– das bedeutet Fortbewegungsgeschwindigkeiten zwischen etwa 6 km\/h, in Ausnahmef\u00e4llen vielleicht auch 10 km\/h, bis (w\u00e4hrend kurzer Stops oder auch l\u00e4ngerem Rasten) hinab zu 0.<\/p>\n
Erwartungen an einen GPS-Logger<\/p>\n
Eine der wichtigsten Erwartungen an einen GPS-Logger ist, dass die auf dem Display angezeigten Koordinaten m\u00f6glichst genau mit denen des momentanen Aufenthaltsorts \u00fcbereinstimmen und dass die aus der aufgezeichneten Logdatei gewonnenen Tracks gut den tats\u00e4chlich zur\u00fcckgelegten Weg wiedergeben.<\/p>\n
Als eine Mindestvoraussetzung daf\u00fcr gilt, dass sich der Logger in einem korrekten 3D-Fix-Zustand befindet. Mit \u201dkorrekt\u201d ist gemeint, dass die Kriterien<\/p>\n
- \n
- Empfang von mindestens vier Satelliten mit ausreichendem Signal-\/Rauschabstand<\/li>\n
- der Logger verf\u00fcgt \u00fcber die korrekten Bahndaten dieser Satelliten<\/li>\n<\/ul>\n
erf\u00fcllt sind.<\/p>\n
Bei der Wiedergabe der Tracks aus dem vorhandenen \u201dPocketGPS S1 (PG-S1)\u201d, Seriennummer …961, Firmware-Stand \u201d11.08.16\u201d, Version \u201dAXN_1.30.0000, ,\u201d in Google Earth fielen so bei anderen Modellen nicht vorgefundene h\u00e4ufige Unregelm\u00e4\u00dfigkeiten auf, die zu den hier beschriebenen n\u00e4heren Betrachtungen anregten.<\/p>\n
An dieser Stelle muss vorangestellt werden, dass f\u00fcr diese Beobachtungen jeweils lediglich ein einziges Exemplar der angef\u00fchrten Loggertypen zur Verf\u00fcgung stand. Die Resultate sollten somit nicht verallgemeinert werden. Verallgemeinerbar ist dagegen die Art der beschriebenen Beobachtungen auf alle Logger, deren Logs die zutreffenden Daten liefern. Und: F\u00fcr Beobachtungen unter Einbeziehung des Displays bietet der GPS-Empfang mit dem \u201dPocketGPS S1\u201d als USB-GPS-Receiver zusammen mit einem Rechner- oder Smartphone-Bildschirm weitaus h\u00f6heren Komfort als allein das \u201dPocketGPS S1\u201d im reinen Loggerbetrieb.<\/p>\n
Log-Dateien des \u201dPocketGPS S1\u201d<\/p>\n
Wie bei vielen GPS-Loggern mit MTK-Chipsatz \u00fcblich, stehen auch in der NMEA-Logdatei des \u201dPocketGPS S1\u201d mit dem MT3329 neben den Positionsangaben (zusammen mit Datum und Uhrzeit) Angaben zu allen gem\u00e4\u00df den Satellitenparametern jeweils \u00fcber dem Horizont befindlichen Satelliten zur Verf\u00fcgung. Der Aufbau der Datens\u00e4tze in den Logs des \u201dPocketGPS S1\u201d ist im Eintrag \u201dPocketGPS S1\/PG-S1: Dateisystem und Log-Format<\/a>\u201d beschrieben. Die f\u00fcr Untersuchungen der Empfangsgegebenheiten inbetracht kommenden Angaben der NMEA-Sequenzen sind im Eintrag \u201dBeobachtungen<\/a> an Daten aus GPS-Loggern\u201d aufgelistet.<\/p>\n
Logeinstellungen des \u201dPocketGPS S1\u201d<\/p>\n
F\u00fcr einen allgemeineren \u00dcberblick und z. B. auch zur Analyse des Logger-Verhaltens unter interessierenden Empfangsbedingungen sollte sich jede beliebige Einstellung des Logmodus eignen. Dagegen empfiehlt sich f\u00fcr Problem-Analysen eher das engmaschigste Lograster wie<\/p>\n
- \n
- \u201dTrack Record\u201d > \u201dRecord Method\u201d > \u201dTime\u201d,<\/li>\n
- \u201dTrack Record\u201d > \u201dIntervall\u201d > \u201d1sec\u201d.<\/li>\n<\/ul>\n
Diesem Modus scheint ein sehr sensibles Verhalten des GPS-Chipsatzes zu eigen zu sein, was ihn f\u00fcr kritisch bewertende Beobachtungen besonders geeignet macht. F\u00fcr das Loggen von Touren kommt allerdings eher der weggesteuerte Modus in Betracht, bei dem der Logger offensichtlich optimierte Informationen ausgibt (als lohnend hat sich hier die Wahl "Distance; Intervall; 10 m" erwiesen – "ruhigerer" Trackverlauf, weniger weitl\u00e4ufige Punktewolke). <\/p>\n
Bei dem hier untersuchten Verhalten war der Logger "PocketGPS_S1" im ebenfalls f\u00fcr Touren g\u00fcnstigen Modus "Distance; Intervall; 30 m" betrieben worden. <\/p>\n
Beobachtungen an den Logdateien des \u201dPocketGPS S1\u201d<\/p>\n
Einzelheiten zu einigen M\u00f6glichkeiten sind in einem eigenen Eintrag – "Beobachtungen an Daten aus GPS-Loggern<\/a>" – beschrieben.<\/p>\n
Zur<\/p>\n
Charakterisierung der Empfangsbedingungen<\/p>\n
soll im Folgenden grob zwischen<\/p>\n
- \n
- guten,<\/li>\n
- eingeschr\u00e4nkten und<\/li>\n
- schwierigen Empfangsbedingungen<\/li>\n<\/ul>\n
unterschieden werden \u2013 vgl. die Charakterisierung im Eintrag \u201dGPS-Empfang bei der Fortbewegung als Fu\u00dfg\u00e4nger<\/a>\u201d<\/p>\n
Exemplarische Auff\u00e4lligkeiten bei einem \u201dPocketGPS_S1\u201d<\/p>\n
Allgemeines<\/strong>
\nDie Beschr\u00e4nkung der Log-Daten-Aufzeichnung auf die eigentlich zuverl\u00e4sssigeren 3D-Fix-Werte trifft nicht bei allen Logger-Modellen zu, sondern vielfach wird automatisch oder in den Konfigurationseinstellungen abw\u00e4hlbar auch im 2D-Fix ins Log geschrieben. Bei Bedarf k\u00f6nnten dann die 2D-Werte bei der Auswertung der Logdateien verworfen werden.<\/p>\nDar\u00fcberhinaus gibt es \u2013 wie bekanntlich oft an aufgezeichneten Tracks sichtbar \u2013 Situationen, in denen auch abweichend von den beiden genannten Kriterien in die Logdatei geschrieben wird. Ein gel\u00e4ufiges Beispiel ist die Datenaufzeichnung w\u00e4hrend eines Zeitraums bis zu etwa einer Minute nach dem Einschalten, innerhalb dessen \u2013 gerade auch durch AGPS forciert \u2013 bereits 3D-Fix-Angaben, die mit den vorerst nur grob aus den EPO-Werten bekannten Satellitenparameter errechnet wurden. in das Log geschrieben wurden, w\u00e4hrend der GPS-Modul die Bahndaten noch aktualisiert. Ohnehin kann es aber auch w\u00e4hrend des normalen Betriebs zu Empfangsbeeintr\u00e4chtigungen kommen, die trotz des Empfangs von mindestens vier Satelliten bei l\u00e4ngerer Dauer den Verlust des korrekten 3D-Fix nach sich ziehen.<\/p>\n
2D-Fix \/ 3D-Fix in den Logdateien des \u201dPocketGPS S1\u201d<\/strong>
\nBeim Sichten der Logdateien des aktuellen "PocketGPS S1" (Firmware-Stand V.11.08.16 – als letzter erschienen) wurde bisher kein einziger Datensatz mit der Kennung \u201d2D-Fix\u201d gefunden. In einem einzigen Ausnahmefall gab es unter vielen hundert Datens\u00e4tzen einen einzigen, so eigentlich nicht erlaubten 3D-Fix-Datensatz mit lediglich 3 genutzten Satelliten.<\/p>\nWie sich an im Netz gefundenen \u00e4lteren S1-Log-Dateien (dort eingetragene, sehr fr\u00fche FW-Version: V.10.01.25) zeigt, wurden urspr\u00fcnglich neben den 3D-Fix-Datens\u00e4tzen \u00fcber weite Strecken, offenbar w\u00e4hrend der Einlaufzeit nach dem Einschalten, auch mit 2D-Fix-Kennung versehene Datens\u00e4tze aufgezeichnet. Auff\u00e4llig sind deren durchg\u00e4ngig hohe SNR-Werte: H\u00e4ufig wurden 9 Satelliten mit SNR zwischen wenig \u00fcber 20 und \u00fcber 40 dB eingetragen. Als genutzt ("Used") sind aber nur die drei st\u00e4rksten aufgef\u00fchrt. Offensichtlich sind hier in der Folgezeit \u00c4nderungen in der Firmware des \u201dPocketGPS S1\u201d vorgenommen worden, so dass nunmehr f\u00fcr das Zustandekommen des 3D-Fix auch schw\u00e4chere Satellitensignale einbezogen werden.<\/p>\n
"PocketGPS S1" bei guten Empfangsbedingungen<\/strong>
\nEin deutlicher Hinweis auf gute Empfangsbedingungen ist eine gro\u00dfe Anzahl von "Used Sat" \u2013 weitaus mehr als 4, also etwa 7 oder mehr \u2013 mit SNR-Werten > ca. 35 dB. Allerdings f\u00e4llt beim "PocketGPS-S1" ein hoher Anteil dieser Datens\u00e4tze aus offensichtlich guten Empfangsbedingungen dadurch auf, dass sich unter den \u201dUsed Satellites\u201d neben denen mit solch hohen SNR-Werten auch Satelliten mit bis unter 25 dB hinab befinden.<\/p>\nDem entsprechend zeigten sich bei vergleichenden Pegelauswertungen von Logdateien des CuuB-Loggers mit Logdateien eines auf den Touren (zu Fu\u00df) zus\u00e4tzlich mitgef\u00fchrten i-Blue747 (Transystem Inc.; MediaTek \u2013 \u00e4lteres Modell mit MT3318\u2009Anm1<\/sup><\/strong><\/a>) einerseits kleinere "Used Sat"-Anzahlen, andererseits aber deutlich h\u00f6here Minimalwerte der "Used Sat"-SNR-Werte beim "i-Blue747". Das dr\u00fcckt sich auch in h\u00f6heren SNR-Durchschnitten der einzelnen Datens\u00e4tze einander zeitlich und r\u00e4umlich entsprechender Punkte sowie dem h\u00f6heren SNR-Gesamtdurchschnitt einer Tour beim "i-Blue" verglichen mit dem "PocketGPS S1" aus. Zu beiden Ger\u00e4ten bleibt allerdings das Zustandekommen der SNR-Angaben bzw. die jeweils verwendete Bewertungsskala unklar. Somit kommt derartigen zahlenm\u00e4\u00dfigen Vergleichen allein von SNR-Angaben unterschiedlicher Logger-Modelle keine allzu hohe Aussagekraft zu.<\/p>\n
Bei der
Einbeziehung auch von Satelliten mit kleineren SNR-Werten <\/strong>
sind zwei Aspekte zu ber\u00fccksichtigen \u2013<\/p>\n- \n
- zum einen der offensichtlich abgesenkte Pegel des betreffenden Satelliten,<\/li>\n
- zum anderen die Ursache f\u00fcr den Pegelverlust.<\/li>\n<\/ul>\n
Ein abgesenkter Pegel hat ein st\u00e4rkeres Hervortreten des stets vorhandenen Empf\u00e4nger-Rauschens zur Folge, was zu gr\u00f6\u00dferen zuf\u00e4lligen Fehlern der im Zuge der Auswertung ermittelten Signal-Laufzeit, somit zu einem verst\u00e4rkt fehlerbehafteten Entfernungswert des Satelliten f\u00fchrt und schlie\u00dflich bei Einbeziehung dieses Satelliten in die Positionsermittlung erh\u00f6hte Beitr\u00e4ge zum Fehler der ermittelten Position liefert (zum Einfluss dieser Art vgl. die Anmerkung 9<\/a> im Eintrag "Interne Beitr\u00e4ge zum Positionierungs-Fehler einfacher GPS-Logger (Tests)<\/a>). <\/p>\n
Hinsichtlich der Ursache f\u00fcr den Pegelverlust ist davon auszugehen, dass es \u2013 abgesehen von der nicht so h\u00e4ufigen Beeintr\u00e4chtigung der Signale der LOS-Satelliten (Satelliten mit direkter Sicht \u2013 LOS-Situation \/Line of Sight\/) durch z. B. hohe Wolkenberge \u2013 immer dann zu SNR-Verlusten kommt, wenn sich in der Umgebung des Empf\u00e4ngers Hindernisse befinden (direkt zwischen Satellit und Empf\u00e4nger: NLOS-Situation \/non-LOS\/, ansonsten: Mehrwege-Situation), verbunden mit <\/p>\n
- \n
- Umwegen von nicht selten vielen Metern bzw. Verf\u00e4lschungen der im GPS-Modul ermittelten Satellitenposition in dieser Gr\u00f6\u00dfenordnung <\/li>\n<\/ul>\n
sowie mit <\/p>\n
- \n
- Pegelverlusten
direkt infolge D\u00e4mpfung durch Abschattung <\/li>\n<\/ul>\nund <\/p>\n
- \n
- Pegelabsenkungen
in Gestalt von Fading (zeit- und ortsabh\u00e4ngig ver\u00e4nderlicher resultierender Empfangssignal-Pegel) als Folge der \u00dcberlagerung (Interferenz) unterschiedlicher Signalbeitr\u00e4ge (LOS-Beitrag, ggf. ged\u00e4mpft einerseits und Umweg-Beitr\u00e4ge andererseits) des Signals ein und desselben Satelliten. <\/li>\n<\/ul>\n\n
Allerdings ist zurzeit keine direkte M\u00f6glichkeit bekannt herauszufinden, ob und in welcher Weise im \u201dPocketGPS S1\u201d eine Einbeziehung dieser Art wirklich erfolgt. Bekanntlich wurde der im Cuu:B-Logger eingesetzte MT3329 mit dank spezieller Auswertetechniken gegen\u00fcber dem Vorg\u00e4nger erh\u00f6hter Empfindlichkeit beworben, was \u2013 sollte sie auf der Einbeziehung der weniger hochwertigen schwachen Satellitensignale beruhen \u2013 die bereits betr\u00e4chtliche Beeintr\u00e4chtigung der Qualit\u00e4t der Logs aus dem \u201dPocketGPS S1\u201d verglichen mit dem iBlue747 erkl\u00e4ren k\u00f6nnte Anm2<\/b><\/sup><\/a>.<\/p>\n
\u201dPocketGPS S1\u201d bei eingeschr\u00e4nkten Empfangsbedingungen<\/strong>
\n\u2013 hier also in Innenr\u00e4umen.<\/p>\nIn Innenr\u00e4umen lassen sich zwei hinsichtlich der Empfangsbedingungen wesentlich unterschiedliche Bereiche unterscheiden:<\/p>\n
- \n
- der Bereich in Fenster-N\u00e4he,<\/li>\n
- das Raum-Innere.<\/li>\n<\/ul>\n
Zu den Empfangsbedingungen unmittelbar am Fenster siehe unter \u201dGPS-Empfang bei der Fortbewegung als Fu\u00dfg\u00e4nger<\/a>\u201d, zu denen im Raum-Inneren im selben Eintrag<\/a>.<\/p>\n
Parallelen zu GPS hinsichtlich Frequenzlage \/GPS: 1575 MHz; DAB-L-Band: 1452 \u2013 1479 MHz\/ und Bandbreite finden sich in Untersuchungen zur Rundfunkversorgung im DAB-L-Band (siehe z. B. [Michler,Strey 1998]<\/a>). Unterschiede betreffen insbesondere die gegen\u00fcber GPS ausgepr\u00e4gte Horizontn\u00e4he der DAB-Senderantennen einerseits und die aus den h\u00f6heren Elevationen der GPS-Signalquellen folgenden schr\u00e4gen und damit l\u00e4ngeren Wege der Satellitensignale in der Wand und folglich h\u00f6heren Signal-D\u00e4mpfungen beim Durchtritt in den Innenraum andererseits.<\/p>\n
Bei
orientierenden Versuchen zum Verhalten des "PocketGPS-S1"<\/strong><\/p>\n
- Pegelabsenkungen
- Pegelverlusten
- Umwegen von nicht selten vielen Metern bzw. Verf\u00e4lschungen der im GPS-Modul ermittelten Satellitenposition in dieser Gr\u00f6\u00dfenordnung <\/li>\n<\/ul>\n
![\"\"](\"https:\/\/gps.hillclimb.de\/wp-content\/uploads\/2012\/01\/Monitor_3D_08dB-300x228.jpg\" "\\"NMEA-Monitor:")
<\/a>![\"\"](\"https:\/\/gps.hillclimb.de\/wp-content\/uploads\/2012\/01\/vonWest.gif\" "\\"Ausfallstelle:")
<\/a>![\"\"](\"https:\/\/gps.hillclimb.de\/wp-content\/uploads\/2012\/01\/amOstende-der-Suedseite.gif\" "\\"Ausfallstelle:")
<\/a>![\"\"](\"https:\/\/gps.hillclimb.de\/wp-content\/uploads\/2012\/01\/S1_747_schwierig-259x300.jpg\" "\\"Tracks")
<\/a> ![\"\"](\"https:\/\/gps.hillclimb.de\/wp-content\/uploads\/2012\/01\/120606_132531_Skyplot-126x300.jpg\" "\\"Skyplot")
<\/a><\/td>\n