GPS-Genauigkeit prüfen: Geodätische Referenzpunkte

Geodätische Referenzpunkte sind Kontrollpunkte zur Überprüfung der Genauigkeit von GNSS-Empfängern; GNSS steht für globale Navigationssatellitensysteme. Frei übersetzt bedeutet es, dass ein GNSS-Empfänger ein Gerät ist, das die eigene Position aus den Satellitensignalen bestimmen kann. Unabhängig von den verwendeten Systemen wie

  • GPS (Global Positioning System; Amerika)
  • GLONASS (Global Navigation Satellite System; Russland)
  • Gallileo (Europäische Union)
  • Beidou/Compass (China)

Ich möchte jedoch niemanden mit einer theoretischen Abhandlung langweilen. Interessierten kann ich das Buch „Outdoor Basixx – Karte, Kompass, GPS“ ans Herz legen. Es ist jedoch „harter Tobak“; interessant aber sehr theoretisch.

Geodätische Referenzpunkte

Die Podcast-Folgen SBE-Fund Nr.007 Satellitensendung und SBE-Fund Nr. 008 Satelliten (Bonus) von oboeman haben mich zum Nachdenken gebracht: Wie steht es denn wirklich um die Genauigkeit unserer GNSS-Empfänger beim geocachen und wie schneidet das Smartphone gegenüber den „echten“ GPS-Geräten ab?

Ich möchte schon seit 2 oder 3 Jahren meine GPS-Empfänger an einem der Geodätischen Referenzpunkte auf Genauigkeit prüfen. Also nahm ich die sehr unterschiedlichen Kommentare der aktuellen Folge von Spielbrett Erde (nun wird es aber langsam genug mit Werbung  :rose: ) zum Anlass meine GPS-Empfänger zu testen.

In 2016 habe ich einen ähnlichen, kleinen Test gemacht <Smartphone vs GPS-Gerät – ein nicht-repräsentativer Test>, nun möchte ich den Test aber „richtig“ machen.

Wo finde ich Geodätische Referenzpunkte

Die Standorte zu „Geodätische Referenzpunkte“ können auf Wikipedia gesucht werden. Es gibt doch tatsächlich einen Referenzpunkt nicht allzu weit von mir entfernt. Also ab ins Auto und etwa 30km nach Obersulm zum Referenzpunkt: Obersulm Breitnauer See mit den Koordinaten (WGS84 – Grad, Minuten, Sekunden) N 49° 7′ 16.91″ E 9° 22′ 50.53″. Geodätische Referenzpunkte sind zentimeter-genau eingemessen.

Geodätische Referenzpunkte
Überprüfung Smartphone

Ich nutze ein iPhone 6 Plus und habe es direkt auf den Kreis gelegt und erhielt eine Abweichung von 4,3m.
Geodätische Referenzpunkte

Dann habe ich die App GPS geöffnet und mir die Koordinaten anzeigen lassen.
Geodätische Referenzpunkte
Die Koordinaten vom iPhone und die des Referenzpunktes lauten
N 49° 07′ 17,0“ E 009° 22′ 50,3“
N 49° 07′ 16,91“ E 009° 22′ 50,53“
Der Koordinatenabstand beträgt laut https://rechneronline.de/geo-koordinaten/#entfernung 3m. Da der Rechner nur ganze Zahlen auswirft, kann ich nicht sagen ob 2,6 auf 3 aufgerundet oder bei 3,9 lediglich die Stellen hinter dem Komma abgeschnitten werden. Die Höhe passt mit 225m.

Überprüfung Garmin-GPS

Ich nenne ein Oregon 600 mein Eigen und schimpfe immer mal wieder über die wahnsinnig schlechte Software. Jetzt wollte ich die Genauigkeit des 600er prüfen und alle möglichen Satelliten-Einstellungen durchspielen.

GPS an WAAS/EGNOS aus

Sorry, ich muss an dieser Stelle nochmal kurz theoretisch werden. WAAS (Wide Area Augmentation System) ist eine amerikanische GPS-Signal-Erweiterung und soll das GPS-Signal verbessern. EGNOS ist das europäische Gegenstück dazu (European Geostationary Navigation Overlay Service).

Geodätische Referenzpunkte Geodätische Referenzpunkte

Die Koordinaten vom Oregon 600 und die des Referenzpunktes
N 49° 07′ 16,9“ E 009° 22′ 50,3“
N 49° 07′ 16,91“ E 009° 22′ 50,53“
Die Anzeige sagt 2m Abweichung, die Abstandsberechnung gibt jedoch 0m an.
Die Höhe passt mit 225m.

GPS an WAAS/EGNOS an

Geodätische Referenzpunkte Geodätische Referenzpunkte

Die Koordinaten vom Oregon 600 und die des Referenzpunktes
N 49° 07′ 16,9“ E 009° 22′ 50,5“
N 49° 07′ 16,91“ E 009° 22′ 50,53“
Die Anzeige sagt 1m Abweichung, die Abstandsberechnung gibt jedoch 0m an; die Höhe ist mit 224m um 1m geringer.

GPS+GLONASS an WAAS/EGNOS aus

Geodätische Referenzpunkte Geodätische Referenzpunkte
Die Koordinaten vom Oregon 600 und die des Referenzpunktes
N 49° 07′ 16,9“ E 009° 22′ 50,5“
N 49° 07′ 16,91“ E 009° 22′ 50,53“
Die Anzeige sagt 0m Abweichung, die Abstandsberechnung gibt ebenfalls 0m an. Ja es sind exakt die selben Koordinaten wie zuvor mir GPS an und WAAS/EGNOS an. Nur wird diesmal die Abweichung richtig berechnet und die Höhe mit 224m weiterhin um 1m geringer.

GPS+GLONASS an WAAS/EGNOS an

Geodätische Referenzpunkte Geodätische Referenzpunkte

Die Koordinaten vom Oregon 600 und die des Referenzpunktes
N 49° 07′ 17,0“ E 009° 22′ 50,5“
N 49° 07′ 16,91“ E 009° 22′ 50,53“
Die Anzeige sagt 3m Abweichung, die Abstandsberechnung gibt ebenfalls 3m an.
Die Höhe wird nach wie vor mit 1m zu gering angezeigt.

Der Breitnauer See

Es ist ja nicht so, dass es hier am Breitnauer See nur den Geodätischen Referenzpunkt gibt. Der See ist allemal einen Ausflug wert.

Geodätische Referenzpunkte Geodätische Referenzpunkte Geodätische Referenzpunkte

Fazit

Die von mir getesteten GNSS-Empfänger-Kombinationen haben in etwa die selben Genauigkeiten. Interessant war, dass das Smartphone und die „beste“ Kombination GPS+GLONASS mit WAAS/EGNOS an beide 3m daneben liegen. Die Abweichung von 1 Höhenmeter ist in der Geocaching-Praxis eher unwichtig.

ReferenzpunktN 49° 07' 16,91''E 009° 22' 50,53''errechnete Differenz
iPhone 6 PlusN 49° 07' 17,0''E 009° 22' 50,3''4,3m Anzeige (3m errechent)
Oregon: GPS an WAAS/EGNOS ausN 49° 07' 16,9''E 009° 22' 50,3''2,0m Anzeige (0m errechnet)
Oregon: GPS an WAAS/EGNOS anN 49° 07' 16,9''E 009° 22' 50,5''1,0m Anzeige (0m errechnet)
Oregon: GPS+GLONASS an WAAS/EGNOS ausN 49° 07' 16,9''E 009° 22' 50,5''0,0m Anzeige (0m errechnet)
Oregon: GPS+GLONASS an WAAS/EGNOS anN 49° 07' 17,0''E 009° 22' 50,5''3,0m Anzeige (3m errechnet)

Ich habe in meinem Oregon 600 nun GPS+GLONASS aktiviert und WAAS/EGNOS deaktiviert. Ob das nun Vor- oder Nachteile bringt? Keine Ahnung, denn im Endeffekt hat mir mein Test gezeigt, dass ich mit jedem Gerät und jeder Kombination einen Geocache finden kann  :wink:   Vor Ort entscheidet letztendlich die Stärke des Signals, die Anzahl der empfangenen Satelliten (Schluchten, Wald, Fels, Häuserwände, etc.) und wie „sauber“ die Koordinaten  von dem Owner eingemessen wurden darüber, wie exakt mein GNSS-Empfänger arbeitet und bewahrt mich nicht davor 20m im Off einen Geocache zu finden  :bye:

 

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3 Kommentare zu GPS-Genauigkeit prüfen: Geodätische Referenzpunkte

  1. bikibike sagt:

    Wenn du mal in Sinsheim vorbei kommst, kannst du Messpunkt und Cache finden…

  2. Danke für den hochinteressanten Beitrag – ich muss gestehen, dass ich den Theorieteil nur etwas überflogen hab‘.

    Solche Referenzpunkte anzusteuern wäre auch in Österreich interessant – eventuell sogar als Location für einen Cache, weil das Thema so Geocaching-relevant ist. Allerdings wurde ich dieszbezüglich nicht fündig – oder hab‘ ich nicht g’scheit gesucht?

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