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"Bei GPS liegt die Genauigkeit oft bei rund zehn Metern"

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  1. "Bei GPS liegt die Genauigkeit oft bei rund zehn Metern"

    Autor: dummzeuch 28.09.21 - 19:35

    Aber nur für geeignete Definitionen von "oft", denn in der Regel liegt die Genauigkeit von GPS eher bei einem Meter und besser, zumindest bei stationärer Messung. In Bewegung dürfte die Genauigkeit bei der "SpaceX-Methode" ebenfalls deutlich schlechter sein.

  2. Re: "Bei GPS liegt die Genauigkeit oft bei rund zehn Metern"

    Autor: Felixkruemel 28.09.21 - 20:19

    dummzeuch schrieb:
    --------------------------------------------------------------------------------
    > Aber nur für geeignete Definitionen von "oft", denn in der Regel liegt die
    > Genauigkeit von GPS eher bei einem Meter und besser, zumindest bei
    > stationärer Messung.
    Das stimmt so überhaupt nicht, nur mit GPS kommst du nicht genauer als auf 5m hin.

    Wenn du z.B. mit einem Handy den Standort bestimmst nutzt das Handy mindestens noch GLONASS und Beidu zur Ortung, damit kommst du auf ~2m, bei neueren Handys kommt zusätzlich noch Galileo hinzu was das auf weniger als 1m genau macht, vorrausgesetzt man sieht genügend freien Himmel. Aber nur GPS reicht da bei weitem nicht.

  3. Re: beidu wohl eher nicht

    Autor: stoney0815 28.09.21 - 20:47

    Zumindest nicht außerhalb von Ostasien. Beidu wurde von den Chinesen meines Wissens nach nur für diese region konzipiert.

  4. Re: "Bei GPS liegt die Genauigkeit oft bei rund zehn Metern"

    Autor: notuf 28.09.21 - 21:22

    Doch nur mit GPS kommst du weit unter 5 Meter, ja sogar unter einen Meter. Dual Frequency macht es möglich.

  5. Re: "Bei GPS liegt die Genauigkeit oft bei rund zehn Metern"

    Autor: DragonHunter 28.09.21 - 21:43

    Sagen wir so. In der Beschreibung von GPS wird in 95% der Fälle bei normalen Bedingungen 7,8 m Genauigkeit garantiert (Siehe Link unten, Seite 22).
    Damit äre der Gewinn von Starlink... nicht vorhanden. Vorallem ist vermutlich der technische Aufwand, aus Starlink die Infos zu bekommen schwieriger als aus GPS, das ja genau dafür gemacht ist...

    Die Behauptung, die Werte wären besser als bei GPS sind damit einfach Unsinn und zeigt, wie schlecht hier recherchiert wurde.

    https://www.gps.gov/technical/ps/2008-SPS-performance-standard.pdf

  6. Re: "Bei GPS liegt die Genauigkeit oft bei rund zehn Metern"

    Autor: redmord 28.09.21 - 21:47

    DragonHunter schrieb:
    --------------------------------------------------------------------------------
    > Sagen wir so. In der Beschreibung von GPS wird in 95% der Fälle bei
    > normalen Bedingungen 7,8 m Genauigkeit garantiert (Siehe Link unten, Seite
    > 22).
    > Damit äre der Gewinn von Starlink... nicht vorhanden. Vorallem ist
    > vermutlich der technische Aufwand, aus Starlink die Infos zu bekommen
    > schwieriger als aus GPS, das ja genau dafür gemacht ist...
    >
    > Die Behauptung, die Werte wären besser als bei GPS sind damit einfach
    > Unsinn und zeigt, wie schlecht hier recherchiert wurde.
    >
    > www.gps.gov

    95% der realen Fälle oder 95 % der Fälle in Relation zum Globus?
    In Häuserschluchten haben GPS-Empfänger sehr häufig sehr große Probleme durch Reflektionen. Auf dem Land ist natürlich tuttifrutti.

  7. Re: beidu wohl eher nicht

    Autor: shoggothe 28.09.21 - 22:19

    stoney0815 schrieb:
    --------------------------------------------------------------------------------
    > Zumindest nicht außerhalb von Ostasien. Beidu wurde von den Chinesen meines
    > Wissens nach nur für diese region konzipiert.

    Wie soll das denn gehen? Kreisen die Satelliten über China? Nein, sie bewegen sich in einer Umlaufbahn. Das ist eine im Raum feststehende Kreisbahn (ideal) mit dem Erdmittelpunkt im Zentrum. Da China überflogen werden soll, kann diese Kreisbahn nicht am Äquator verlaufen, sondern in einem gewissen Winkel dazu. Da die Erde sich dreht, ist es nicht möglich, Orbits ausschließlich China überfliegen zu lassen. Die weltweite Abdeckung ergibt sich quasi automatisch, einzig die Pole könnten ausgespart werden. Aber warum sollte man das tun?

  8. Re: beidu wohl eher nicht

    Autor: NuclearBeast 28.09.21 - 22:41

    Eine Möglichkeit Beidu nur in dieser Region verfügbar zu machen, wäre das Senden der Signale zu unterbinden wenn immer der Sattelit in einer anderen Region ist.

    Wurde m.W. nach bei GPS so gemacht, dass der zivile Träger über Kriegsgebieten deaktiviert wurde um dem Feind nicht zu helfen

  9. Re: beidu wohl eher nicht

    Autor: Sylvan1 29.09.21 - 06:46

    shoggothe schrieb:
    --------------------------------------------------------------------------------
    > > Zumindest nicht außerhalb von Ostasien. Beidu wurde von den Chinesen
    > meines
    > > Wissens nach nur für diese region konzipiert.
    >
    > Wie soll das denn gehen? Kreisen die Satelliten über China?
    Das geht ganz einfach mit den entsprechenden geosynchronen Orbits.
    Genauer: "IGSO-Orbits" wobei die geostationäre Umlaufbahn der bekannteste Spezialfall hiervon ist.
    Bei diesen Orbits zieht der Satellitenbahn über die Zeit eine Schleife um einen bestimmten Längengrad. Ein Satellit der also einen IGSO-Orbit hat, welcher auf den Längengrad von Hawaii ausgerichtet wurde, werden wir hier nie zu Gesicht bekommen.

    Insbesondere Beidou 2 bestand primär aus derartigen Satellitenbahnen, welche so ausgerichtet waren, dass nur in Ostasien immer genügend Beidou-Satelliten gleichzeitig sichtbar waren um damit eine Positionsbestimmung durchführen zu können. Mit Beidou 3 setzt man nun primär auf MEO-Satelliten und kann Beidou daher auch global besser einsetzen.

    Nichts desto trotz ist die Abdeckung aufgrund der zusätzlichen geostationären sowie geosynchronen Satelliten im chinesischem Gebiet deutlich höher als bei uns.

    Weitere Beispiele für Satellitennavigationssysteme mit regionaler Abdeckung wären das QZSS von Japan (als Ergänzung zum GPS insbesondere in Häuserschluchten gedacht) sowie das indische IRNSS.

    shoggothe schrieb:
    --------------------------------------------------------------------------------
    > einzig die Pole könnten ausgespart werden. Aber warum sollte man das tun?
    Die Pole werden immer ausgespart. Achte mal darauf, dass im Norden nur ganz wenige Sateliten zu sehen sind.
    Eine Satellitenkonstellation mit Überflug der Pole (Walker-Konstellation) benötigt schlicht mehr Satelliten und wäre daher teurer.
    Das spart man sich, weil man auch am Pol noch genügend niedrig stehende Satelliten hat, welche noch ausreichen für eine Positionsbestimmung - wenn auch nicht so genau wie andernorts.
    Die Russen haben in den Polgebieten mehr Interesse als die Amis, weswegen die Inklination der Glonass-Konstellation höher ist als bei GPS und Glonass dort eine bessere Abdeckung hat. Aber eine Walker-Konstellation haben auch die nicht gemacht.

  10. Re: "Bei GPS liegt die Genauigkeit oft bei rund zehn Metern"

    Autor: smonkey 29.09.21 - 08:38

    Felixkruemel schrieb:
    --------------------------------------------------------------------------------
    > neueren Handys kommt zusätzlich noch Galileo hinzu

    Wirklich? Galileo ist inzwischen praktisch nutzbar? Ich dachte das wäre mal wieder so ein EU Projekt das todgespart wurde.

  11. Re: "Bei GPS liegt die Genauigkeit oft bei rund zehn Metern"

    Autor: Tobiaspr 29.09.21 - 08:56

    smonkey schrieb:
    --------------------------------------------------------------------------------
    > Felixkruemel schrieb:
    > ---------------------------------------------------------------------------
    > -----
    > > neueren Handys kommt zusätzlich noch Galileo hinzu
    >
    > Wirklich? Galileo ist inzwischen praktisch nutzbar? Ich dachte das wäre mal
    > wieder so ein EU Projekt das todgespart wurde.

    Das System ist nutzbar. Ich habe eine Samsung Galaxy A70ukd die Gallileo Systeme werden zur Positionsbestimmung benutzt. Es gibt Apps mit denen man die Empfangenen GPS Signale sehen kann. Wenn ich mich recht entsinne war Gallileo sogar deutlich Genauer als GPS weil neuer. Ich meine das die Amis sogar Militärischen zugriff auf das System wollten.

  12. Re: "Bei GPS liegt die Genauigkeit oft bei rund zehn Metern"

    Autor: smonkey 29.09.21 - 09:03

    Tatsächlich kann das sogar schon mein Galaxy S10. Danke, man lernt jeden Tag dazu!

  13. Re: beidu wohl eher nicht

    Autor: LASERwalker 29.09.21 - 09:27

    Wie kann man so selbstsicher sein und dennoch so daneben liegen?

    Natürlich ist das möglich. Nimm eine geosynchrone Bahn und erhöhe die Inklination. Der Satellit ist jetzt fast immer auf der gleichen Länge. Die Breite schankt in einem 24 Stunden Rhythmus.

    Man kann auch den Satelliten länger nördlich als südlich des Equators haben.
    Dazu verwendet man eine elliptische Bahn die nördlich des Equators den grössten Abstand zur Erde hat. Durch das zweite keplersche Gesetzt wird sofort klar warum das so ist.

    Dadurch ergeben sich solche Bahnen: https://earth.esa.int/image/image_gallery?uuid=0da4f733-ce63-4ff0-b5bc-87ecfb48f511&groupId=163813&t=1366365289023
    Du wirst diesen Satelliten nie von Europa aus sehen.

  14. Re: "Bei GPS liegt die Genauigkeit oft bei rund zehn Metern"

    Autor: LASERwalker 29.09.21 - 09:30

    Felixkruemel schrieb:
    --------------------------------------------------------------------------------
    > Das stimmt so überhaupt nicht, nur mit GPS kommst du nicht genauer als auf
    > 5m hin.

    Als jemand der regelmässig genauere Positionen als 5m mit GPS erreicht, darf ich dir die Frage stellen: Kannst du diese Aussage begründen?

    > Wenn du z.B. mit einem Handy den Standort bestimmst nutzt das Handy
    > mindestens noch GLONASS und Beidu zur Ortung, damit kommst du auf ~2m

    Wie sollte die Position mit GLONASS und Beidou genauer werden?

  15. Re: beidu wohl eher nicht

    Autor: smonkey 29.09.21 - 09:48

    +1

  16. Re: "Bei GPS liegt die Genauigkeit oft bei rund zehn Metern"

    Autor: Sylvan1 29.09.21 - 09:56

    LASERwalker schrieb:
    --------------------------------------------------------------------------------
    > Wie sollte die Position mit GLONASS und Beidou genauer werden?
    Mit einfacher Stochastik.
    Man hat zu schätzende Parameter (hier die 3 Empfänger-Koordinaten), welche man aus n Beobachtungen errechnet. Da die einzelnen Messwerte fehlerbehaftet sind ergibt sich, dass die hiervon abgeleiteten Parameter einer Ungenauigkeit unterliegen und man daher keinen exakten Wert sondern ein Konfidenzintervall für diese erhält. Dieses Konfidenzintervall kann verkleinert werden mit mehr Beobachtungen - also einem größeren n.

    Mal ein ganz einfaches Beispiel: Du misst eine Strecke mit dem Maßband. Das machst du 10x, mittelst die Werte und stellst damit fest, dass die Strecke 100m im Mittel beträgt und deine Messungen eine Standardabweichung von 1m aufweisen. Die tatsächliche Strecke liegt also in einem Intervall von 100m +- 0,32m (mit einer Wahrscheinlichkeit von 68,27%).
    Würdest du nun aber nicht nur 10x messen sondern z.B. 50x dann hast du deutlich mehr Messungen aus denen du die Strecke ableiten kannst und daher wird auch dein Schätzwert für die tatsächliche Strecke genauer - nämlich 100m +- 0,14m. Mehr Messungen führen also zu einer Verbesserung der Konfidenzintervalle der zu schätzenden Parameter. Daher wird auch die Positionsbestimmung genauer wenn man noch andere Messungen mit dazu nimmt.

  17. Re: "Bei GPS liegt die Genauigkeit oft bei rund zehn Metern"

    Autor: LASERwalker 29.09.21 - 10:13

    Das funktioniert leider nicht. Wenn man die gleiche Distanz mit 10 verschiedenen, ungenauen Massbändern misst bekommt man dadurch nicht zangsläufig ein besseres Ergebnis.

    Um genauere Messungen vornehmen zu können kannst du:
    - Mit EGNOS oder übers Internet die aktuellen Bahn- und Uhrenfehler empfangen.
    - Mit Zwei-Frequenz Empfänger die atmosphärische Einflüsse korrigieren
    - Mit einer besseren Antenne Mehrwegempfang unterdrücken

    Galileo, GLONASS oder Beidou KÖNNEN die Position verbessern wenn du zuwenig GPS Satelliten empfängst oder diese ungünstig stehen (zB. zu tief am Horizont). Bei aktuell 30 aktiven GPS Satelliten passiert das nicht oft.
    Sobald du genügend GPS Satelliten empfängst wird das Ergebnis durch mehr Satelliten(-systeme) nicht besser.

  18. Re: "Bei GPS liegt die Genauigkeit oft bei rund zehn Metern"

    Autor: Steven Lake 29.09.21 - 10:31

    GPS hat doch viele Limitationen aufgesetzt bekommen, weil die USA die guten Dinge nur für sich selber haben wollen. GPS muss ab einer bestimmten Geschwindigkeit und Höhe abschalten. Auch das US Militär kann ein viel genaueren Standort aus dem GPS raus holen.

    Die USA haben halt Angst dass der Russe sich billig einen GPS Chip kauft, es auf eine Rakete packen und dann in Richtung USA abfeuern. Heute nicht mehr nötig, aber trotzdem gibt es die Limits von GPS noch.

  19. Re: "Bei GPS liegt die Genauigkeit oft bei rund zehn Metern"

    Autor: Kadjus 29.09.21 - 10:38

    Mit speziellen live kompensierten Empfängern wird in der Vermessungstechnik auch eine Positionstoleranz von etwa 1cm mit GPS erreicht. Die Technik ist nicht ganz billig und passt nicht in ein Smartphone, aber es geht.

  20. Re: "Bei GPS liegt die Genauigkeit oft bei rund zehn Metern"

    Autor: Sylvan1 29.09.21 - 10:42

    LASERwalker schrieb:
    --------------------------------------------------------------------------------
    > Das funktioniert leider nicht. Wenn man die gleiche Distanz mit 10
    > verschiedenen, ungenauen Massbändern misst bekommt man dadurch nicht
    > zangsläufig ein besseres Ergebnis.
    Definitiv doch, das ist grundlegende Fehlerlehre.
    Jede Messung (welche nur stochastisch fehlerbehaftet ist) verbessert das Konfidenzintervall des zu schätzenden Parameters - Punkt.
    Die einzelnen Messungen können dabei unterschiedlich genau sein - spielt keine Rolle. Genaue Messungen haben einen größeren Einfluss, ungenauere einen kleineren. Aber alle verbessern das zu schätzende Ergebnis.
    Kannst du jeden Vermessungsingenieur (wie mich) fragen.

    Im konkreten Fall ist der Einfluss von weiteren Satelliten sogar noch höher, da für die Genauigkeit der Positionsbestimmung die geometrische Konstellation der verwendeten Satelliten ganz essentiell ist. Würden z.B. alle Satelliten auf einer Linie liegen, dann hat die geschätzte Position eine ganz üble Genauigkeit in dieser Längsrichtung (Stichwort: "Schleifender Schnitt"). Würde man auch nur einen einzigen Satelliten hinzunehmen, der hierzu auf der anderen Seite steht, dann kann auch allein dieser einzelne Satellit die Positionsgenauigkeit um mehrere Größenordnungen verbessern. Jeder Satellit mehr, mit vernünftiger Genauigkeit, ist daher der Genauigkeit zuträglich.

    Die Methoden, welche du anführst verbessern ebenso die Schätzung, jedoch teilweise gravierender als eine einfache Erhöhung der Satellitenanzahl, da diese im funktionalen Modell anders rein spielen. Die Zweifrequenzmessung z.B. eliminiert den systematischen Fehler der ionosphärischen Laufzeitverzögerung nahezu komplett, während er in den Einfrequenzmessungen als diffuser Einfluss in den stochastischen Restfehlern mit eingehen würde. Diese Verbesserung ist also nicht stochastischer sondern funktionaler Natur.

    Kleine Anmerkung noch zu deiner Auflistung: Die wesentliche Verbesserung die EGNOS (und alle anderen SBAS) beiträgt liegt nicht in den hierüber verteilten Ephemeriden und Uhrenfehlern sondern in den Informationen über die Ionosphäre. Erst damit kann ein Einfrequenzempfänger Ionosphärenkorrekturen an jede einzelne Messung anbringen. Der Effekt der etwas besseren Bahn-, Uhrparameter ist hierzu deutlich geringer.

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