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Ist DGPS für die Fahrzeugnavigation nach der Abschaltung von SA noch sinnvoll ?

 

Die Verbesserungen von GPS-Messwerten mit Hilfe von Korrekturdaten durch DGPS-Sender ("Alf" auf Langwellen und "RASANT" auf UKW) war zu Zeiten der willkürlichen Genauigkeitsminderung des GPS-Systems (eingeschaltete Selective Availability, kurz SA) sehr hilfreich und ermöglichte z.B. sehr brauchbare Darstellung des Verlaufes einer Autofahrt auf dem Laptop-Bildschirm (moving map). Sogar bei relativ hoch aufgelösten Kartendarstellungen, z.B. im Maßstab 1 : 25000 verliefen die "Spuren" dieser Fahrten eigentlich immer auf der dargestellten Fahrbahn - und dies nicht nur auf den maßstäblich übertrieben breit dargestellten Straßen, sondern auch auf Feldwegen, die auf meinen Karten nur als Strich dargestellt sind.

Ohne die Hilfe von DGPS-Korrekturen sahen dagegen die Fahrten auf dem Bildschirm meist recht unbefriedigend aus und verliefen oft relativ weit neben der eingezeichneten Straße oder führten scheinbar schon auch mal mitten durch angrenzende Häuser. Die Kartenmaßstäbe mussten dann ohne DGPS deutlich gröber gewählt werden (1 : 200000 oder 1 : 300000), wenn man die Darstellung auf dem Bildschirm nicht als die Spur einer Trunkenheitsfahrt auffassen sollte. Auf Karten dieser Maßstäbe sind im Allgemeinen die Straßen dann hinreichend (aber "unmaßstäblich") breit eingezeichnet, so dass jetzt die Messfehler nicht mehr so unangenehm auffallen.

Nach Abschalten der SA auf Veranlassung von Präsident Clinton habe ich mit großer Freude festgestellt, wie sehr sich die Situation jetzt verbessert hat : Die Ungenauigkeit der Messwerte ist jetzt so klein geworden, dass man auch schon ohne DGPS-Korrektur selbst bei Karten im Maßstab 1 : 25000  "immer schön auf der Straße fährt", dass man also ungefähr DGPS-Genauigkeiten hat ohne DGPS einsetzen zu müssen.

Jetzt stellte ich mir die Frage, wie sich wohl die neue Zuverlässigkeit auf die Genauigkeit der Korrekturdaten auswirken würde. Es sollte also untersucht werden, ob sich durch Anwendung von DGPS-Korrekturdaten die Genauigkeit noch zusätzlich steigern lassen würde.

Am 15. und 16.5.2000 nahm ich daher an der stationären GPS-Antenne auf meinem Dach etwa 81300 Messwerte auf, wobei ich darauf achtete, dass die mit herangezogenen Korrekturdaten (RASANT, UKW auf 98,3 MHz) nie "älter" als maximal 10 Sekunden, meist aber nur 2 - 4 Sekunden alt waren. Als GPS-Empfänger verwendete ich wieder den "ZODIAC - Development Kit" von Rockwell Semiconductor Systems.

Am 17.5.2000 wurde dann im stehenden Auto ca. 4 Stunden (im Sekundentakt) an einem anderen Jupiter-GPS-Empfänger mit eingebautem ALF-Korrekturdatenempfänger gemessen. Die zugehörige Grafik und die Tabelle mit den Ergebnissen folgt weiter unten.

Mit Korrekturdaten von RASANT (UKW) 81372 Messwerte

wpe1.jpg (54106 Byte)

 

Mit DGPS, RASANT

 

West-Ost-Ablage vom Sollwert

Nord-Süd-Ablage vom Sollwert

Höhenabweichung von der Sollhöhe

Horizontaldistanz vom Sollort

Maximalwert 9,3 m 9,8 m 32,3 m 16,76 m
Minimalwert -7,1 m -15,3 m -36,6 m 0,01 m
Mittelwert 1,83 m -0,76 m -5,9 m 4,89 m
Standardabweichung 2,4 m 5,0 m 9,3 m 3,2 m

 

Mit Korrekturdaten von ALF, 14637 Messwerte

wpe1.jpg (47548 Byte)

 

Mit DGPS, ALF

 

West-Ost-Ablage vom Sollwert

Nord-Süd-Ablage vom Sollwert

Höhenabweichung von der Sollhöhe

Horizontaldistanz vom Sollort

Maximalwert 8,2 m 5,2 m 33,5 m 14,89 m
Minimalwert -3,5 m -14,9 m -23,9 m 0,09 m
Mittelwert 1,49 m -1,65 m -5,9 m 3,44 m
Standardabweichung 1,2 m 3,5 m 7,4 m 2,6 m

 

zum Vergleich : Ohne DGPS, siehe hier

 

West-Ost-Ablage vom Sollwert

Nord-Süd-Ablage vom Sollwert

Höhenabweichung von der Sollhöhe

Horizontaldistanz vom Sollort

Maximalwert 8,7 m 10,0 m 22,9 m 13,95 m
Minimalwert -6,3 m -12,8 m -13,8 m 0,07 m
Mittelwert 1,85 m 0,21 m 3,63 m 4,05 m
Standardabweichung 2,4 m 3,6 m 4,6 m 2,3 m

 

Ergebnis :  

Ein Vergleich der drei Messreihen lässt mich bezweifeln, dass die DGPS-Korrektur eine Steigerung der Genauigkeit erbringt. Insbesondere die Standardabweichungen scheinen dies eher zu widerlegen !

Meines Erachtens lässt sich aus diesem Vergleich der Schluss ziehen, dass DGPS-Korrektur nach Abschaltung der SA für die Navigation im Auto nicht mehr sinnvoll ist, weil sie keine Verbesserung der Genauigkeit erbringt.

DGPS - bislang zur GPS-Fahrzeugnavigation praktisch unverzichtbar - scheint im "Nach-SA-Zeitalter" seine Bedeutung verloren zu haben. Auf meinem Auto wird man künftig eine Antenne weniger ausmachen !

Die Seite wurde erstellt am : 16.5.2000,  letzte Aktualisierung : 08.01.2002