Woher nimmt ein Navi im Auto die Geländehöhe?
Ja,woher? Ist die in den installierten Karten enthalten, oder wird die mi dem GPS Signal übertragen?
5 Antworten
Wenn das Navi mindestens 5 Satelliten empfängt, kann es neben der Position auch die Höhe berechnen. Allerdings ist das Ergebnis meist sehr ungenau, viel ungenauer als die Position und weicht meist 10 bis 20 Meter von der tatsächlichen Höhe ab. Manche Navis nutzen daher Karten, welche digitale Höhendaten enthalten. Sie berechnen die Position aus den GPS/GNSS-Daten und holen sich die Höhe aus den Kartendaten.
Andere Navis, z.B. die meisten Outdoor-Navis aber auch manche Smartphones, haben einen eingebauten Barometer, also einen Luftdruckmesser. Aus den GPS-Daten und dem gemessenen Luftdruck können diese Geräte die Höhe auf einige Meter genau ermitteln.
Alles korrekt.
Kleine Anmerkung: Je nach Empfangseinheit und Korrektur kann eine Position in einer Genauigkeit von wenigen Zentimetern bis hin zu deinen genannten Werten errechnet werden.
Grundsätzlich gilt die Regel, dass die Höhenermittlung immer im Faktor 2/3 Schlechter ist als die Lageermittlung. Das bedeutet, dass bei einem Auto-Navi (Genauigkeit der Lage etwa 10 Meter - in dichten Städten wie Frankfurt am Main 20m) die Höhengenauigkeit etwa bei ca. 40 Metern liegt. Das ist als Info de facto unbrauchbar.
Daher greifen Navis auf ein Hinterlegtes Höhengitter zurück. Manometer sind eher dann in Outdoor-Navigationssystemen oder im Bereich der Fliegerei zu finden.
Die GPS Daten sind mit Höhendaten versehen, der leist also nur die Höhe an der Stelle aus, an der du gerade bist.
Ist doch genau das, was ich geschrieben hab. Die GPS Daten sind mit Höhendaten versehen die dann an der aktuellen Position ausgelesen werden :)
Nun es gibt wohl ein Verständnisproblem zwischen uns. Es ist ein Unterschied ob das GNSS Signal eine Höhe beinhaltet oder die Navi-Datenbank. Ich deute deine Aussage dahingehend, dass das GNSS Signal bzw. die GNSS Daten eine Höhe beinhalten. Dem ist aber nicht so. Sondern die Höhendaten liegen außerhalb der GNSS-Daten in einer separaten Datenbank auf dem Navigationsgerät.
Das GPS Signal enthält die genaue Uhrzeit, den Breitengrad, den Längengrad und die Höhe.
Nein, das ist nicht so. Ein GNSS Signal ist eine Trägerwelle die Ein Zeitsignal beinhalten. Daneben noch Satellitenstatus und einige andere Kontrolldaten.
Die Position (Länge und Breite) sowie die Höhe können nur unter Verwendung von MEHREREN Satellitensignalen durch das auf der Erde befindliche Empfangsgerät errechnet werden.
Das ist schon klar, dass der Empfänger das nur mit mehreren Satelliten berechnen kann, aber genau das habe ich auch gemeint nur unpräziese ausgedrückt.
Über das Navi. GPS ist nicht das wahre
Errechnet , ich denke dazu braucht es zumindest 4 Sateliten...
3 Sateliten reichen normal schon, da du aber in deinem GPS Empfänger idR keine Atomuhr verbaut hast braucht man 4 Satelliten um die Zeitabweichung noch korrigieren zu können.
Die errechnete Höhe eine Aussage. Die Höhe die das Navi errechnet ist so gut wie "keine Aussage". Daher werden die Höhendaten positionsabhängig in einer Gitterdatei auf dem Navi hinterlegt.
Was meinst du denn damit? Mit 4 Satelliten kann man sehr wohl eine relativ genaue Höhe bestimmen. Kannst ja mal mit dem Handy im Flugzeug nachmessen.
Als erstes muss ich mich entschuldigen, dass hier wohl ein paar Wortschnipsel durcheinandergeraten sind.
Ja, du hast recht, dass man mit 4 Satelliten eine Position errechnen kann. Das ist die Mindestanforderung.
Über das Wort Genauigkeit lässt sich schwer diskutieren. Was ist "genau" wenn ich im Flugzeug sitze und wissen möchte ob ich nun 3500m über dem Meer oder 3600 Meter im Meer fliege gebe ich dir recht. das ist eine Differenz von 100 Metern. Diese anzuwenden bei Gefällprofilen einer Abwasserleitung ist eher unnütz.
Von Daher wäre in dieser Aussage die benötigte / erwartete Genauigkeit zu definieren.
In meinem täglichen Arbeitsumfeld mit GNSS definieren wir Höhengenauigkeiten von 3 cm in seltenen Fällen im Submeterbereich.
Hierfür ist Equipment erforderlich, welches das eines Navi-Systems bei Weitem übersteigt.
Legen wir nun die Möglichkeiten einer KFZ Navigation oder der eines aktuellen Smartphone zu Grunde so bewegen wir uns im kleineren DEKAmeter Bereich.
Die Frage stellt sich nun was bringt mir eine Höhe mit einer Grundgenauigkeit von (sagen wir z.B.) 50 Metern. Selbst im KFZ Navi ist das eher nicht das was der Endnutzer haben möchte.
Aus diesem Grund wird die aus GNSS Daten errechnete Höhe schlicht weg verworfen und die Information aus einer zweiten (von GNSS völlig) unabhängigen Datenbank ausgelesen.
Die Kernfrage war ja wo die Höhe im KFZ Navi herkommt. Aus den GNSS Daten und der daraus errechneten 3D Position kommen sie nicht.
Die Module von Ublox (Cam M8) erreichen Genauigkeiten von ca 2m bei der Höhe wenn sie genügend Sateliten haben. Zumindest passen die idR sehr gut mit den Druckwerten des Barometers zusammen.
Ob jetzt die Navihersteller solche Module verbauen ist fraglich, all zu teuer sind sie aber auch nicht gerade.
Aber ja ich gebe dir recht, dass gespeicherte Höhendaten mit Sicherheit um einiges genauer sind als die vom GPS.
Ok habs nochmal nachgemessen, die Höhe passt auf etwa 9 Meter mit dem Barometer zusammen. Wenn ich den Fehler vom Barometer dazu nimm könnens durchaus 10-12m Abweichung zur tatsächlichen Höhe sein.
Keine Ahnung woher ich die 2m habe.
Oha, nach dem Datenblatt von Ublox benutzt dieses Modul aber ein differenziertes (korrigierten) GNSS über den RTCM 2.3 Datenstrom. (Der ist zwar veraltet und wird bald nicht mehr unterstützt aber dennoch führt es zu einer Datenkorrektur, die auch die Position bereits in den Submeterbereich gehen lässt. Somit sind auch die 2m Höhengenauigkeit evtl. zu erklären fände ich persönlich aber auch mit RTCM sehr sportlich.
Navi-Systeme in Autos sind (auf Grund der nicht weltweit verfügbaren Korrekturdatenströme) grundsätzlich nicht differenziert.
KFZ --> GNSS
Ublox --> DGNSS
Naja die Messdaten auf die ich mich ursprünglich bezogen habe wurden mitten in Black Rock Dessert in Nevada aufgenommen, also ich denk mal nicht dass dort Korrekturdaten überhaupt verfügbar sind.
Kann aber sein dass ich mich da auch vertan habe. Die neuen Messdaten mit den 9m habe ich vorm Haus gemessen.
Nun Korrekturdaten gibt es sehr viele und auch Weltweit, aber eben nicht überall ;-)
Der RTCM Datenstrom ist weltweit gleich. Oft aber nur über Mobilfunk oder eben über Langwellenfunk empfangbar und da gibt es einfach "Funklöcher"
Wie gesagt mitten in Black Rock Dessert wo es kein Mobilfunknetz gibt stell ich mir das schwer vor.
Langwelle glaub ich kaum, das Modul hatte nur eine einfache GPS Antenne drauf und auch sonst keine Antenne verbaut welche auch nur irgendwie unter 1Ghz senstiv wäre.
Nein, die Navi-Datenbank hat ein Höhengitter hinterlegt, welches auf Grund der errechneten Position ausgelesen wird