GPS Genauigkeit
Ich mache hier mal weiter:
Zitat:
Original geschrieben von rufux
natürlich werden GPS Geräte vielfältig für alle möglichen Zwecke genutzt und für viele Freizeitsportler tun auch die Consumer Geräte ihre Dienste und dafür sind sie gebaut.
es gibt also keinen Grund für juristische Klagen, allerdings setzt auch keine seriöse Institution sowas zur Vmax Bestimmung von Autos ein, da kannst du dich gerne selbst schlau machen!es ist übrigens auch kein Wunder, dass diese Geräte unabhängig voneinander identische Werte liefern, denn das liegt daran, dass sie immer auch den gleichen Fehler anzeigen, wenn sich die zu messenden Objekte in die gleiche Richtung bewegen.
das liegt im System begründet, denn diese Geräte arbeiten ja gerade nicht wie ein analoges Messgerät.
weiterhin gilt die Genauigkeit nur bei clear sky Bedingungen,
bei Abschattungen und ungünstigen Empfangsverhältnissen steigt der Fehler schnell um das 30 fache, ebenso wie bei unkonstanten Bewegungen, was hier ja schon aufgeführt wurde.
die Empfangsverhältnisse im Auto z.B. durch die Windschutzscheibe bevorzugt in nur eine Himmelsrichtung sind übrigens auch alles andere als ideal, selbst wenn mehrere Satelliten empfangbar sind und das gerade bei Geschwindigkeitsmessungen, da so nur ein Richtungsimpuls ausgewertet werden kann.ich bleibe weiter bei meiner Meinung, die Fehlerrate dürte bei einer solchen Anwendungen zur Vmax Bestimmung weit höher sein, als bei der Drehzahlmessermethode.
genau das scheint auch hier der Fall zu sein und klärt dann auch sofort alle Ungereimtheiten, denn alles andere wäre einfach nur unlogisch!
Ich hole mal etwas aus:
(Und Du schreibst einfach dazu, was Du anders siehst)
Alles sind exemplarische Werte, dienen nur zur Veranschaulichung. Alles bei ein und demselben Fahrzeug (sofern nichts anderes dabeisteht).
- Der Drehzahlmesser sowie FIS sowie Tacho haben immer die gleiche Abweichung (auch voneinander), solange das Reifenprofil sich nicht verändert. (Jeweils im höchsten Gang in diesem Fall)
- Sollte das Profil abnutzen, wäre man tatsächlich langsamer unterwegs bei gleichen Werten der o.g. Instrumente.
- D.h. Tacho 240 beudeuten IMMER 4000 Upm und IMMER FIS 230. Egal, welche Reifen man fährt. Egal, wieviel Profil die Reifen haben. Egal, welchen Abrollumfang die Reifen haben.
- Tatsächlich ist man mit verschiedenen Abrollumfängen unterschiedlich schnell unterwegs. Die echte Geschwindigkeit ist also nicht kostant zu den o.g. Instrumenten, sondern hängt von der Reifenprofiltiefe sowie der Reifengröße ab.
- Wir gehen davon aus, dass der Reifen während dieses Bespiels gleich bleibt (245/40R18), aber seine Pofiltiefe ändert. Der unbefahrene Reifen (also V=0) hat einen Abrollumfang von 1992mm. Durch 0,5mm weniger Profil (und das nehmen wir jetzt zwischen zwei Messungen an) bedeutet das 1,57mm weniger Abrollumfang. Das entspricht einer Abweichung (Verlangsamung!) von 0,079%. Dies würde bei V=230 km/h 0,18 km/h Abweichung entsprechen. Die abweichende Profiltiefe bleibt beim dynamischen Abrollumfang gleich, sodass wir also auch bei V=230 davon ausgehen, dass die Abweichung durch das unterschiedlich abgefahrene Profil 0,18 km/h beträgt.
- Kein Vmax-Test, nur Tempomat Tacho 240. Ebene Autobahn (also keine Vertikale Positionsänderung). Windverhältnisse sind egal. Um so fahren zu können, ist die Autobahn in diesem Fall (zumindest zum Zeitpunkt der Messung) schnurgerade.
- Die GPS-Messung ergibt für konstante Fahrt in Richtung 123° mit o.g. Instrumentenmesswerten 233 km/h. Wird über's Tracking überprüft, um einzelne Messfehler auszuschließen.
- Vier Tage später wird erneut eine GPS-Messung durchgeführt, diesmal genau Richtung Süden 180°. Wieder o.g. Instrumentenmesswerte. Wieder sagt GPS 233 km/h. Wieder wird per Tracking geprüft.
- Einen Monat später (0,2mm weniger Profiltiefe!) wieder konstante Fahrt Richtung Norden 3° mit o.g. Instrumentenmesswerten. GPS 233 km/h.
- Am gleichen Tag Rückfahrt. Richtung 164°. O.g. Tachowerte. GPS: Na, Ihr dürft raten. 233 km/h.
Das GPS-Messgerät bleibt von der Abweichung unter o.g. Bedingungen immer gleich. Der Wert weicht kein einziges Mal vom 'Sollwert' ab.
Anderes Fahrzeug, und plötzlich schafft man Tacho 240 und Drehzahlmesser 4000 Upm gar nicht mehr in Einklang zu bringen. Tacho 240 entsprechen dort GPS 238. Und der Drehzahlmesser zeigt 4050. Dürfte doch höchstens GPS 235 sein. Aber plötzlich 'irrt' sich die GPS-Messung?
Warum sollte man in DEM Moment dem GPS-Wert nicht mehr trauen?
137 Antworten
Wer nervt hier wo wen ?
@ rufux
😁 .... is klar 😉
Zitat:
Original geschrieben von Duck
Also rufux, da mach ich mir die Mühe und du schaust nicht hin und tust das mal schnell ab.Es werden Punkte im Tracking gesetz bei jeder Änderung. Das mehr als 1 km gefahren wurde, kann man sehen (wenn man mehr als 1 Sekunde drauf schaut) und ich hab auch ein paar Messpunkte zusammen gefasst, 6,4 km mit einem Schnitt von 261 km/h.
Da du dir anscheinend keine Mühe geben willst, wanderst du wohl auch bei mir bald in die Ignore Ecke.
es geht dabei aber gerade um die Einzelmessungen und nicht um die zusammengefassten mit ungefähr der gleichen Fehlerrate.
diese wird dann auch nicht besser wenn du mehrfach misst.
was ist mit dieser 1,3 km Messung mit 255, die du nicht für deinen Schnitt berücksichtigt hast, weisst du noch was da war?
tendenziell sieht man auch bei den anderen Werten, je länger gemessen wurde, desto niedriger die Vmax und genau das ist es was ich sage!
so die Herren schönen Tag noch ich muss jetzt zur Abwechselung mal Geld verdienen 😁
Zitat:
Original geschrieben von Duck
Hier mal ein Beispiel, was und wie genau ein Garmin rechnet. Das Ganze ist auf einer Karte zu sehen, sprich die Strecke mit Höhenvergleich, wie lange und welche Zeit etc.
Genauer sehen und nachkontrollieren kann man schon nicht mehr.
Die Leute die bei der Odenwalttour dabei waren, können zB die gesammte Strecke in Google Earth nochmal geniessen und abfahren.
PS Wer denkt das Flugzeuge eine schöne grade ungestörte Linie fliegen, hat sich nicht genau informiert. Da oben ist eine ganze Menge los mit Wind, Feuchtigkeit, Luftschichten etc. Leute die oft im Flieger sitzen wissen was ich meine, Piloten noch besser.
Lass mich raten - das war die A5 von Darmstadt Richtung Frankfurt, gelle? 😉
Zitat:
Original geschrieben von Dennie
Lass mich raten - das war die A5 von Darmstadt Richtung Frankfurt, gelle? 😉
Liegt die nicht um einiges höher?
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Zitat:
Original geschrieben von rufux
es geht dabei aber gerade um die Einzelmessungen und nicht um die zusammengefassten mit ungefähr der gleichen Fehlerrate.
diese wird dann auch nicht besser wenn du mehrfach misst.
Die Fehlerrate soll bei konstanter Geschwindigkeit 0,2% betragen. Beim Messpunkt 158 sieht man, dass die varangegangene V sowie die nachfolgend gemessene V gleich ist.
Das zeigt schon einmal, dass entweder die Messung richtig ist (kleine Abweichung immer ausgenommen) oder die Aussage von Garmin falsch.
Wenn die Aussage von Garmin falsch ist, müßte das darauf beruhen, dass jeweils falsche Einzelmessungen aufgelistet werden und das dessen Kummulierung (Zeit, Strecke) zu Ergebnissen führt, die dem realen Verlauf widersprechen. Also beispielsweise nach angenommenen 1.000 Wegpunkten zu einer deutlichen Abweichung zwischen kummulierter Zeit/Strecke und tatsächlicehr Zeit/Strecke führt. Das Gerät selbst kann eine zeitliche Abweichung korrigieren und tut dies mit Sicherheit auch. Denn Abweichungen von meinetwegen 10 km/h würden dabei zu erheblichen Differenzen führen.
Ich halte das nicht für realistisch und gehe daher davon aus, dass die Geräte korrekte Durchschnittsgeschwindigkeiten angibt. Liegt die gemessene Durchschnittsgeschwindigkeit üebr mehrere Messpunkte gleich und nahe am angenommenen Vmax-Bereich (um Beschleunigungen/Verzögerungen praktisch auszuschließen), dann kann eine weitgehend konstante Durchschnittsgeschwindigkeit bei relativ geringen Messabständen auch im Sinne einer Vmax als tatsächliche Geschwindigkeit angenommen werden.
Die geringe Abweichung vom Tachowert (2 oder 4 km/h)überrascht mich auch. Allerdings ist der Tacho des 4F tatsächlich "anders" als die der emisten anderen Autos. Ich würde das daher durchaus im Bereich des Möglichen sehen.
Wollte schon sagen, schau mal auf die Höhe 😉.
Ach rufux... anhand der wenigen Punkte sollte ersichtlich sein wo ich beschleunigt habe. Da du aber einfach aus Prinzip nichts anderes zulassen willst, selber aber nichts bietest, hat sich das für mich jetzt erledigt mit dir. *winke*
Also auch wenn Rufux es nicht wahr haben will: auch im Auto ist das GPS mehr als hinreichend genau um die Geschwindigkeit festzustellen. Ausnahme wären Innenstädte mit vielen sehr hohen Gebäuden und dementsprechender Abschattung.
Ansonsten ist auch am Boden fast immer ein ausreichend gute Satellitenkonstellation da, man hat meist 5-8 davon in Sicht.
4 Würden für eine Position reichen, alles darüber vergrößert die Genauigkeit.
Vielleicht reden wir auch aneinander vorbei? Ich meine mit guter Geschwindigkeitsanzeige eine Genauigkeit von +- 1-2km/h.
Alles genauere ist für mich chirurgisch und für den Privatgebrauch unerheblich.
Zitat:
Original geschrieben von Duck
PS Wer denkt das Flugzeuge eine schöne grade ungestörte Linie fliegen, hat sich nicht genau informiert. Da oben ist eine ganze Menge los mit Wind, Feuchtigkeit, Luftschichten etc. Leute die oft im Flieger sitzen wissen was ich meine, Piloten noch besser.
im Vergleich zum Auto auf üblichen Strassen ist die Flugstrecke eines Flugzeuges trotz Windversatz und Turbulenzen eher sehr gerade und wenn dann wirklich mal ein Luftloch kommt und die Maschiene mehrere (oder noch mehr) Meter absackt, dann wird die in dem Moment sicher auch weniger genaue GPS Geschwindigkeit, selbst den Piloten eher ganz wenig interessieren 😁
@thbe und florian
das ist genau die Frage wie genau diese GPS Consumergeräte im Alltag eben messen.
die sicher mögliche theoretische Genauigkeit wird auf deutschen Strassen aber nie erreicht und liegt dann eben z.T. höher als +/- 1 km/h allerdings auch deutlich genauer als ein Tacho und deshalb wird diese Diskussion für die meisten eher akademisch und damit wahrscheinlich überflüssig sein, allerdings nicht für mich 🙂
Ungenauigkeiten ergeben sich dabei nicht nur durch äussere Einflüsse, sondern auch durch das Messverfahren selbst und eine scheinbare Differenz in der Wegstrecke beim Tracking lässt sich durch Interpolation über die Software des entsprechenden Gerätes in Bezug auf die gefahrene Gesamtstrecke natürlich einfach kompensieren.
man müsste die gefahrene Messstrecke also unabhängig vom Gerät nochmal exakt nachmessen und ich kann mich auch an ein Posting in einem anderen thread erinnern, wo es genau um diese Differenz ging, wobei dann natürlich wieder unklar ist ob der Fehler im km Zähler des Fahrzeugs nicht wieder grösser ist?
ein ganz wesentliches Problem beim GPS Empfang ist übrigens das beabsichtigte oder auch unbeabsichtigte Jamming:
Ein GPS-Jammer ist ein Störsender für die Signale des Global Positioning System (GPS), eines satellitengestützten Systems zur weltweiten Positionsbestimmung, das vom Verteidigungsministerium der USA betrieben wird.
Das GPS sendet Datensignale von Satelliten, die die Erde umkreisen, auf den Frequenzen
* 1575,42 MHz (L1, ziviles GPS) und
* 1227,6 MHz (L2, militärisches GPS).
Durch die relativ geringe Sendeleistung der Satelliten, die Umlaufbahn in Höhe von 500 bis 20.000 km über der Erdoberfläche und dem geringen Wirkungsgrad der Antennen der GPS-Empfänger auf der Erde, sind die GPS-Signale nur mit einer ausgesprochen geringen Feldstärke zu empfangen.
Schon Störsignale mit sehr geringer Feldstärke können den Empfang der Satelliten überdecken. Eine zusätzliche Modulation (z.B. Rauschmodulation) eines Störsenders kann den GPS-Empfang zeitweise oder auch vollständig unterbinden. Durch die sehr kleine benötigte Störenergie kann ein GPS-Störsender für das Nahfeld (ca. 10 m) sehr klein sein. Größere Geräte, mit einer Sendeleistung von ca. 4 Watt, wie sie z.B. im Irak-Krieg eingesetzt worden sein sollen, können das GPS-Signal angeblich im Umkreis von bis zu 100 km lahmlegen.
Neben den reinen Störsendern sollen noch die wesentlich aufwendigeren GPS-Faker existieren. Diese Geräte stören das Satellitensignal nicht nur, sie senden manipulierte GPS-Daten. Dadurch soll den Empfängern (Lenkwaffen) eine falsche Position vorgespiegelt werden, um damit eine kontrolliert fehlerhafte Zielbestimmung zu erreichen.
Von Seiten der USA wurden große Anstrengungen unternommen, ihre Lenkwaffen (Smart Bombs, Marschflugkörper) gegen derartige Störungen zu schützen. Dabei wurden insbesondere die integrierten GPS-Antennen gegen Störungen vom Boden aus abgeschattet (Ausblendung von Bodensignalen durch Abschirmung), so dass das Satellitensignal von oben bevorzugt empfangen wird.
GPS-Jammer kamen in Deutschland im Rahmen der geplanten Einführung der LKW-Maut in Deutschland in die Diskussion, da damit die GPS-Signale unterbrochen werden könnten und somit eine korrekte Berechnung der Maut möglicherweise gestört wäre. Konkreter sind die Pläne der Betreiber von Nuklearanlagen in Deutschland: GPS-Jammer werden im Fall eines Angriffs durch Flugzeuge genutzt um die genaue Positionsbestimmung im Umkreis von einigen Kilometern um die Anlage zu verhindern.
Das GPS kann auch unabsichtlich gestört werden. Beispielsweise wurden die Navigationsgeräte von Fangschiffen in einer amerikanischen Küstenstadt im Bereich des Hafengebietes monatelang gestört. Als Ursache entpuppte sich nach langer Suche ein eingeschaltetes, handelsübliches Transistorradio. Eine Oberwelle des internen Mischoszillators fiel genau auf die GPS-Frequenz und wurde von der Antenne des Radios abgestrahlt. Die geringe Feldstärke des Störsignals reichte aus, um die umliegenden GPS-Empfänger zu stören. Da vor allem preiswerte Radiogeräte über eine manuelle Sendereinstellung und gleichzeitig meist über eine schlechte Abschirmung verfügen, sind solche Störungen zu erwarten, wenn das Radio auf eine bestimmte UKW-Empfangsfrequenz eingestellt wird. Diese Frequenz lässt sich aus der Oszillator- und Zwischenfrequenz des Radiogerätes errechnen. Solche unerwünschten Störungen durch handelsübliche Radios könnten GPS-Empfänger im Umkreis von vielen Metern außer Betrieb setzen. Beispielsweise fällt die 14. Oberwelle des UKW-Mischoszillators genau auf die zivile GPS-Frequenz, wenn am Radio eine Frequenz von 101,83 MHz eingestellt ist.
alle Theorie ist grau und deshalb habe ich samt Copilot mal eine kleine wissenschaftliche Studie im Selbstversuch durchgeführt um die Abweichungen von Tacho, FIS und GPS untereinander zu bestimmen und damit die annähernd wirkliche Geschwindigkeit zu ermitteln.
Testwagen: A6 3.0 TDI DPF Limo 4F/06, 6-Gang SG, 225/50/17 Reifen, 280er Tacho, MMI, FIS, GRA
Messgerät: Medion MD 96900 GPS
Messtrecke: BAB2 Berlin-Magdeburg
Durchführung:
die Werte wurden alle im 6. Gang jeweils mindestens 2x bestimmt, wenn der GPS Parameter HDOP max. 1.0 zeigte und die GRA sich auf die genaue Tachogeschwindigkeit stabilisiert hatte, was zumindest beim 260er Tachowert doch schwieriger war als gedacht.
Ergebnisse:
Angaben in km/h
Tacho: FIS: GPS:
-60-----57---55
-80-----77---75
100-----97---96
120----116--116
140----135--135
160----155--155
180----173--174
200----192--194
220----211--214
230----221--224
240----230--233
250----240--243
260----249--252
interessanterweise zeigte das GPS Gerät bei Tacho 100-200 km/h mehr oder weniger die gleichen Werte, unter 100 km/h aber weniger und über 200 km/h dagegen immer mehr an als das FIS, im Bereich über 200 Km/h gab es auch deutlich mehr Schwankungen der GPS Werte um 1-2 km/h gegenüber dem FIS, wobei immer die am längsten angezeigte GPS Werte zur Auswertung kamen.
Diskussion:
die Tachoabweichung im Vergleich zum FIS liegt bei 3-5% und im Vergleich zur über Radumfang, Übersetzung und Drehzahl berechneten Geschwindigkeit auch bei max. 5%.
damit scheinen die FIS Werte des getesteten Wagens bei einer duchschnittlichen Abweichung von ca. 1 km/h am glaubwürdigsten und damit auch die genauesten in diesem Vergleich zu sein.
der Algorithmus des zur Geschwindigkeitsmessung verwendeten GPS Geräts scheint auf den Bereich 100-200 km/h optimiert zu sein, im Bereich unter 100 km/h und über 200 km/h zeigt es offenbar deutliche Abweichungen, die mittels Kontrollmessung mit einem weiteren GPS Gerät und/oder baugleichen Fahrzeug verifiziert werden sollten, obwohl sich wahrscheinlich alle Consumergeräte hier ähnlich verhalten.
dennoch ist mittels handelsüblicher GPS Geräte zumindest ein halbwegs genauer und unabhängiger Vergleich auch völlig unterschiedlicher Fahrzeuge mit relativ akzeptabler Fehlerabweichung von 3-4 km/h möglich, die maximal angegebene theoretische Genauigkeit wird wie vermutet in der Praxis auf der Strasse aber nicht erreicht!
Zeigt nur das, was ich schon ein paar mal geschrieben habe.
Bis 80 km/h gehen die Tacho anders als über 80 km/h. Ist auch genau der Punkt an dem sich die Skala ändert.
Auch deine Daten bestätigen das.
Abweichung Tacho zu FIS 1,04 (+/- 0,01) über die Skala (gleiche Abweichung.
Abweichung GPS zu FIS, bis 80 km/h 1,04 (+/- 0,01) und ab 80 km/h 1,00 (+/- 0,01).
Hat also nichts mit dem GPS zu tun sondern mit dem Tacho und wie Audi das implementiert.
Hier deine eigenen Daten mit der Abweichung, der Knick ist deutlich, die Daten laufen aber gleich. Sehr gut gemessen übrigens, die Abweichungen sind mehr als in der Messgenauigkeit.
-----------------GPS>FIS
-----------Tacho>FIS
--------GPS
-----FIS
Tacho
060 057 055 1,05 1,04
080 077 075 1,04 1,03
100 097 096 1,03 1,01
120 116 116 1,03 1
140 135 135 1,04 1
160 155 155 1,03 1
180 173 174 1,04 0,99
200 192 194 1,04 0,99
220 211 214 1,04 0,99
230 221 224 1,04 0,99
240 230 233 1,04 0,99
250 240 243 1,04 0,99
260 249 252 1,04 0,99
und was sagt uns das jetzt, mal abgesehen davon, dass du die Werte GPS zu FIS genau reziprok in Relation gesetzt hast wie angegeben:
der Tacho geht also mindestens 3 km/h und max. 5% vor und hat bei Tempo 100-180 seine grösste prozentuale Genauigkeit, ähnlich wie beim GPS wo auch dieser optimierte Messbereich existiert, der aber deutlich besser als beim Tacho liegt, aber das genauste Instrument ist in diesem Vergleich das FIS, zumindest was die Geschwindigkeit anbelangt und genau das hätten wir damit bewiesen.
wie genau das aber nun von der realen Geschwindigkeit abweicht, könnte nur eine Messreihe mittels geeichter Lichtschranke belegen, nach meiner Berechnung mit meiner Bereifung aber max. 1 km/h 😎
Ich dachte ich hätte geschrieben was das zeigt.
Die Werte stammen von deinem Auto/Tacho/FIS und sind nur für das Fahrzeug zu sehen, sie geben keinen Rückschluss auf allgemeine Abweichungen.
Der Trend bei 4F Tacho, ab 80 km/h eine andere Skala zu benutzen zeigt dein Fahrzeug genau wie andere die gemessen wurden.
Es zeigt auch, das Tacho und FIS pro Fahrzeug in einer Relation sind.
Mach mal den Test wie ich ihn gemacht habe. 2 4F nebeneinander. Verschiedene Tachowerte, gleiche GPS Werte (von verschiedenen GPS).
Kannst gerne vorbei kommen und wir messen das zusammen aus.
@ rufus: wieso ist in deinem Vergleich das FIS das Gerät mit der genauesten Geschwindigkeitsangabe? Und wieso ist das bewiesen? Da kann ich dir nicht so richtig folgen. Mir fehlt ein wenig die Referenz, freue mich aber über die Lösung meiner Denkblockade.
Zitat:
Original geschrieben von Duck
Die Werte stammen von deinem Auto/Tacho/FIS und sind nur für das Fahrzeug zu sehen, sie geben keinen Rückschluss auf allgemeine Abweichungen.Der Trend bei 4F Tacho, ab 80 km/h eine andere Skala zu benutzen zeigt dein Fahrzeug genau wie andere die gemessen wurden.
Es zeigt auch, das Tacho und FIS pro Fahrzeug in einer Relation sind.
Mach mal den Test wie ich ihn gemacht habe. 2 4F nebeneinander. Verschiedene Tachowerte, gleiche GPS Werte (von verschiedenen GPS).
keine Frage es bezieht sich erstmal alles nur auf ein Fahrzeug, allerdings sind alle (mir bekannten) Werte zumindest beim F4 Kollegen Herrenfahrer nahezu identisch.
das wundert mich ehrlich gesagt auch nicht wirklich und mich würde tatsächlich mal interessieren ob die Abweichung der Bordinstrumente bei einem anderen Getriebe und/oder anderem Motor, Tacho, e.t.c. abweicht, wovon fast auszugehen ist, aber die Frage ist dann um wieviel?
möglicherweise unterscheiden sich auch GPS Empfänger etwas in den Werten, wobei dies bei der angegebenen theoretischen Messgenauigkeit ja eigentlich unmöglich wäre?
das baugleiche Geräte auch in unterschiedlichen Fahrzeugen, die gleich schnell, die gleiche Strecke fahren, dann auch das gleiche anzeigen, darf aber eigentlich vorrausgesetzt werden!
wie wäre es denn, wenn jeder mit einem GPS Gerät erstmal auch so eine Messreihe erstellt und dann sind wir schlauer 🙂