Jump to content
Sign in to follow this  
Followers 0
Mesu

FIN: GPS:n ja tietokoneen välinen tiedonsiirto

Recommended Posts

Kerronpa tässä muutamasta kokeilusta, jotka tein kesälomalla. Jos joku lukijoista on kokeillut jotakin vastaavaa, olisi mielenkiintoista kuulla siitä.

 

1 Pisteen tarkka määrittäminen

 

GPS:nhän kerrotaan pystyvän ilmoittamaan paikkansa noin 15 metrin tarkkuudella. Syynä epätarkkuuteen voi olla satelliittien huono näkyvyys tai radioaaltojen etenemiseen liittyvät ilmakehän ilmiöt.

 

Löysin eräästä kirjasta Vantaalla sijaitsevan kiintopisteen tarkat koordinaatit. Menin sitten GPS:n ja tietokoneen kanssa tuohon pisteeseen ja mittasin pistettä vajaat 17 minuuttia Internetistä löytyvällä ilmaisohjelmalla VisualGPS. GPS:ni lähettää 2 s:n välein paikkatiedon tietokoneelle, joten sain 500 mittaustulosta. VisualGPS laskee noista mittaustuloksista "keskiarvon" (sekä aritmeettisen keskiarvon että pienimmän neliösummavirheen sovituksen). Totesin jälkeenpäin, että määrittämäni piste poikkesi enintään kymmeniä senttimetrejä oikeasta arvosta. (Saattoi olla tarkempikin, mutta käyttämäni koordinaattimuunnoskaavat KKJ:stä WGS84:ään eivät ole tämän tarkempia.)

 

Viime vuonna geokätkijä Kir teki samantyyppisiä kokeita ja päätyi myös kymmenien senttimetrien luokkaa oleviin virheisiin samalla ohjelmalla.

 

2 Olinpaikan näyttäminen kartalla omatekoisella ohjelmalla

 

Toisessa kokeilussa kyhäsin oman ohjelman, joka näyttää kunkinhetkisen olinpaikan kartalla. Tosin tämä ohjelma oli vain sikäli oma, että pohjalla hyödynsin kylläkin Exceliä.

 

Kirjoitin Exceliin Visual Basic -makron, joka lukee sarjaportista tulevaa GPS:n lähettämää NMEA-koodia. Minulla ei ollut tästä koodista mitään dokumentteja, mutta koodi on sen verran selväkielistä, että siitä pystyy kyllä tunnistamaan olinpaikan koordinaatit. Sitten määritin Excelin XY-diagrammin taustakuvaksi kotikorttelini asemapiirroksesta skannaamani tiedoston.

 

Makro lukee GPS:n kahden sekunnin välein ilmoittaman paikkatiedon, muuntaa sen asemapiirroksessa käytettyyn KKJ-peruskoordinaatistoon ja vie lopputuloksen tiettyyn Excel-taulukon solupariin. Tuo solupari on määritelty sisältämään XY-diagrammissa näytettävän pisteen, joten kannettava tietokone ja GPS kainalossa kävellessani voin seurata tietokoneen näytöltä missä liikun.

 

Kokemukseni mukaan piste seuraa noin 15 metrin tarkkuudella oikeassa paikassa.

 

3 Olinpaikan näyttäminen kartalla kaupallisella ohjelmalla

 

Edellisen kokeilun jälkeen tutustuin myös vastaavaan kaupalliseen tuotteeseen, nimittäin Geodatan CD-tiekartastoon. Tuolla CD-levyllä on ohjelma, joka myös vastaanottaa GPS:ltä paikkatiedon ja näyttää pisteen tiekartalla (1 : 250 000). Tämän tiekartasto-ohjelman hyvänä puolena on se, että paketissa on koko Suomen kartasto valmiina, mutta oman pienen ohjelmani etuna taas on kartan "skaalattavuus". Siinä kartan voi hankkia mistä lähteestä tahansa (vaikka paperilta skannaamalla) ja missä mittakaavassa tahansa. Näin asemapiirrostasoista karttaa (esim. 1 : 3 000) käytettäessä voi nähdä oman sijaintinsa tarkasti rakennuksiin ym. verrattuna.

 

[This message was edited by Tahu Nuva on October 30, 2003 at 06:25 AM.]

Share this post


Link to post

quote:
Menin sitten GPS:n ja tietokoneen kanssa tuohon pisteeseen ja mittasin pistettä vajaat 17 minuuttia Internetistä löytyvällä ilmaisohjelmalla VisualGPS. GPS:ni lähettää 2 s:n välein paikkatiedon tietokoneelle, joten sain 500 mittaustulosta. VisualGPS laskee noista mittaustuloksista "keskiarvon" (sekä aritmeettisen keskiarvon että pienimmän neliösummavirheen sovituksen). Totesin jälkeenpäin, että määrittämäni piste poikkesi enintään kymmeniä senttimetrejä oikeasta arvosta. (Saattoi olla tarkempikin, mutta käyttämäni koordinaattimuunnoskaavat KKJ:stä WGS84:ään eivät ole tämän tarkempia.)

 

Ymmärrän jotakin GPS:n epätarkkuustekijöistä, mutta pystyisitkö kertomaan hommasta hieman enemmän nimenomaan VisualGPS:n suhteen? Haluaisin määrittää yhden pisteen (uusi cache, tietenkin) mahdollisimman tieteellisen tarkasti, mutta pitääkö minun ymmärtää jotakin erityistä koordinaattijärjestelmistä ja/tai suorittaa konversioita käsin jotta pystyn tuottamaan sillä koordinaatit WGS84-formaatissa www.geocaching.com varten? Onko GPS:n sarjaportin NMEA-data koordinaattijärjestelmäriippumatonta vai vaikuttavatko GPS:n asetukset tähän?

Share this post


Link to post

Käytäntö on osoittanut, että eri päivinä gepsi saattaa näyttää nollakohtaa hyvinkin eri paikoissa (siis samalle pisteelle eri koordinaatteja). Eli satelliittien sijainti (geometria) vaikuttaa paikannustarkkuteen. Jos siis hakee ´tieteellisen´ tarkkaa paikkaa, kannattaa paikalla käydä mittailemassa eri useampina päivinä.

Share this post


Link to post

Käsittääkseni satelliittigeometria toistuu suunnilleen samanlaisena 11 tunnin 55 minuutin välein. Keskiarvomittauksia kannattaa tehdä mieluummin eri kellonaikoihin vaikka samana päivänä kuin eri päivinä suunnilleen samaan aikaan. Muutama vuosi sitten testailimme töissä Fokus-palvelun tarkkuutta ja jätetimme GPS:n tallentamaan paikkaa töistä lähtiessä ja seuraavana aamuna meillä oli reilusti havaintomateriaalia tilastollista käsittelyä varten.

 

> ... pitääkö minun ymmärtää jotakin erityistä koordinaattijärjestelmistä ja/tai suorittaa konversioita käsin jotta pystyn tuottamaan sillä koordinaatit WGS84-formaatissa www.geocaching.com varten?

 

GPS-järjestelmä saattaa tuottaa suuria lyhytaikaisia virheitä, jotka voivat ajaa yksinkertaista keskiarvolaskentaa poskelleen. Minulla ei ole tuota VisualGPS-sovellusta, vaan olen tallentanut mittaustuloksia ja tehnyt niistä graafisen esityksen, aiemmin Exelillä ja nykyisin karttaohjelmalla. Sitten olen hajontakuviosta katsonut jonkinlaisen painopisteen ja käyttänyt sitä kätkön koordinaatteina.

 

> Onko GPS:n sarjaportin NMEA-data koordinaattijärjestelmäriippumatonta vai vaikuttavatko GPS:n asetukset tähän?

 

Voi riippua laitteesta ja valmistajasta, mutta useimmiten kai vaikuttaa. Varmuuden vuoksi valitsen aina GPS:n käyttämään WGS-84:ää - varsinkin kun edellä mainitsemani karttaohjelma toimii sen mukaisesti.

Share this post


Link to post

Yritän osaltani vastata edellä oleviin kysymyksiin.

 

On totta, että eri kellonaikoina mittaaminen on hyödyllistä satelliittigeometrian takia, mutta siitäkin on hyötyä, että mittaa eri päivinä, koska sääolot (ilmakehä) vaikuttavat radioaaltojen etenemiseen (taittumista ja heijastumista).

 

En ole kokeillut, miten GPS:n asetukset vaikuttavat GPS:n lähettämään NMEA-dataan, mutta ainakin WGS84-valinnalla tulee WGS84-koordenaatteja ulos, ja sehän riittää itse valitun pisteen paikan määrittämiseen. Syy, miksi jouduin tekemään muunnoksia, oli se, että viralliset kiintopisteet on mitattu KKJ-koordinaatein, ja jouduin siis muuttamaan tämän kiintopisteen ensin WGS84:ään.

Share this post


Link to post

Join the conversation

You can post now and register later. If you have an account, sign in now to post with your account.
Note: Your post will require moderator approval before it will be visible.

Guest
Reply to this topic...

×   Pasted as rich text.   Paste as plain text instead

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.

Loading...
Sign in to follow this  
Followers 0

×
×
  • Create New...