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Koordinierung der GPS-Daten von 2 Messfahrten


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Ich fahre mit dem Zug an zwei unterschiedlichen Tagen von A nach B. Dabei zeichne ich die GPS-Koordinaten und die Fahrzeugbeschleunigungen auf. Nun möchte ich gerne die Beschleunigungswerte der Messfahrt 1 mit denen der Messfahrt 2 vergleichen. Zu diesem Zweck muss ich die Stellen der Strecke AB detektieren, an denen beide Messfahrten dieselben GPS-Koordinaten besitzen, denn nur dort kann ich die Messdaten vergleichen. Dabei würde mir die Genauigkeit der Position von < 20 Metern genügen. 

 

Randbedingungen:

Der Zug fährt mit v-max = 150 km/h = 41.66  m/s

Das GPS-Signal empfange ich 10 mal /sek

Ich erhalte somit bei v-max  ca. alle 4 m einen Messdatensatz (GPS + Beschleunigung).

Für den Vergleich der GPS-Positionen reichen 4 Nachkommastellen aus denn

1 Stelle sind 11 km genau

2 Stellen sind 1.1 km genau

3 Stellen sind 110 m genau

4 Stellen sind 11 m genau

 

Die Datensätze der beiden Messfahrten können somit an allen Stellen, an denen die GPS-Koordinaten der beiden Messfahrten bis zur 4. Nachkommastelle übereinstimmen, verglichen werden.

 

Hardware:

Master Brick, Accelerometer Bricklet, GPS Bricklet

 

Mein Problem:

Die durchgeführten Messfahrten enthalten keine gleichen Koordinatenpaare.

Woran kann das liegen. Das Gleis liegt doch immer an derselben Stelle, deshalb müssten doch sehr viele GPS-Positionen entlang der Strecke zueinander passen, oder?

 

Im Anhang befinden sich die Messdaten und die graphische Darstellung der beiden Messfahrten.

DatensAtze_Auszug_Messfahrten_1_und_2.doc

Messfahrt_1.txt

Messfahrt2.txt

Folie1.JPG.38b62555cec6c9fbffe96b1a435fba65.JPG

Folie2.JPG.23302d6c312f526301d733cd437d606c.JPG

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Das Problem liegt einfach daran das die GPS Signale für den zivilen Bereich eine Genauigkeit von ca. 20 Metern besitzen. Das ist Absicht.

Im militärischen Bereich ist es wesentlich genauer. (Ausserdem können die USA ein künstlichen Offset einbauen, wenn ein militärischer Konflikt vorliegt, damit der Gegner seine GPS gesteuerten Waffen nicht genau einsetzen kann  ;))

Ausserdem musst du bedenken das du, wie selber schon beschrieben, nur 10/s GPS Daten bekommst. Jetzt kannst du dir ja ausrechnen wieviel Meter du dich bei einer Geschwindigkeit von 150 km/h vortbewegst. Das sind schon 41,6 m.

Das durch 10. Dann bist du bei 4,16 m. Dazu die künstliche Ungenauigkeit der GPS Position.

 

Du wirst nicht umhin kommen einen Bereich festzulegen den die Position abweichen kann, wo du dann die Werte vergleichst.

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