Galileo heeft nauwkeurigheid van minder dan 40cm, maar niet voor smartphones

De Galileo-plaatsbepalingsdienst heeft nu een nauwkeurigheid van minder dan 40cm, afhankelijk van het verbonden apparaat. Bij smartphones zal dit nog niet werken. Onder meer drones en autonome auto's zouden de extra nauwkeurigheid wel kunnen gebruiken.

De Galileo-satellieten ondersteunen sinds dinsdag high accuracy service, waardoor de plaatsbepalingsdienst een verticale nauwkeurigheid van 40cm moet hebben en een horizontale nauwkeurigheid van 20cm. Zonder has is de dienst op de meter nauwkeurig. ESA claimt dat Galileo de eerste satellietdienst is die has ondersteunt en daardoor dergelijk hoge nauwkeurigheid heeft. Has is gratis te gebruiken.

Has werkt op dit moment niet op de meeste consumentenapparaten, omdat de dienst met de e6-satellietband werkt. Hier is volgens ESA high-end apparatuur voor nodig. Al zegt de ruimtevaartorganisatie ook dat de dienst via internet beschikbaar moet komen, waardoor consumentenapparaten deze uiteindelijk wel zouden kunnen gebruiken.

De Agentschap van de Europese Unie voor het ruimtevaartprogramma Euspa was betrokken bij het project en zegt dat has vooral is ontwikkeld voor landmeetkunde, precisielandbouw en civiele techniek. 'Nieuwe en opkomende toepassingen als autonome auto's, onbemande voertuigen en robotica' zouden ook baat hebben bij has, aldus het agentschap.

Has werkt door het gebruik van een high accuracy data generator in Italië die extra correcties voor Galileo en gps genereert. Deze correcties worden in real time naar Galileo-satellieten gestuurd, die de data weer via de e6-band naar ondersteunde apparaten stuurt, met enkele berichten van 448bit per seconde. Zo wordt informatie over de banen van satellieten elke dertig seconden geüpdatet en de satellietklokken elke tien seconden aangepast. Zo moet de informatie over de Galileo-satellieten nauwkeuriger worden en zo ook de locatiebepaling. ESA zegt Galileo-has nog nauwkeuriger te willen maken, maar hier extra grondstations voor nodig te hebben. Hier wordt de infrastructuur nog voor geüpgraded.

Galileo High Accuracy Service

Door Hayte Hugo

Redacteur

24-01-2023 • 18:13

80

Submitter: japie06

Reacties (80)

80
80
54
7
0
21
Wijzig sortering
De GPS ontvangers in onze telefoons maken gebruik van Pseudo range meting, hierbij wordt de tijd gemeten tussen het verzenden en het ontvangen van het signaal dat de satelliet uitzend en hieruit wordt de afstand afgeleid, vandaar "Pseudo". De ontvanger heeft minimaal 4 satellieten nodig om een positie te kunnen berekenen.
Met GPS kan ook centimeter nauwkeurigheid bereikt worden met behulp van RTK(Real Time Kinematic). In basis berekend de ontvanger hoeveel "golfjes" er vanaf het uitzenden van het signaal door de satelliet worden ontvangen. Omdat de golflengte bekend is kan zo de afstand berekend worden. Waar precies op het golfje de uitzending is begonnen is ook bekend, daarmee wordt de gemeten afstand nog nauwkeuriger. Tevens wordt gebruik gemaakt van een tweede ontvanger in een basisstation waarin de berekende positie wordt vergeleken met de werkelijke positie van de ontvanger. Hieruit wordt een correctiesignaal naar de andere ontvanger(s) gestuurd om de nauwkeurigheid verder te vergroten. Ook hier zijn minimaal 4 satellieten nodig voor een geldige positie, plus de ontvanger van het basisstation. Aan dit soort systemen hangt uiteraard een heel ander prijskaartje, denk aan een paar duizend Euro per ontvanger.

[Reactie gewijzigd door pebertje01 op 22 juli 2024 14:12]

Tijd meten tussen ontvangen en versturen is eigenlijk niet helemaal waar, want je weet niet exact genoeg hoe laat het is, tenminste daarvan mag je niet uitgaan. Wat er gebeurt is dat de satellieten zelf heel synchroon (atoomklokken aan boord) zijn en de actuele tijd sturen en dit dus ook zeer synchroon. Door het verschil in afstand tov waar jij bent komen deze dan asynchroon toe. Op basis van het verschil van de het arriveren van de berichten van verschillende satellieten, de a priori gekende banen van de satellieten en rekeninghoudend met zowel speciale en algemene relativiteitstheorie bekom je dan een stelsel waaruit je x,y,z locatie en de huidige tijd haalt (4 dimensies en van daar dus zoals je zegt 4 satellieten). Van zodra je de tijd weet volstaan puur theoretisch dan 3 satellieten voor verdere tracking (en dan klopt het verhaal van verschil tussen zenden em ontvangen al meer)

[Reactie gewijzigd door Clemens123 op 22 juli 2024 14:12]

Check even dgps
Additie op GPS bestaat al jaren en wordt veel voor offshore en landmeten etc gebruikt.
Brengt nauwkeurigheid van gps naar 1 a anderhalve centimeter.

Bron:
https://en.m.wikipedia.org/wiki/Differential_GPS
Hoe kan ik daar als particulier gebruik van maken?
Dat is nog eens een praktisch advies
Dat is het zeker, in tegenstelling van de hierboven genoemde DGPS is het nieuwe systeem van JD met RTK minder gevoelig voor "schaduw" van bomen en ander objecten zoals HS masten en windmolens.
Zodra je met DGPS een object tussen basisstation en ontvanger krijgt duurt het soms wel tot 15 minuten voordat de verbinding weer tot stand komt. Daar zit ja als boer niet op te wachten. Oplossing is een nieuwe ontvanger met RTK aanschaffen of bij het agentschap van telecom gaan klagen dat de ontvangst niet goed is. Als er meerdere klachten zijn kunnen die helpen door het plaatsen van een extra zender, maar dat is een lange weg. Dan is het vervangen van een nieuwer systeem met RTK sneller maar ook duurder, maar dat kan je weer aftrekken van de belasting.
https://www.deere.nl/nl/o...nieuws-starfire-7000.html
Een boer hier. Wij rijden al sinds 2009 op 1-2 cm nauwkeurigheid (zelde principe als in het Artikel genoemd, correctie signaal aan de hand van meerdere grondstations wordt via het internet aangeboden, Trimble rtk) dus zo nieuw is dit allemaal niet. Verschil is wel dat Galileo gratis is. Zie onder anderen vrsnext.com en movertk.nl
Waar dit artikel over gaat is dat Galileo nu correctiesignalen verstuurd vanuit de satellieten en niet middels een internetverbinding vanuit basisstations. Dit maakt het o.a. mogelijk om 20cm/40cm XYZ te behalen op plekken die te afgelegen zijn om correctiesignalen via internet binnen te halen. Denk aan berggebied, open zee etc.
Dat kan ook al enkele jaren met Trimble rtx, nadeel is dat je geen data terug kan sturen.
Het ligt eraan hoe je het bekijkt maar “koop een tractor” is best vaak een goed advies. }:O
Precies. Met een tractor mag je bijvoorbeeld wél protesteren. Blokkeer je een snelweg door er op te gaan zitten dan wordt je er met geweld afgetrokken, blokkeer je hem met je tractor dan is dat prima.
Onder anderen! Zit je auto vast? pak de trekker, krijg je iets niet verschoven? pak de trekker!, Te jong om auto te rijden? Gewoon de trekker pakken! :D
Zie je een leuke tank? Hop kar 'm mee.
Hoe kan ik daar als particulier gebruik van maken?
Daar heb je weer gelijk in, een robotgrasmaaier met GPS was beter voorbeeld geweest, alhoewel de meeste toestenbordridders hier op Tweakers daar ook niets mee kunnen vanwege het niet hebben van een gazonnetje.
Ik heb ook geen gazonnetje (hopelijk in de toekomst wel!)

[Reactie gewijzigd door Krulsprietje op 22 juli 2024 14:12]

Tegenwoordig mogen trekkers gewoon de snelweg op...
Spark fun verkoopt een kit met een GPS die via een vergelijkbaar systeem als Galileo HAS correcties uitstuurt. Ik heb zo'n ding liggen en heb hier precisie rond de centimeter mee gehaald. :)

https://www.sparkfun.com/products/20000
BIjvoorbeeld met een EOS Arrow gnss ontvanger. Ik gebruik een Arrow 100 en die is submeter met dgps. Een Arrow 200 kan ook richting de 2 cm.
Ligt aan de afstand naar het grondstation waar je correctie data vandaan komt, je afwijking is over de x en y 1mm/km en over de z 1,5mm/km.
Dmv statische metingen kun je een nog hogere nauwkeurigheid halen.
Ik dacht dat GPS een stuk nauwkeuriger was, maar typisch is volgens de officiële GPS site een smartphone nauwkeurig op 4,9 m. En kennelijk is de afwijking (user range error) in 95% van de gevallen minder dan 2 m en in de praktijk wordt minder dan 65 cm gehaald. Om het even in perspectief te zetten.
Van wat ik me herinner kan GPS heel veel accurater, maar het is alleen beschikbaar voor Amerikaanse defensie etc.
Klopt, het Amerikaanse leger heeft toegang tot de P-code en M-code, die speciaal is ontworpen voor militaire doeleinden. Deze versie van GPS heeft een nauwkeurigheid van ongeveer 1 meter, maar kan worden verhoogd tot ongeveer 30 centimeter met behulp van technieken zoals Differentiële GPS en Wide Area Augmentation System. Wanneer je RTK (Real Time Kinematic) gebruikt kun je die de nauwkeurigheid verder verhogen tot centimeter en soms zelfs millimeter niveau.

De P-code is de oorspronkelijke militaire versie van GPS, met een nauwkeurigheid van ongeveer 30 cm, oorspronkelijk alleen toegankelijk voor geautoriseerde gebruikers. De M-code is een geavanceerde versie van de P-code, speciaal ontworpen voor militaire doeleinden met beveiligingsfuncties zoals anti-spoofing en anti-jamming, met een nauwkeurigheid van ongeveer 30 cm, alleen toegankelijk voor geautoriseerde gebruikers (die dus met bovengenoemde technieken op een vergelijkbare manier nauwkeuriger gemaakt kan worden).

Een 'mooi' voorbeeld van een missie waarbij de precisie van GPS en inertiële navigatie flink op de proef is gesteld:
https://www.rtlnieuws.nl/...od-met-vliegend-ninja-mes
De leider van al-Qaeda, Ayman al-Zawahiri, werd afgelopen weekend geëlimineerd op zijn balkon in de Afghaanse hoofdstad Kabul met een raket die vanuit een drone werd afgeschoten.
[...]
Zo kon het gebeuren dat de Egyptische terreurleider van 71, terwijl hij na het ochtendgebed op zijn balkon stond, uitgeschakeld werd, terwijl enkele meters verderop zijn gezin met de schrik vrij kwam.
[...]
De Amerikaanse inlichtingendienst CIA die de aanval uitvoerde wil het niet officieel bevestigen, maar Amerikaanse media weten het zeker: de operatie werd uitgevoerd met een Hellfire R9X. Die raket wordt ook wel een 'ninja-bom' genoemd. Hij ontploft niet, maar vlak voordat hij zijn doelwit raakt, schieten er zes vlijmscherpe messen uit de raket.
Binnen Nederland is het trouwens voor het landmeten al vrij gebruikelijk om centimeter tot millimeter precies/nauwkeurigheid te gebruiken door RTK GNSS stations te gebruiken om bijvoorbeeld de openbare ruimte in te meten voor o.a. de basisregistratie grootschalige topografie (BGT) waarbij objecten een hoge positionele nauwkeurigheid moeten hebben van 20 cm of een hoge positionele nauwkeurigheid van max 40 cm.

[Reactie gewijzigd door jdh009 op 22 juli 2024 14:12]

Dit is echt al ettelijke jaren niet meer het geval, er bestaat helemaal geen toegang tot speciale banden enkel voor militair gebruik. GPS signalen zijn voor iedereen gewoon hetzelfde, spijtig dat dit verhaal keer op keer blijft verspreid worden...

https://www.gps.gov/syste...ance/accuracy/#difference
Is military GPS more accurate than civilian GPS?
The user range error (URE) of the GPS signals in space is actually the same for the civilian and military GPS services. However, most of today's civilian devices use only one GPS frequency, while military receivers use two.

Using two GPS frequencies improves accuracy by correcting signal distortions caused by Earth's atmosphere. Dual-frequency GPS equipment is commercially available for civilian use, but its cost and size has limited it to professional applications.

With augmentation systems, civilian users can actually receive better GPS accuracy than the military.
Daar heb je gelijk in, echter zijn de genoemde technieken waar niet iedereen toegang tot heeft binnen deze banden niet voor accuracy maar ook vooral voor de betrouwbaarheid en robustheid e.d. Jij hebt het over toegang tot het L1, L2 en L5 signaal. Hoewel het oorspronkelijke ontwerp van het GPS was om de toegang tot de L2 band te beperken tot gebruikers met gecodeerde toegang, waren wetenschappers al snel via talrijke technieken in staat om om de encryptie en toegang heen te werken. Door een manier die het mogelijk maakt een datapunt af te leiden uit het signaal zelf. Een van de redenen die meespeelde in het deels 'open gooien' van de L1, L2 en het later toegevoegde L5 destijds.

Het komt er dus op neer dat:
De P-code en de M-code zijn geavanceerde versies van GPS die speciaal zijn ontworpen voor militaire doeleinden, terwijl L1, L2 en L5 zijn verschillende frequentiebanden die worden gebruikt door GPS-satellieten om GPS-signalen uit te zenden.
MCEU is necessary to provide core capabilities of the modernized military GPS signal, known as M-Code, to the military GPS user community.

Without M-Code, military GPS users will continue to be threatened by GPS jamming and spoofing. Thus, by providing M-Code signal, MCEU will provide greater protections against those threats prior to delivery of OCX Block 1.

Additionally, when MCEU becomes operational, it can support the operational testing of Military GPS User Equipment.
https://www.gps.gov/syste...rol/OCX-mitigations/#mceu
M-code is a new military signal used in the L1 (1575.42 MHz) and L2 (1227.60 MHz) GPS bands. It is designed to improve security and anti-jamming properties of military navigation using GPS.

M-Code offers several operational benefits:

Jamming Resistance: M-code signals can be delivered to specific regions using spot beam transmissions from GPS Block III satellites. The high-gain directional antenna on the satellites aims the M-code signal at a specific region of the earth, with much greater satellite power in that region. The transmitted signals are expected to be around 20-dB more powerful than the conventional full-Earth coverage beam.

Blue Force Electronic Attack Compatibility: Blue Force Tracking provides the US military to with location information about friendly forces. The M-code signal because of its modulation type, allows to selectively jam the commercial GPS L1 C/A signal (C/A code) and continue receiving the M-Code signal from friendly military forces. This practice is called “blue force jamming” or “blue on blue jamming”.

Anti-Spoof: The M-Code signals are encrypted and their receivers are able to detect and reject false signals.

The M-code Signal shares the same bands with existing GPS signals that use the P(Y) code and the C/A code, on both L1 and L2 bands. However, it will not interfere with older codes as it uses binary offset carrier (BOC) modulation which is very different from the binary phase shift key (BPSK) used with the legacy C/A and P(Y) signals. The M-Code signal modulation has a binary offset carrier signal with a sub-carrier frequency of 10.23 MHz and spreading code rate of 5.115 M spreading bits per second, denoted a BOC (10.23,5.115) (abbreviated as BOC (10,5)) modulation.

M-code is designed to be autonomous, i.e. the military receiver can determine its position with the M-code alone while with the P(Y) code, the receiver has to acquire the C/A code first. The M-Code signal is encrypted using a Modernized Navstar Security Algorithm (MNSA), to ensure the system is secure.
https://www.everythingrf.com/community/what-is-m-code

Kortom, err zijn verschillende frequentiebanden die worden gebruikt door GPS-satellieten om signalen uit te zenden, de belangrijkste zijn:
  • L1 (1575.42 MHz): Dit is de originele frequentieband die wordt gebruikt door GPS-satellieten. L1-signalen bevatten zowel een gecodeerd (P-code) als een ongecodeerd (C/A-code) signaal. De gecodeerde P-code is alleen toegankelijk voor geautoriseerde militaire gebruikers, terwijl de ongecodeerde C/A-code beschikbaar is voor civiele gebruikers.
  • L2 (1227.60 MHz): Dit is een aanvullende frequentieband die werd geïmplementeerd in de GPS Block IIR-satellieten rond 2000. L2-signalen worden gebruikt voor precisiemeetkunde en zijn beschikbaar gesteld voor civiele en militaire gebruikers.
  • L5 (1176.45 MHz): Dit is een aanvullende frequentieband die werd toegevoegd aan GPS Block III-satellieten in 2019, deze frequentieband is bedoeld voor civiele toepassingen, zoals verkeersmanagement en navigatie voor de luchtvaart.

[Reactie gewijzigd door jdh009 op 22 juli 2024 14:12]

En toch denk ik dat de elite army toegang heeft tot nauwkeurigere gps modules dan wij als burgers hoor.
Niet dus.... overigens is stoeptegel (30cm) nauwkeurigheid best goed ...
Zeker voor een bom/raket die een effect gebied heeft met een straal van enkele tientallen meters.

De vroegere Selective Availability gaf een fout van +/- 100m voor "gewone burgers".
Dat is er met name sinds Operatie Desert Storm toen er massief veel GPS ontvangers nodig waren eerst tijdelijk en later definitief uitgezet, ivm met verkrijgbaarheid van handheld GPS ontvangers.
(Er is toen ook een markt ontstaan voor de apparatuur buiten defensie....).
Dat is met name veroorzaakt door de TomTom en Garmins in deze wereld die voortuig navigatie gingen aanbieden.
De nauwkeurigheidsbeperking voor consumenten is destijds door Clinton al vrijgegeven op 2 Mei 2000, heette Selective Availability: https://en.wikipedia.org/...em#Selective_availability

Overigens in die quote staat dat dual-frequency alleen in professionele toepassingen gebruikt wordt maar dat is ook niet meer zo, Garmin heeft bijvoorbeeld GPS apparaten en zelfs horloges waar gewoon dualband GPS in zit (L1/L5).
Hebben niet alle Navo leden toegang? Kan me herinneren NL in ieder geval wél.
Anoniem: 1576590 @jdh00924 januari 2023 21:03
Aanvullingen: de nauwkeurigheid van GPS is sterk afhankelijk van ongehinderd "zicht" op de satellieten (langs een bergwand is de nauwkeurigheid altijd een stuk slechter), atmosferische omstandigheden (druilerig weer is de pest), reflecties door hoge objecten (flats, hijskranen) en hoe dicht je bij de noord/zuidpool zit.

M.b.t. dat laatste: GPS satellieten vliegen namelijk niet over de polen, zoals je goed kunt zien in Figure 1 in deze pagina (ik had mij dat aanvankelijk niet gerealiseerd en heb ooit satellietbanen met een in elkaar gehackt programma geplot, en zag een gat bij de noordpool ontstaan - daarna vond ik daar meer info over op internet).

Correctiesystemen, ook bekend als "Augmentation systems" sturen overigens niet alleen correctieberichten, maar ook "alert messages" met "negeer satelite nr. x" maar even, door verstoringen wijkt diens tijdsignaal teveel af". Uit deze PDF over WAAS (tegenhanger van het Europese EGNOS):
6.2 Broadcast Alerts
The WAAS transmits alert messages to protect the users from satellite degradation or severe ionospheric activity, both of which can cause unsafe conditions for a user.

[Reactie gewijzigd door Anoniem: 1576590 op 22 juli 2024 14:12]

Als ik met vrienden een wandelroute track met gps, hebben we echt altijd veel verschil onder elkaar. Op een afstand van 20 km heb ik het dan echt over verschillen van 4 tot 6 km. Hoe kan dit dan?
Dat is ongelooflijk verschrikkelijk extreem onnauwkeurig! Ik rij heel regelmatig met vrienden op de Mountainbike, door bossen e.d. en de afwijking in afstand zal op een afstand van 20 km niet meer zijn dan een 100 meter.
Ook heb ik voor de gein regelmatig met meerdere smartphones, Garmins en andere leukigheden tegelijk routes gereden en de afwijking was ook dan nooit meer dan een paar procent. Zeker niet de 25% die jij aangeeft.
Zou de polling/logging rate kunnen zijn, als je op weinig punten meet kan het zijn dat de gemeten route een stuk van alle bochten afsnijdt, en daarom minder meet.
Als je veel posities meet (een meting per 10 seconden) krijg je een beter beeld dan als je weinig meet (een meting per 5 minuten), zeker als er veel bochten in het parcours zitten. (noot dit is aan de invoer kant)

Ook kan er nog iets ander meespelen, een GPS liegt een beetje het laat vaak een gemiddelde positie over X tijd zien... als het interval voor die meting langer wordt daalt ook de nauwkeurigheid). Dit wordt gedaan om niet al te veel verandering (onrust) in snelheid en locatie etc. weer te geven.
Die onrust kan ontstaan door verschillende keuzen tussen satellieten doordat signalen tijdelijk onderbroken zijn, reflecties etc. Door die middeling raak je ook data over bochten etc. kwijt zeker bij lange intervallen.
(noot dit is aan de uitvoer kant..., anders dan de eerste alinea).
Meestal worden de GPS/Galileo-signalen echter aangevuld met locatiedata van telefoonmasten en wifi-netwerken. Dit heet A-GNSS. In de praktijk zal de locatiebepaling op een smartphone dus een stuk nauwkeuriger zijn.
Smartphones kunnen ook gebruik maken van GLONASS (Russisch), Beidou (Chinees) en GPS (Amerikaans) uiteraard. Daarnaast hebben Japan en India ook nog enkele GNSS satellieten.

Als ik het goed heb helpt A-GNSS vooral met de tijd tot eerste fix, niet de accuraatheid van de locatiebepaling. GNSS ontvangers zonder deze techniek kunnen soms wel 10 minuten doen totdat ze een eerste fix hebben.
A-GNSS kan weer aangevuld worden met andere technologien uit een mobiel netwerk. zoals de mapping van signaalsterktes naar nauwkeurige locatie (dit komt uit een crowdsourced database).Maar niet alle providers hebben dit. Ik ken er een paar in het Midden-Oosten maar niet in onze regio.
A-GNSS is een signaal (nauwkeurige baaninfo van alle satellieten) dat regelmatig door alle satellieten wordt uitgezonden. Na ontvangst van de baan-info kan de locatie berekend worden (is hier al eerder uitgelegd).
Zodra er vier satellieten in het "zicht" zijn kan een volledige positie bepaald worden.
Het is het midden van het snijpunt van de bollen om die 4 satellieten, er blijft dan een soort piramide vormig gebiedje over.
Hoe beter de straal van die bollen bepaald kan worden kleiner die piramide wordt en hoe exacter de locatie is.
Die baan info kan ook gedownload worden, waardoor elke satelliet direct bruikbaar is... Dat scheelt weer tussen 0 en 20 minuten wachten op de baan info van de satelliet.

(overigens kan er al met 3 satellieten een grove schatting gemaakt worden van een locatie, als de aanname gedaan kan worden over de hoogte..., handig in de scheepvaart waar een goede elipsoide voor de wereldbol beschikbaar die herleidbaar is naar "zeeniveau".)

[Reactie gewijzigd door tweaknico op 22 juli 2024 14:12]

A-GNSS heeft niets te maken met (verbeterde) nauwkeurigheid, maar met het sneller kunnen "vinden" van de satellieten door extra informatie die via het telefoonsignaal wordt verstuurd. Daarmee zorgt er voor een snellere initiële positiebepaling, maar niet voor een grotere nauwkeurigheid.
Ik dacht dat met de Broadcom BCM47755 chip smartphones ook al ~1m nauwkeurig aan plaatsbepaling konden doen. Deze chip is sinds 2017/2018 (meen ik) beschikbaar voor fabrikanten van smartphones, en mogelijk ook al weer opgevolgd door nog nauwkeuriger chips. Zou je zeggen...5 jaar is natuurlijk een enorme periode in de smartphone ontwikkeling.
Met wat trucjes heeft bijvoorbeeld John Deere de precisie terug gekregen onder de 5cm, maar dan heb je volgens mij een vast station nodig.
https://en.m.wikipedia.org/wiki/StarFire_(navigation_system)
Hoe is dit ten opzichte van GPS en GLONASS?
Dat is niet eenvoudig te zeggen, want dat hangt heel erg van de apparatuur af die je gebruikt. Dit artikel gaat niet over smartphone gebruik, maar voor professionals in landmeetkunde bijvoorbeeld. Met dat soort apparatuur kon al erg accuraat de positie bepaald worden, door o.a. verstoring in de atmosfeer te meten en gebruik te maken van grondstations.

Wat wel tof is, is dat de EU (voor nu) het meest accurate GNSS systeem heeft. De VS heeft wel al concrete plannen om GPS satellieten, voor civiel gebruik, te vernieuwen.
Nope, EU heeft niet het meest accurate GNSS systeem.

Wij gebruiken op het werk GPS met RTK correcties en dan zit je op ongeveer 2.5cm. 40cm zou ook echt waardeloos zijn voor landbouw, dat is namelijjk het verschil tussen naast je gewassen rijden of er overheen.

Als je zonder extra kosten die 40cm kan halen met alleen een receiver, dan is het inderdaad het beste systeem om zonder extra kosten en zonder abonnement op correctie data die nauwkeurigheid te halen, maar we zullen zien.
Eigenlijk heb jij het over RTK-GNSS, niet specifiek over GPS.

RTK-* gebruikt simpelweg zoveel mogelijk satellieten welke in bereik zijn en gebruikt vervolgens correctiesignalen (verkregen via een internetverbinding) om de nauwkeurigheid terug te brengen van enkele meters naar enkele centimeters.
Daarmee wordt gebruik gemaakt van onder andere GPS (USA), Galileo (EU), GLONASS (RUS) en Beidou (CHN).

Hoe ik dit artikel lees is dat Galileo nu 20cm XY, 40cm Z aanbiedt, vooralsnog, zonder gebruik te moeten maken van een basisstation.
Het blijft wonderbaarlijk om te zien dat zo'n trekker tussen de uitjes schoffelt zonder dat de bestuurder het stuur vasthoudt.
Maar zelfstandig keren doet de trekker dan weer niet - voorlopig zit er nog wel iemand op te letten.
Dit is volledig offtopic, maar om evengoed iets toe te lichten over tractoren.

Uien (en andere gewassen) worden vaak geplant op AB lijnen. Rechte lijnen die van de ene kant van het veld naar de andere kant lopen. Het is simpelweg een kwestie van punt A opgeven, een stuk rijden en punt B opgeven. Dan vertel je nog wat de afstand tussen de rijen is en je kan een patroon maken die kinderlijk eenvoudig is om voor een tractor met RTK te volgen. Gewoon een rechte lijn volgen en een beetje bijsturen.

De kopakkers (zeker in Nederland) zijn heel smal (kopakkers zijn de plek aan het begin en einde waar de tractor keert). In landen als Amerika, waar de velden velen malen groter zijn, is de kopakker vaak groot genoeg om een mooie boog te kunnen maken en het volgende pad weer in te rijden. Het is voor de boer makkelijker en grond is (zeker in de Midwest) veel goedkoper en wat wij hier in Nederland grote velden noemen, is daar amper de moeite waard.

Anyway, kopakkers zijn dus even breed als de tractor lang is + misschien een metertje extra. Net genoeg om te keren, want anders ga je het merken in de opbrengst van je veld (minder ruimte om te planten) en dus je portemonnee. Het is dus heel veel steken voordat je weer de goede kant op staat. Dat is makkelijker om met de hand te doen. Ik weet in ons geval ook niet eens 100% zeker of we bijhouden waar de kopakkers beginnen (niet mijn gedeelte van de code, haha).

Verder moet er voor veiligheidsredenen altijd nog een boer op zitten. Verder geven ze ook geen gas, ze sturen alleen. Dan heb je wel het voordeel dat een tractor zijn snelheid vast houdt, dus 1x gas geven en hij staat op cruise control, zeg maar. Maar tractoren hebben alleen RTK, geen camera's/lidars. Dus als er kinderen/dieren op je veld lopen (of kievitsnesten) zal de tractor daar overheen rijden. Daarom moet er op dit moment sowieso nog een boer op zitten.

In Amerika zijn ze wel bezig met de combine harvesters en de tractors met aanhangers, waar de aanhangers automatisch de combine volgen om de gewassen op te vangen en op een aangewezen plek gaan legen als de boer zegt dat hij vol is. Dus daar rijden die tractoren wel autonoom, maar is er nog steeds een boer op het veld (in de combine) om het in de gaten te houden.
GPS is aanzienlijk onnauwkeuriger:
For example, GPS-enabled smartphones are typically accurate to within a 4.9 m (16 ft.) radius under open sky. However, their accuracy worsens near buildings, bridges, and trees.
Zie https://www.gps.gov/systems/gps/performance/accuracy/

Voor GLONASS kan ik alleen dit artikel uit 2011 vinden, waarbij men het heeft over een accuracy van 5 meter, dus vergelijkbaar met GPS. Ik weet niet of het in de 12 jaar erna nauwkeuriger is geworden.

In andere woorden, Galileo is (in theorie) dus 10-12 keer zo nauwkeurig als GPS en GLONASS. Aardige vooruitgang dus,
Ik kan me herinneren dat vroeger het GPS signaal opzettelijk onnauwkeuriger werd gemaakt, behalve voor Amerikaanse militaire doeleinden. In mei 2000 is dit afgeschaft en daardoor is de nauwkeurigheid van GPS flink verbetert (van ca 25-50mtr tot 2.8-4.8 mtr) : https://www.gps.gov/systems/gps/modernization/sa/
Je bedoelt de 5 meter die in de reactie voor je is genoemd. En wat dus nog steeds 10 keer zo onnauwkeurig is dan Galileo
GPS is aanzienlijk onnauwkeuriger:
[...]
Zie https://www.gps.gov/systems/gps/performance/accuracy/
De Civiele code van GPS is 1-10m, afhankelijk van je device en het aantal ontvangen satellieten.
De Militaire P-code is tot op enkele centimeters nauwkeurig in de vloot van België en Nederland zijn er 2 schepen die gebruik mogen maken van deze P-code, en dat is dan nog voor wetenschappelijk onderzoek.(tenminste dat was zo ten tijde van mijn thesis over GPS eind vorige eeuw.)
Op de C-code kon (en kan) de USA een extra fout steken, zelfs afhankelijk van gebied tot gebied door de combinatie van satellieten, op de andere plaatsen werden deze fouten dan verbeterd door de andere correcte info. (2 methodes : 1. fout op het doorgestuurde tijd. 2. fout via de efimeriden-data )
Ondertussen is onder druk van Galileo en Baidu, minder van Glonass, het introduceren van extra foute data door de USA 'tijdelijk" gestopt. Ik durf te wedden dan boven Rusland er wel extra fouten doorgestuurd wordt.
HAD is niets nieuws onder de zon satelliet, vroeger hadden we ook al A-GPS (assisted) waarbij gekende landmerken fout correcties doorstuurden om zo het GSP-niveau op te krikken.
Verschil is nu dat niet meer via een apart kanaal komt maar via het navigatie netwerk zelf.
Gevaar daarin is overheden/controle centre daar ook fouten kan insteken (to confuse the Russians)
De Militaire P-code is tot op enkele centimeters nauwkeurig in de vloot van België en Nederland zijn er 2 schepen die gebruik mogen maken van deze P-code, en dat is dan nog voor wetenschappelijk onderzoek.(tenminste dat was zo ten tijde van mijn thesis over GPS eind vorige eeuw.)
Maar eind vorige eeuw had je nog selective availability op de C-code voor consumenten.

Voor zover ik heb begrepen zijn de P- en M-code niet inherent nauwkeuriger maar meer encrypted tegen spoofing op het slagveld. En de nauwkeurigheid op schepen is hoger doordat deze een veel betere ontvanger en antenne setup hebben.
[...]
Voor zover ik heb begrepen zijn de P- en M-code niet inherent nauwkeuriger maar meer encrypted tegen spoofing op het slagveld.
Als we RTK en DGPS buiten beschouwing laten - een stand-alone ontvanger dus - dan is ontvanger welke met de P code kan werken wel nauwkeuriger dan eentje die het moet stellen met de C code.

Een standalone GPS ontvanger werkt ongeveer als volgt: iedere GPS satelliet heeft een nauwkeurig beschreven baan om de aarde en een atoomklok aan boord. Die atoomklok wordt nauwgezet synchroon gehouden met de Navstar GPS systeem-tijd. 1000 keer per seconde zendt elke Navstar GPS satelliet een signaal uit, precies op een 'hele' GPS milliseconde. Dat berichtje is een 1023 bitjes lange, per satelliet unieke, Gold code. Deze Gold codes hebben een speciale eigenschap dat als je de correlatie berekend van een Gold code met andere Gold codes, deze elkaar uitmiddelen en je niks overhoud. Dat geldt ook als je die andere Gold codes 'verschuift' ten opzichte van die ene. En het geldt ook als je die ene Gold code correleert met zichzelf, behalve als je 'm correleert met zichzelf (niet verschoven). Alleen dan levert de correlatie een niet-nul resultaat! Praktisch wordt dit gebruikt door die Gold codes in de ontvanger te genereren en het ontvangen signaal hiermee te correleren. Door die lokale Gold codes te 'verschuiven' in de tijd kun je compenseren voor de tijd die nodig is voor het oorspronkelijke signaal om van een satelliet naar de ontvanger te reizen.

Als de ontvanger van 4 of meer satellieten op die manier een 'lock' weet te bepalen, weet ie dus van 4 satellieten het verschil in 'verzendtijd' in GPS tijd en het ontvangen van het signaal in lokale 'GPS' tijd. Daarmee kan het dan zowel het verschil tussen de notie van 'GPS' tijd in de ontvanger én zijn positie op aarde berekenen. Daarvoor moet het wel ook die baaninformatie hebben van alle betrokken satellieten. Die wordt, als slow-running modulatie op die Gold codes met een snelheid van 50bits/sec verzonden.
Mooi gevolg: als het lukt om je positie te bepalen dan is ook je lokale klok meteen gesynchroniseerd met GPS tijd, met een behoorlijk goeie nauwkeurigheid (denk aan 10nsec of zo).

In de praktijk is het een tikje ingewikkelder, vanwege allerlei moeilijkheden (bv: EM golven reizen door de atmosfeer met een lagere snelheid dan in vacuum; de weg door de atmosfeer wordt gemodelleerd - zowel door de troposfeer waar dit een redelijk eenvoudige correctie oplevert, als ook door de ionosfeer waar de 'electron density' varieert en dit een lastigere correctie vereist. De ionosfeer correctie is afhankelijk van de zonneactiviteit en varieert van plaats tot plaats. Die informatie wordt ook via Navstar verspreidt, maar dan met een extra satelliet in een geostationaire baan. Dat heet SBAS.).

Welnu, de limiet van de nauwkeurigheid ligt aan de kwaliteit van de gebruikte antenne op de ontvanger, en de mogelijk te gebruiken correcties, maar in essentie komt het neer op het bepalen van de beste verschuiving van die Gold code (per satelliet). Dat blijkt zo'n beetje mogelijk te zijn tot ongeveer 1% van zo'n bitje. En omdat een bitje +/- 1 miljoenste seconde duurt, komt dat overeen met ongeveer 3m. Kort door de bocht; de ontvanger kan als alles meezit bepalen hoeveel afstand er zit tussen z'n antenne en de antennes van de satellieten met ongeveer 3m nauwkeurigheid. In de praktijk wordt dat overigens meestal niet gehaald, maar aan de andere kant heeft een ontvanger soms wel meer dan 10 Navstar signalen waarmee ie kan rekenen. Dat helpt flink en dan is voor een stationaire ontvanger een nauwkeurigheid van een paar meter zeker haalbaar. En vooral als je ook nog meer constellaties kunt werken zoals Galileo of Glonass.

Die P code gebruikt een 10 keer zo hoge bitfrequentie. Als je goed je best doet kun je daar hetzelfde spelletje mee spelen, en ook op 1% van die bitjes de correlatie bepalen. Je nauwkeurigheid van die afstandsbepalingen gaan dan van 3m naar 30cm, en de nauwkeurigheid van tijdsynchronisatie en plaatsbepaling gaat dan flink vooruit. Maar die P code wordt inderdaad gecodeerd met een geheime sleutel. Daardoor is het voor een normale ontvanger niet mogelijk om lokale versies daarvan te genereren - en correleren wordt dan verdraaid lastig.

Overigens: het is voor normale stervelingen nu ook haalbaar om 'RTK' te bedrijven. uBlox heeft met de F9P een dual-frequentie multi-GNSS ontvanger uitgebracht. Die kun je voor iets meer dan 200 euro in module vorm kopen. Twee daarvan en je kunt een base/rover systeem maken. Ik heb daar zelf een keer met een baseline van zo'n 7km en statische base & rover nauwkeurigheden van enkele millimeters mee aangetoond. En die F9P kan ook een RTCM stream genereren ("observaties van de fases van de draaggolven van de satellieten") die je dan in de andere F9P kunt invoeren samen met een precies lokatie van die base. Op basis daarvan krijg je een cm nauwkeurige schatting van de positie van de rover. Eigenlijk volkomen onvoorstelbaar dat dat mogelijk is met dergelijke goedkope ontvangers.

[Reactie gewijzigd door devslashnull op 22 juli 2024 14:12]

Waarschijnlijk een open deur, maar ik ga er vanuit deze nauwkeurigheid gehaald wordt buitendeurs en, uiteraard, boven de grond omdat ze het over drones en auto’s hebben. Binnen of een tunnel oid zal wel een ander verhaal zijn.

[Reactie gewijzigd door er0mess op 22 juli 2024 14:12]

In 2019 heeft Waze locatie beacons geïntroduceerd voor tunnels. Jammer genoeg horen we hier niets meer van dus zal wel geen succes geworden zijn.

nieuws: Bluetoothkastjes in Vlaamse tunnels moeten wegvallen navigatiesignaal...

Edit: 6 maanden geleden postte de program manager van dit product dat ze het nog steeds aanbieden, zie https://www.linkedin.com/...-6958713132965892096-JXZ-

[Reactie gewijzigd door robertwebbe op 22 juli 2024 14:12]

Waze Beacons worden nog altijd geïnstalleerd en sommige eerste installaties worden na zo'n 6 jaar actief te zijn nu vernieuwd (werkt op batterijen), maar het kip-of-het-ei verhaal van ondersteuning in andere systemen te krijgen is effectief lastiger op te lossen dan verwacht.
Alleen lijkt de levensduur van de batterijen mij een probleem met die beacons. Ik herinner me nog dat ze in een tunnel werden geinstalleerd in die tijd waar ik toen regelmatig door reed. Enkele maanden later had ik alweer geen navigatie meer in die tunnel om enkele maanden later terug te keren om dan weer enkele maanden later te verdwijnen.
Die beacons zijn enkel nodig voor mensen die ofwel met een telefoon navigeren ofwel een zeer goedkope "ingebouwde" GPS hebben. Die laatste gaan er sowiezo van tussen omdat de meer geavanceerde rijhulpsystemen min of meer een echte ingebouwde navigatie vereisen.

Een ingebouwde GPS heeft die beacons niet nodig om te navigeren in tunnels, die weet immers perfect hoe snel jij rijd & in welke richting je stuur staat dus die kan perfect verder navigeren . Dat werkte niet altijd even goed 20 jaar terug maar zou voor een hedendaagse auto toch echt geen probleem meer mogen zijn omdat die sowiezo ESP heeft en dus automatisch over een extreem nauwkeurige stuurhoek & G-sensor & Yaw sensor beschikt.
Voor een wagen die over autonome rijhulpsystemen beschikt, die heeft nog meer secundaire informatie waarmee die tot op cm in een tunnel kan navigeren zonder de noodzaak van GPS en/of beacons.

Waarom zouden we dan geld steken om in elke tunnel beacons te installeren en te onderhouden? Die techniek was al dood voor ze uitkwam.
Volgens mij is het vooral handig in tunnels met vertakkingen en dus geen vaste uitgang. Hoewel een auto veel sensoren heeft om die berekeningen te kunnen maken, zijn er nog niet veel auto's die dat netjes hebben geïntegreerd met hun navigatiesysteem. (Ik ben er geen tegengekomen).
Voor een wagen die over autonome rijhulpsystemen beschikt, die heeft nog meer secundaire informatie waarmee die tot op cm in een tunnel kan navigeren zonder de noodzaak van GPS en/of beacons.
Geldt in dit soort gevallen ook niet een beetje hoe meer data hoe beter?
Ik snap uiteraard wat je bedoeld hoor. Moderne auto's, zijn natuurlijk gewoon rijdende computers met een zwik sensoren die met een goede precisie het ook zonder moeten kunnen, maar ik denk wel dat dit soort systemen echt kunnen bijdragen aan precisie. Zeker als je bijvoorbeeld tunnels hebt met vertakkingen kan dat een heel stuk schelen. Nou ken ik die niet in Nederland, maar ben ze in Frankrijk en Duitsland toch zeker tegen gekomen, en juist in dat soort gebieden (waar je niet vaak komt) is een accurate navigatie erg prettig. (( uiteraard moet je gewoon goed op de borden letten enzovoorts, maar je snapt hem :) ))

Om de Waze beacons als voorbeeld te nemen. Ze kosten geen drol voor een tunnelbeheerder (30 dollar per stuk, je hebt er 26 per kilometer nodig, 780 euro per kilometer, dus ruim 1500 dollar voor heen en terug). De kosten van het installeren/vervangen zijn de facto dus hoger dan de apparaten zelf. De tunnelbeheerder krijgt er ook informatie voor terug. (hoeveel auto's er in de tunnel zijn, hoe hard ze rijden (opstoppingen detecteren), enz, enz, enz. Dat doen ze nu natuurlijk ook al met andere technologieën, maar dit kan ook zeker bijdragen daaraan)
Het is een open protocol en gebruikt een industriestandaard. Ieder apparaat met een bluetooth-antenne zou het kunnen gebruiken. (iets wat de meeste (alle??) auto's met ingebouwde naviatie toch ook al ingebouwd hebben)
Voor een moderne auto zijn die vertakkingen al lang geen probleem meer, die hebben kaarten aan boord die veel meer informatie bevatten dan de simpele weergave die de chauffeur te zien krijgt inclusief de exacte wegmarkeringen als het volledige reliëf van de weg als waar de borden moeten staan. Een hedendaagse nieuwe auto komt sowiezo met rijstrook assistent en vaak ook met bordherkenning wat wilt zeggen dat die camera's heeft om die te herkennen.

Dus zelfs al zou de wagen zijn positie verkeerd beginnen schatten in een tunnel, dan nog heeft hij voldoende opties om te corrigeren.

Dat de tunnelbeheerder informatie terug krijgt is leuk maar hoeveel apps ondersteunen nu eigenlijk die Waze beacons? Waze en Google maps, je krijgt dus enkel info terug van een héél klein percentage van voertuigen die door je tunnel gaan.

Waarom zou een autofabrikant die beacons gaan ondersteunen? Voor die paar tunnels in Vlaanderen waar het in staat? Terwijl als die fabrikant dat echt wilt deze reeds alle tools al in handen heeft om in elke tunnel even nauwkeurig te navigeren zonder beacons?

@HakanX

Voor oudere wagens, typerend bij de duurdere middenklasse en op voorwaarde dat je de "full" navigatie genomen hebt en niet de "light". Overigens zelfs losse navigatie units van Tomtom kregen op een gegeven moment tunnel navigatie door een gyroscoop in de duurdere modellen te steken (ik spreek van meer dan 10 jaar terug) dat werkte echter vrij inaccuraat tov ingebouwde navigatie.
Dat de tunnelbeheerder informatie terug krijgt is leuk maar hoeveel apps ondersteunen nu eigenlijk die Waze beacons? Waze en Google maps, je krijgt dus enkel info terug van een héél klein percentage van voertuigen die door je tunnel gaan.
Dat zou ik niet weten. Het zijn beacons. Mij lijkt het niet dat er tweewegcommunicatie nodig is. Het zou voldoende moeten zijn dat er überhaupt bluetoothapparaten langskomen? Uiteraard kan dat dan ook op andere manieren, maar dat kan best wat waard zijn.
Waarom zou een autofabrikant die beacons gaan ondersteunen
Menig navigatieproduct is gewoon een gebrandde tool, dus het zouden slechts een paar applicaties moeten zijn die het ondersteunen en daarmee dus alle autofabrikanten. Wat ik zo voorbij zag komen is dat o.a. Parijs en Oslo ze ook in gebruik hebben in Europa. Dan is het natuurlijk nog altijd maar een handje vol, maar dat is uiteraard een wisselwerking, of mogelijk vinden de tunnelbeheerders het teveel gedoe. Dat is natuurlijk ook mogelijk. (het is ten slotte niet hun probleem :) )

Je bent duidelijk in de overtuiging dat de huidige sensoren in een auto voldoende zijn. Ik zou het oprecht niet weten. Ik heb er geen kennis van en geen interesse in, maar mij lijkt dit oprecht een makkelijk en goedkoop extraatje dat makkelijk gebruikt kan worden door iedereen.
Is het niet zo dat GPS bewust niet geheel accuraat wordt toegepast bij smartphones? Dat de echte/nauwkeurige precisie enkel gebruikt wordt in het leger? Heb zo iets ooit gehoord…
Dacht ik ook maar dit zei @fastedje ergens hier boven
Ik kan me herinneren dat vroeger het GPS signaal opzettelijk onnauwkeuriger werd gemaakt, behalve voor Amerikaanse militaire doeleinden. In mei 2000 is dit afgeschaft en daardoor is de nauwkeurigheid van GPS flink verbetert (van ca 25-50mtr tot 2.8-4.8 mtr) : https://www.gps.gov/systems/gps/modernization/sa/
Dat meen ik me ook te kunnen herinneren tijdens bepaalde situaties in de tijd van de golf oorlogen.
Mijn GPS vertoonde toen rare fratsen en zat er 10 tallen meters naast dan wel verloor de fix in zijn geheel.
Tijdens de golfoorlogen (met name Desert Storm) waren er zoveel handheld GPS'en nodig dat het leger civiele versies gebruikte voor het gros van hun troepen.
Om die reden is "selective availability" tijdelijk uitgeschakeld geweest. Door de markt die hierdoor ontstaan is in die periode was het voor de US economie (Garmin en Co) veel handiger om dat spul te verkopen.
De precisie ging van ~ +/- 100m -> ~+/- 7-10m ... Nog steeds ruim onvoldoende voor een toepassing voor het meten van de afstand tbv. een Corona App...
Voor de verschillende Corona Apps is toen heel veel data verzameld over GPS/Bluetooth en naukeurigheid.

En dat viel niet mee... Het maakt tussen 3-7 meter verschil of je lijf wel of niet tussen de 2 stations zit)...
Er zijn vast nog wel data te vinden over metingen uit april/mei 2020 voor de opensource app.
Aannemers, landbouwers, landmeters,... kunnen al jaren gebruik maken van een RTK-service.

https://nl.m.wikipedia.org/wiki/RTK

In Vlaanderen is die dienst gratis beschikbaar voor bedrijven. Je hebt wel wat extra spul nodig en een mobiele internetverbinding. Maar zo heel duur is dat allemaal niet meer.
Wij gebruiken op het werk een RTK drone, in het horizontale vlak heeft die een nauwkeurigheid van 1,5 cm (+/- 10%) en in het verticale vlak 2,5 cm (+/- 10%). Heerlijk! :D
Galileo is juist gebouwd om veel nauwkeuriger te zijn dan GPS. Sinds de Golf oorlog is GPS veel nauwkeuriger ingesteld en kunnen we Google Maps, TomTom enz prima gebruiken om redelijk nauwkeurig te navigeren met bijvoorbeeld onze auto en een beetje gezond verstand. Hebben we al jaaaaren plezier van. Maar auto's zelfstandig laten rijden, of vliegtuigen 'op de meter nauwkeurig' te besturen daar is Galileo nu juist uitermate geschikt voor. En waarschijnlijk komt Musk nog wel met een systeem met die mini satellietjes van hem. Zou me niks verbazen.
Indien deze bron(nen) correct zijn kan dat al met Starlink (zonder officiele support):
https://www.theregister.c...k_signal_decoded_for_use/
Beter dan 40 cm, niet minder dan 40 cm
Wanneer je ontvanger vb Baidu, Galileo, GPS aggregeert, heeft deze dan niet een veel nauwkeurigere positiebepaling? Ipv een onzekerheidscirkel, heb je verschillende onzekerheidscirkels die overlappen, dus dat zou een stuk betere nauwkeurigheid moeten geven.

Of gebeurt dat niet omdat het te veel energie zou vergen, of de chipsets niet 3 ontvangers simultaan kunnen doen luisteren?
Dat gebeurt wel inderdaad, bijvoorbeeld in garmin horloges. Die kunnen 2 of 3 systemen tegelijk gebruiken.

Op dit item kan niet meer gereageerd worden.