re so das Beurteilen des eingestellten Pegels wohl nur im Echtzeitbetrieb m\u00f6glich – im Fall des GPS-Loggers in dessen Betriebsweise als GPS-Empf\u00e4nger. <\/p>\n <\/a><\/a>F\u00fcr besser reproduzierbare Ergebnisse ist es denkbar, das in seinem Pegel ver\u00e4nderte GPS-Signal direkt an den Logger zu \u00fcbergeben. Bei GPS-Loggern des hier betrachteten Consumer-Segments ist ein Antenneneingang grunds\u00e4tzlich nicht vorgesehen. Als Ausweichl\u00f6sung bietet sich die kontaktlose Signal\u00fcbergabe an – mit Hilfe einer flexiblen Koppelschleife, wie z. B. vom Hersteller PC-Mobile hier beschrieben<\/a>, oder ein wenig pr\u00e4ziser in der Art des z. B. von H. Pfeifer (Fa. GARtrip) verwendeten Prinzips einer Repeater-Antenne<\/a> in einer Messkammer<\/strong>, wobei es zus\u00e4tzlich denkbar ist, diese Adapter-Box so auszulegen, dass sie – gut schirmend – den Pr\u00fcfling vollst\u00e4ndig umschlie\u00dft und ferner intern, elektronisch<\/em>, ein definiertes Einstellen des Verst\u00e4rkungsfaktors \/ der Abschw\u00e4chung des Antennensignals erm\u00f6glicht wird. <\/p>\n Siehe auch Anmerkung Anm1<\/b><\/sup><\/a> mit der Darstellung einer Messkammer ("anechoic chamber") auf S. 36. Dagegen w\u00fcrde der aus der Vorgabe "einfach" bereits herausfallende Aufwand der oben genannten vereinfachten Anordnungen bei einem Vorhaben <\/p>\n Vergleich von GPS-Ger\u00e4te-Exemplaren oder GPS-Ger\u00e4te-Modellen <\/p>\n der \u00fcber das Feststellen grober Fehler oder den Vergleich zwischen Exemplaren eines Typs hinausgehen soll, noch zunehmen. Die Empfindlichkeitsunterschiede pflegen sich auf wenige Dezibel zu belaufen. Beherrschbare Einfl\u00fcsse der genauen Position in der Kammer oder der Geometrie unterschiedlicher Modelle auf den sich innerhalb der Kammer im Pr\u00fcfling einstellenden Pegel des GPS-Signals erfordern ausreichendes Volumen und reflexionsarm gestaltete Innenfl\u00e4chen der Messkammer Anm5<\/b><\/sup><\/a>. <\/p>\n Nicht zuletzt k\u00f6nnen auch die sich im Zeitabstand von ca. 12 Stunden wiederholenden ver\u00e4nderlichen <\/p>\n Satellitenpositionen <\/p>\n eine Rolle als Bestandteil der Testbedingungen spielen. <\/p>\n Oft ist der Ausgangspunkt f\u00fcr<\/p>\n <\/a>Beobachtungen an den Logdaten <\/p>\n die Darstellung des Wegverlaufs in der Karte. Dort entsteht der Pfad einer Tour oder Messpunktfolge als eine Linie, die sich aus den Verbindungslinien, Sehnen, zwischen den aufeinanderfolgenden Positionen des GPS-Logs zusammensetzt. Wenn diese Positionen nicht sogar durch an den Logpunkten des Wegverlaufs angebrachte Icons gekennzeichnet sind, kann man zumindest viele von ihnen als Knickpunkte des Verlaufs erkennen Anm6<\/b><\/sup><\/a>. <\/p>\n Anzustreben ist die Darstellung mit kleinen "Icons" an allen Punkten. Dabei kann es hilfreich sein, diese Punkte mit "Labels" zu versehen, die im Kartenfenster zus\u00e4tzlich einige Angaben aus dem jeweiligen Datensatz der Logdatei sichtbar machen, wie etwa die Zeitangabe<\/em> oder auch Qualit\u00e4tsparameter wie den mittleren SNR-Wert oder den stark von der Qualit\u00e4t des Empfangssignals abh\u00e4ngenden H\u00f6he-Wert<\/em> – durch geeignete Konfiguration der GPS-kml-Datei (vergleiche den Eintrag "Anregungen<\/a> zur Gestaltung von GPS-Logdateien im kml-Format"). <\/p>\n Die Zeitangabe bei den "Points" w\u00fcrde das Zuordnen der Datens\u00e4tze der Log-Datei vereinfachen. Bei Modellen bzw. Chips\u00e4tzen mit NMEA-Format des Logfiles l\u00e4sst sich das mit dem Umsetzprogramm "NMEA2KMZ<\/a>" aus den GPS-Tools von K. Kawano (Japan, alias "4river") erreichen Anm7<\/b><\/sup><\/a>. <\/p>\n Im folgenden soll auf zwei M\u00f6glichkeiten des Beobachtens eingegangen werden –<\/p>\n sowie f\u00fcr den Fall eines NMEA-Logs auf das<\/p>\n Das <\/p>\n Besichtigen der Logdatei mit einem Textbetrachter <\/p>\n ist an von Menschen lesbare Dateiformate gebunden. <\/p>\n Neuere Chips\u00e4tze speichern die Log-Datei vorzugsweise im NMEA-Format<\/em>. Zus\u00e4tzlich werden oft Tools f\u00fcr die Umsetzung in das kml-Format<\/em> von Google Earth, bei manchen Modellen auch in das csv-Format<\/em> (csv: "Comma-separated values"), bei GPS-Loggern mit \u00e4lteren Chips\u00e4tzen von MediaTek teils sogar mit sehr vielf\u00e4ltigen Angaben, bereitgestellt. <\/p>\n Beide Formate k\u00f6nnen ebenso wie das NMEA-Format mit einem Textbetrachter \/ Textprogramm angesehen bzw. bearbeitet werden. <\/p>\n In GPS-Ger\u00e4ten des Fitness-Bereichs wird verbreitet das FIT-Format<\/em> verwendet. In ihm sind sogar mehrere csv-Dateien verborgen. Deren Struktur, auch bei den GPS-Parametern, ist allerdings als sehr un\u00fcbersichtlich zu bewerten. Das eigentlich einfach zu bewerkstellende Entpacken mit einer Java-Anwendung f\u00fcr das visuelle Beobachten w\u00fcrde sich nicht lohnen: Aus dem GPS-Signal sind neben den unverzichtbaren "Lat" \/ "Lon" einzig der H\u00f6hewert ("altitude") und der Zeitpunkt ("timestamp") eingetragen. Daran k\u00f6nnte auch die Umsetzung in ein menschenlesbares Format nichts \u00e4ndern. <\/p>\n GPS-Datei im kml-Format <\/p>\n Nicht selten steht zu einem Verlauf ein Original-Log-File nicht zur Verf\u00fcgung, statt dessen jedoch eine kml-Datei (bzw. kmz-Datei). <\/p>\n Zu den Besonderheiten dieses Formats geh\u00f6rt die M\u00f6glichkeit, in der grafischen Darstellung des Verlaufs, bei den "Points", sehr vielf\u00e4ltige Zusatzinformationen sichtbar zu machen – seltener in deren "Labels", eher in den f\u00fcr vielf\u00e4ltige Zusatzinformationen definierten "description-Balloons", die sich bei einem Maus-Klick auf die "Icons" \u00f6ffnen. Gelegentlich handelt es sich dabei um Informationen zur Empfangssituation der oben<\/a> beschriebenen Art, zumeist durch Festlegungen im Umsetzprogramm (in dessen "Setup") zur Erzeugung der kml-Datei vorgebbar. <\/p>\n In manchen kml-Dateien sind die GPS-H\u00f6hewerte<\/span> etwas verborgen als Vervollst\u00e4ndigung der Koordinaten-Liste des kml-<LineString><\/a> zu finden. Bei diesen handelt es sich zwar um einen regul\u00e4ren, laut der zugeh\u00f6rigen Beschreibung aber eben doch verzichtbaren, Bestandteil, der sowohl mit "0" belegt sein als auch weggelassen werden darf. Nachteilig beim visuellen Beobachten ist, dass in den Zeilen des (normalen) "LineString" jeglicher Zeitbezug fehlt. <\/p>\n Ohnehin erschwert die wenig \u00fcbersichtliche Struktur des kml-Formats das Beobachten spezieller Zahlenwerte. <\/p>\n Log-Datei im csv-Format<\/p>\n Log-Dateien im csv-Format ("comma separated values") k\u00f6nnen als \u00fcbersichtlich gelten, zumal sie sich besonders gut f\u00fcr die Auswertung mittels Kalkulationsprogrammen (u. a. MS-Excel, OpenOffice-Calc) eignen. <\/p>\n Bei den beiden unten als Beispiel folgenden Zeilen aus einer csv-Datei eines GPS-Loggers mit MediaTek-Chipsatz<\/span> handelt es sich um die mit dem zugeh\u00f6rigen Umsetz-Tool des Herstellers erreichbare Maximalvariante mit s\u00e4mtlichen mit dem MTK-Chip erh\u00e4ltlichen Satelliten-Angaben: Neben den Spalten der einfachen Trackdaten "DATE", "TIME", "LATITUDE", "LONGITUDE", "HEIGHT" und weiteren Spalten enth\u00e4lt sie die ebenfalls von ",<\/strong>" eingeschlossenen Spalten mit den Spaltenk\u00f6pfen "SAT INFO (SID-ELE-AZI-SNR)" und "NSAT (USED\/VIEW)" . <\/p>\n Mit den Werten<\/p>\n \n SID: "Satellite ID" f\u00fcr NMEA-"PNR"<\/p>\n – mit Kennung "#": "Satellite Used" (Benutzter Satellit), <\/p>\n ELE: "Elevation" f\u00fcr "Erhebung \u00fcber der Horizontalen in grad", (inhaltlich gleich den jeweiligen Sentenzen des NMEA-Logs) <\/p>\n und <\/p>\n "NSAT (USED\/VIEW)" mit ist somit die GPS-Empfangssituation jedes Logpunkts dokumentiert.<\/p>\n Beispiel:<\/span> Kopfzeile und Datenzeile eines MTK-csv-Logs <\/p>\n Die Struktur der "SAT INFO"-Spalte beruht darauf, dass die vier Parameter jedes Satelliten, wie im Spaltenkopf angedeutet, durch eingef\u00fcgtes "–<\/strong>" zu Vierergruppen verbunden werden, die ihrerseits durch ";<\/strong>" getrennt aufgereiht werden.<\/p>\n Log-Datei im NMEA-Format<\/p>\n <\/a>Wie bei den Loggern mit MTK-Chipsatz stehen auch bei einer Reihe weiterer GPS-Chips\u00e4tze in der NMEA-Logdatei neben den Positionsangaben (zusammen mit Datum und Uhrzeit) zu allen gem\u00e4\u00df den Satellitenparametern jeweils \u00fcber dem Horizont befindlichen Satelliten weitere Angaben zur Verf\u00fcgung. Im Einzelnen sind das (die Beschreibung zu den NMEA-Sequenzen ist z. B. ab S. 118 \/Datei-Stand 17.05.2O17\/ von [ublox 2O14<\/a>] nachzulesen) :<\/p>\n sowie in<\/p>\n <\/p>\n Mit ein wenig \u00dcbung kann man sich mit einem Textbetrachter die NMEA-Sentenzen direkt in der Logdatei ansehen; Vorteil: Mittels Scrollen bzw. der Suchfunktion kann man bei bekannter zeitlicher Zuordnung rasch zu einem gew\u00fcnschten Punkt innerhalb des Logs gelangen. <\/p>\n Beobachten mit Hilfe von Tools <\/p>\n
– wie etwa abschnittweise oder st\u00e4ndig unregelm\u00e4\u00dfige Abweichungen des Pfads bzw. seiner Punkte vom wahren Verlauf, abschnittweise einseitige Verlagerungen des Pfads – <\/p>\n
– Werte f\u00fcr Auf- und Abstieg zu gro\u00df, Resultat f\u00fcr die zur\u00fcckgelegte Distanz zu hoch – <\/p>\n\n
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(Koordinaten im Horizontsystem – "Himmelskoordinaten") und <\/p>\n\n
\n
\n
\n
AZI: "Azimut" f\u00fcr "Fu\u00dfpunkt-Winkel ab Nord in grad" und
SNR: f\u00fcr den "Abstand der St\u00f6rungen im dekodierten Signal C\/N0<\/sub> in dB" <\/p>\n
"NSAT" f\u00fcr die Anzahl der "benutzen Satelliten" und
"USED\/VIEW" als Wert f\u00fcr die Anzahl der "sichtbaren Satelliten" <\/p>\n\r\nINDEX,RCR,DATE,TIME,VALID,LATITUDE,N\/S,LONGITUDE,E\/W,HEIGHT,\r\nNSAT (USED\/VIEW),SAT INFO (SID-ELE-AZI-SNR),\r\n. . .\r\n1914,T,2012\/11\/25,13:24:36,SPS,50.974697,N,13.748439,E,362.560 M,10(12),\r\n#14-42-71-45;#11-79-253-47;#32-61-227-50;#22-25-64-45;#03-14-171-40;\r\n#20-28-241-44;#17-05-323-31;06-04-161-27;#28-20-297-43;#01-62-293-49;\r\n#19-42-175-48;09-03-05-00,\r\n<\/pre>\n<\/div>\n
\n
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![\"\"](\"https:\/\/gps.hillclimb.de\/wp-content\/uploads\/2012\/01\/beispiel_nmea_monitor-300x228.jpg\" "\\"beispiel_nmea_monitor\\"")
<\/a><\/td>\n<\/tr>\n<\/table>\n