Geschwindigkeitsmessung

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Hans111

Beitrag von Hans111 » 23.03.2005 16:42

extremecarver hat geschrieben:1. Reine GPS messungen sind um den Tangens der Neigung falsch.
Wenn ich die Beschreibung richtig gelesen habe, dann misst der Navman A300 die Höhe nicht barometrisch sondern ebenfalls per GPS. Die drei Koordinaten (x,y,z) werden somit per GPS ermittelt und man müsste somit die Geschwindigkeit ziemlich genau messen können, so genau GPS eben ist. Informationen vom Navman gibt es unter http://www.navman.de.

So, morgen gehts ohne Geschwindigkeitsmesser ins Stubaital, ich denke bis nächsten Winter wird es mehr Geräte geben, die dann auch genauer sind.

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WolliHood
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Beitrag von WolliHood » 24.03.2005 11:31

Hallo,

grundsätzlich ist eine Höhenmessung bei Empfang von 3 Sateliten möglich. Ob die Auswertung allerdings auch korrekt erfolgt, hängt von der benutzten Software ab.

Der GPS-Empfänger erhält alle 30 den aktuellen Standort der Sateliten. Dies kann man als Eichsignal verstehen. Dazwischen muss der Empfänger die Wellen der Trägerwelle 'zählen', um die Positionsbestimmung zu machen. (Laufzeitbestimmung). Fallen diese weg, weil etwas den Empfang behindert (z.B. Schneebedeckte Bäume im Wald), so ist der Zeitraum bis zum nächsten Eichsignal nicht erfasst und die Ergebnisse sind Unsinn.

Was die Geschwindigkeitsmessung per Dopplereffekt ungenau macht, ist die Zeitbasis im GPS Empfänger. Bei der Positionsbestimmung machen 10 hoch -8 Sekunden Abweichung ca. 3 m aus (falls ich es richtig gerechnet habe :wink:). Beim Dopplereffekt kommt es ja auf sehr kleine Änderungen in der Wellenlänge an.

Insgesamt dürfte sich meist eine Abweichnung nach unten ergeben, da immer Daten wegfallen und normalerweise keine dazu kommen. Für diese Zeit geht die Software sicher eher von einer gradlinigen Bewegung aus. Aber das wollen wir carvendes Volk ja gar nicht :wink: und fahren daher längere Wege, aber dafür schneller. :D

Gruss, WolliHood

Michael aus der Schweiz
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Beitrag von Michael aus der Schweiz » 24.03.2005 11:56

Vielleicht mal ein wenig Praxis in die graue Theorie:

Hatte beim letzten Skifahren einen GPS-Empfänger mit, den ich normalerweise zum Segeln nutze. Geschwindigkeitsmessung macht der laut Hersteller mittels Dopplereffekt. Die Anzeige reagiert schnell (mit vielleicht 1 sek Verzögerung bei gutem Empfang).

Im Auto deutet alles auf vernüftige Werte hin (eben immer ein paar km weniger als Tacho).

Beim Skifahren allerdings schleichen sich Fehler ein. Ich bin ein eher nicht sehr schneller Fahrer, aber das GPS zeichnete häufiger eine Max-Geschwindigkeit von > 90km/h auf. Das halte ich für nicht korrekt. Da man aber natürlich während des Fahrens nicht die ganze Zeit auf den LCD-Screen blicken will, kann ich auch nicht überprüfen, wie die Zahl zustande kam. Vermutlich gibt es zwischendurch Störungen durch Reflektionen, welche dem Empfänger eine falsche Relativgeschwindigkeit vorgaukeln.

Ich hatte den Effekt häufiger, soll heissen nach Löschen der Max-Geschwindigkeit nach einiger Zeit wieder mal so ein "Ausreisser". Ansonsten zeigt es, dass meine "normale maximal" Geschwindigkeit zumeist bei 40-50 km/h liegt.

Mein Fazit: Einfache GPS Empfänger sind nur wenig geeignet zur verlässlichen Geschwindigkeitsmessung beim Skifahren. Wen seine Geschwindigkeit wirklich interessiert, der muss wohl durch eine der aufgebauten Geschwindigkeitsmessfelder fahren.

Schöne Grüsse

Michael

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M.H.
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Beitrag von M.H. » 24.03.2005 13:17

Michael aus der Schweiz hat geschrieben:... Beim Skifahren allerdings schleichen sich Fehler ein. Ich bin ein eher nicht sehr schneller Fahrer, aber das GPS zeichnete häufiger eine Max-Geschwindigkeit von > 90km/h auf. Das halte ich für nicht korrekt. Da man aber natürlich während des Fahrens nicht die ganze Zeit auf den LCD-Screen blicken will, kann ich auch nicht überprüfen, wie die Zahl zustande kam. Vermutlich gibt es zwischendurch Störungen durch Reflektionen, welche dem Empfänger eine falsche Relativgeschwindigkeit vorgaukeln.

Ich hatte den Effekt häufiger, soll heissen nach Löschen der Max-Geschwindigkeit nach einiger Zeit wieder mal so ein "Ausreisser". Ansonsten zeigt es, dass meine "normale maximal" Geschwindigkeit zumeist bei 40-50 km/h liegt. ...
hmm, bei einer Abweichung die ohne Zusatzunterstützung (z.B. EGNOS)
bis zu 15m pro Messung beträgt (ist allerdings soweit mir bekannt ist nur für 2D definiert, bei zusätzlicher Ermittlung der Höhe wird's wohl noch ungenauer), kann eine Positionsmessung in zu geringen Abständen durchaus solche Ausreißer bringen. Wenn sich die Messfehler zweier Positionsmessungen im Sekundenabstand auf z.B. 10 m summieren, dann beträgt der Fehler halt 36 km/h.

Wie verläßlich ist eigentlich der Satellitenempfang im Gebirge. Kommt es da des öfteren vor, daß ich aufgrund der geographischen Gegebenheiten zuwenige Satelliten empfangen kann oder kommt dies in der Praxis nicht vor?

@WooliHood:
Bist Du dir mit den drei Satelliten für die Höhenmessung sicher? Ich dachte ich benötige 3 Signale für die 2D-Messung und 4 wenn ich zusätzlich noch die Höhe wissen will.

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WolliHood
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Beitrag von WolliHood » 24.03.2005 14:45

M.H. hat geschrieben: @WooliHood:
Bist Du dir mit den drei Satelliten für die Höhenmessung sicher? Ich dachte ich benötige 3 Signale für die 2D-Messung und 4 wenn ich zusätzlich noch die Höhe wissen will.
Hi M.H.,

Du hast recht, es sind 4. Immer ein Referenzpunkt mehr als die Dimension. Danke.

Gruss, Wollihood

Michael aus der Schweiz
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Beitrag von Michael aus der Schweiz » 24.03.2005 15:22

M.H. hat geschrieben:hmm, bei einer Abweichung die ohne Zusatzunterstützung (z.B. EGNOS) bis zu 15m pro Messung beträgt (ist allerdings soweit mir bekannt ist nur für 2D definiert, bei zusätzlicher Ermittlung der Höhe wird's wohl noch ungenauer), kann eine Positionsmessung in zu geringen Abständen durchaus solche Ausreißer bringen. Wenn sich die Messfehler zweier Positionsmessungen im Sekundenabstand auf z.B. 10 m summieren, dann beträgt der Fehler halt 36 km/h.
Wir müssen hier zwei unterschiedliche Messmethoden betrachten: Das eine ist die Positionsbestimmung, die i.A. ohne EGNOS bei 10-30m Abweichung liegt. EGNOS ist übrigens noch im Testbetrieb und soll später mal Genauigkeiten von 1-2m erlauben.

Die Positionsmessung ist für eine zuverlässige Geschwindigkeitsmessung nicht geeignet, da es da immer zwischendurch Positionsfehlmessungen gibt. Kann man schön nachher am Computer in der Trackaufzeichnung sehen.

Das zweite ist die eigentliche Geschwindigkeitsmessung, die nicht durch Positionsbestimmung, sondern durch den Dopplereffekt bestimmt wird, d.h. die Frequenzverschiebung durch die relative Geschwindigkeit zueinander. Laut Hersteller soll die Genauigkeit dabei unter 1 km/h liegen!

Da ich aber solch recht grosse Abweichungen in der Praxis bemerkt habe (nur beim Skifahren!), denke ich, dass es vielleicht Reflexionen sind, die (vielleicht verbunden mit der hohen Richtungsänderungsfrequenz beim Skifahren) zu eebn diesen falschen Ergebnissen führen. Auf jeden Fall ist das GPS (zumindest ein einfaches Gerät) wohl nicht geeignet, um hier wirklich verlässliche Geschwindigkeitsaussagen zu treffen.

Schöne Grüsse

Michael

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Beitrag von PK » 25.03.2005 22:31

Wie wärs mit einem Windmesser?
Da gibts kleine handliche Dinger sogar mit Spitzen-Durchschnittwert Erfassung... sollte doch reichen? In die Hand genommen, Piste runter und dann nachkucken... oder sogar während des fahrens abundzu mal draufschielen... wers ganz genau machen will, wird noch den "natürlichen" Wind mit reinrechnen....
Servus aus Bayern!
Peter.

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Beitrag von Gast aus der Schweiz » 01.04.2005 12:09

Es gibt ja in vielen Skigebieten Pisten auf denen Zeit- und Geschwindikeitsmessungen gemacht werden (speziell markierte Pisten). Dort ist es einfach so, dass man den abgesteckten Parcour fahren muss und an ein bis zwei Orten die Geschwindigkeit gemessen wird. Wenn man dort so fährt, iwe in etwa normal skifährt, bekommt man schon einen Anhaltspunkt wie schnell man etwa unterwegs ist. Jeder der dies bisher gemacht hat, kann erschrecken wie schnell man wirklich schon teilweise auf den Skiern ist.
Wally magic 157 cm
RTC 38er
RTC 28er (der Funcarver schlechthin :-)))
Dynastar Omeglass 63 152 cm
Tecnica Diabolo Magnesium
Salomon Mach2 Helm
Leki-Stöcke
alte Unterwäsche :-), uralte Skibekleidung Jg. 1967 :-)

MikeOrtner
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Beitrag von MikeOrtner » 01.04.2005 14:26

Hi,

Hatte seit der ISPO einen NAVMAN A300 zum testen, funktioniert mit GPS und misst auch Höhe, gefahrene km usw.



http://www.navman-europe.com/sporttool/ ... menu=HOME


funktioniert echt genau, ist voll cool


greets mike


noch eine kleine bemerkung, ich habs mit meinem auto auf genauigkeit getestet, da sieht man dann wie viel der tacho abweicht, aber nicht das gps gerät, bei 200 auf dem tacho ca. 190, bei 60 ca. 57 usw. auf der piste hab ich einmal nur die möglichkeit gehabt es zu testen, bin auf 86kmh gekommen, war aber nur ein kleinenerer steiler hang, war sicha schon öfter schneller

donmeli
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Beitrag von donmeli » 17.04.2006 09:27

Letzte Woche habe ich ein kleines aber feines Programm fuer mein Pocket PC ausfindig gemacht. Es heisst GPS Speed Sentry und dient dazu GPS daten intresant anzuzeigen und zu speichern. D.h es werden Geschwindigkeit ( aktuele sowohl Hoehst- u. Durchsnitsgeschwindikgeit) , Hoehenlage, Kompass usw dargestellt.
Natuerlich habe ich es gleich am Sontag beim Skifahren ausprobiert, um mal eine Ahnung zu haben mit welcher Geschwindigkeit ich so in etwa unterwgs bin . Intressant is es dass man die Daten mit Excel bearbeiten und graphisch darstellen kann, insbesonders die Darstellung der aktuelen Geschwindigkeit im zusammenhang mit der Hoehe.
Ein Beispiel hier
http://users.forthnet.gr/liv/melidoniot ... DGRAPH.xls

Dem Gefuehl nach scheinen die Messwerte i.o zu sein obwohl man etwas an Genauigkeit einbusen muss. Wenn ich aber davon ausgehe wie sich dass Prgramm beim autofahren benimmt werden es wohl keine abweichungen sein die das gesamtbild grundsaetzlich veraendern.
Griechenland ist nicht NUR Sonne-Strand-Fun aber auch Berge und Schnee
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