DGPS@home

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DGPS@home
Beschreibung: D-GPS kostenlos nutzen
Kontakt: Lulu
Status: aktiv (Was heißt das?)

Nächstes Treffen:

Samstag, 20.Februar 2016 im Hackerspace Braunschweig 13:00h bis ca. 16:00h


Projektart

Software-Entwicklung (evtl. Hardware:Radio)

Projekteinstieg möglich?

Ja, Mitwirkende gesucht!

Projektbeschreibung

Kategorien: GPS, Navigation, Crowdsourcing, Internationalisierung

D-GPS bei Wikipedia

Differential GPS (D-GPS) ist eine Technologie, bei der die Genauigkeit eines GPS Empfängers verbessert wird, in dem man ihm auf beliebigem Wege Informationen über die Laufzeitdifferenzen zukommen lässt, die zwischen dem GPS-Satelliten und dem Empfänger durch „Wetter“-Vorgänge in der Ionosphäre entstehen.

Diese Phänomene sind üblicherweise annähernd konstant für einen Aufenthaltsort eines Empfängers innerhalb eines 20km-Bereichs.

Durch die Korrektur wird die Genauigkeit von GPS in etwa von der Größenordnung 10m auf 1m verbessert, womit für die Fußgängernavigation für Blinde eine sichere Bestimmung der Straßenseite ermöglicht wird.

Dieses Signal wird z.B. kostenlos auf Langwelle übertragen (für den Schiffsverkehr) oder ist kostenpflichtig im Internet abonnierbar. Man kann das Korrektursignal selbst erzeugen, indem man einen GPS-Empfänger fest installiert und kalibriert. Dann lässt sich das D, die Differenz zwischen korrektem Signal und aktueller Verfälschung messen.

Diese selbst erzeugte Korrektursingal kann man nun selbst online bereitstellen und mittels einer Handy-Internet-Flatrate unterwegs (im Radius von 20km) nutzen.

Variante Eigene Referenzmessung

Zu erstellen sind folgende Komponenten:

1. Ein Modul für GPS-Mobiltelefone, mit dem man das gemessene GPS-Signal des internen Empfängers durch den aus dem Internet bezogenen Korrekturwert verbessert, bevor es an eine beliebige GPS-Software weiter durchgereicht wird.

2. Ein System aus fest installiertem GPS (Balkonbenutzung, wetterfest!), und Internet-fähigem Gerät, welches das gemessene Korrektur-Signal im Internet veröffentlicht (z.B. mit dem Rasberry PI oder dem vorhandenne PC. Natürlich auch mittels GPS-Handy möglich).

3. Eine Server-Komponente, die die Signale aller Mitwirkenden entgegennimmt, konsolidiert und veröffentlicht, samt Croudsourcing-System, User-Forum usw. Optional: mit Bezahl-System für nicht selbst einspeisende Benutzer. Nachtrag: Als Server-Komponente wird www.rechenkraft.de erwogen.

Projektfortschritt bisher: Anforderungen wurden noch nicht detaillierter aufgeschrieben.

Nächste Schritte: Als Studienarbeit ausschreiben.

Variante Langwellen-Empfang

Man sollte bei uns den Langwellensender Zeven auf 303.5 kHz empfangen können, welcher NTRIP Format sendet.

Siehe Langwellen-Sender

Zu erstellen sind folgende Komponenten:

1. Langwellen-Empfangs-Modul (Hardware!). Ziel ist es, das in den hörbaren Bereich verschobene Signal zum Audioeingang eines Android Smartphones einzuspeisen.

2. Langwellen-Decodierungs-Modul (Software)

3. wie oben (Ein Modul für GPS-Mobiltelefone, mit dem man das gemessene GPS-Signal des internen Empfängers durch den Korrekturwert verbessert, bevor es an eine beliebige GPS-Software weiter durchgereicht wird.)

Projektfortschritt bisher:

  • Ein Radio mit Langwellen-Empfangsteil geschlachtet, Schaltplan auf Langwellen-Teil zusammengestrichen.

Nächste Schritte:

  • Universal-Funkgerät leihen und mal auf die 303,5 kHz lauschen. Verleihquelle besuchen fahren.
  • Elektrobaukasten im Keller wiederfinden für Mock-up Aufbau
  • Android-Handy mit Mikrofon-Eingang (Klinke) finden ?!

Variante Kostenloser Download

Doom meinte, es gibt einen FTP-Server, von dem die EGNOS-Daten kostenlos bezogen werden können.

hier DooMMasteR, ja gibt es in der Tat: ftp://ems.estec.esa.int/pub per FTP wie immer bei solchen dingen.
Thx!

Weitere "Ntrip Broadcaster"

  • www.igs-ip.net
  • www.euref-ip.net.

Außerdem gibt es folgende Quellen: ftp://igs.bkg.bund.de/NTRIP/documentation

  • Danke an C. vom OSM-Stammtisch.


Zu erstellen wäre dann nur noch:

1. Ein Modul für GPS-Mobiltelefone, mit dem man das gemessene GPS-Signal des internen Empfängers durch den von FTP heruntergeladenen Korrekturwert verbessert, bevor es an eine beliebige GPS-Software weiter durchgereicht wird.

Das wird zumindest auf iPhones nicht machbar sein, einzige Option dürfte sein, dass jede App intern eine Bibliothek nutzt um den Trick zu vollführen, aber ich weiß nicht wie das mit OpenSource und iOS im Moment aussieht. --DooMMasteR
Ich bin mit Android sowieso glücklicher Lulu

Weitere gesammelte Infos

Die Standard Methode für Korrektur Daten ist Das Pseudo ranging . Bei der Methode misst die Referenz Die Laufzeit zu den Satelliten. Da die Referenz aber ihre Position und die des Satelliten kennt kann sie die korrekt Laufzeit errechnen und ein Delta bestimmen welches sie als Korrektur versendet. Diese Korrektur addieren die Empfänger auf ihre Signallaufzeit.

http://chengling.su.userweb.mwn.de/DGPS.htm

Die GPS Module in einem Android Smartphone sprechen leider nur NMEA 0183 Aus diesem Protokoll fallen bereits fertige Koordinaten raus. Es besteht kein zugriff auf die Rohdaten und somit auch keine Möglichkeit das Delta zu addieren.

http://developer.android.com/reference/android/location/GpsStatus.NmeaListener.html

Es gibt aber Bluetooth GPS module welche es zulassen das man Sie mit DGPS Daten füttert. Die kann mann auch mit einem eigenem Locationprovider im OS registrieren. Es gibt sogar einige Hersteller die sowas als app + Hardware anbieten. Das gute ist die sind open source und sie benutzen NTRIP. http://lefebure.com/software/android-ntripclient/


Hier ein Paper über ein ähnliches Projekt, genannt Co-GPS. http://research.microsoft.com/pubs/172624/SenSys147-co-gps.pdf

Dieser GPS-Empfänger soll Raw können: http://www.alibaba.com/showroom/ubx-g6010-st.html

Diese Module könnte gehen. http://www.roundsolutions.com/de/produkte/iot-module/origin-gps/?p=1&sSort=2

Steuersoftware für U-Blox: https://www.u-blox.com/en/product/u-center-windows PPP mit RTKLib: http://blog.latitude51.ca/rtklib-part-3-precise-point-positioning-with-igs-products/ NTRIP-Server: https://software.rtcm-ntrip.org/export/HEAD/ntrip/trunk/ntripserver/README

Projektfortschritt bisher

  • FTP Adresse erfragt
  • Mögliche Hardware gefunden
  • Plattform für Verteilte Sensornetze bei www.rechenkraft.net angefragt. Forums-Post: [www.rechenkraft.net]
  • Möglichen Sensor gefunden, der GPS-Rohdaten liefert: [[1]] (Leider nicht mehr verkauft)

Nächste Schritte

  • Fragestellung klären: Externes GPS benutzen, dass Rohdaten rausgibt // Kann man mit gerootetem Android an die Rohdaten des interenen GPS dran?
  • Protokoll ansehen
  • Recherche, wie man beim jeweiligen Betriebssystem an die GPS-Rohdaten kommt, um sie zu korrigieren, bzw. wie man D-GPS-Korrekturdaten dem (internen) GPS-Empfänger zukommen lässt.
  • Studienarbeit ausschreiben oder Freiwilligen finden