GPS für Profis Mystery Cache

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Obelodalix: Leider keine Reaktion seitens des Owners. Da der Cache so nicht den Guidelines entspricht, archiviere ich erst mal das Listing.

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Hidden : 1/30/2013
Difficulty:
3.5 out of 5
Terrain:
1.5 out of 5

Size: Size: small (small)

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Geocache Description:


Oh nein, nicht noch ein Fragezeichen in Kirchhellen… Aber keine Angst, hier ist nur ein wenig Recherche nötig. Wo wir zum Geocachen tagtäglich das GPS nutzen bietet es sich doch wunderbar an, da mal einen Wissenscache raus zu machen.

 

Das ist Fritz. Fritz geht gerne Geocachen und hat sich nun ein eigenes GPS-gekauft.
Die Grundprinzipien der GPS-Messung hat Fritz nun schon verstanden und sucht fleißig nach vielen Caches. Letztens war er aber in der Stadt unterwegs und da ist sein GPS ständig hin- und hergesprungen und eine schlechte Genauigkeit angezeigt.
Seitdem fragt er sich, wo diese Probleme herkommen.
 
Achtung! Fritz empfiehlt euch, erst den Teil 1 GPS für Anfänger (GC4559T) und Teil 2 GPS für Fortgeschrittene (GC455B6) zu machen!
 
Es gibt verschiedene Dinge, die das Ergebnis einer GPS-Messung beeinflussen.
 
Die Signale der Satelliten durchlaufen auf ihrem Weg zur Erde verschiedene Schichten der Atmosphäre, unter anderem die Ionosphäre. Die Ionosphäre enthält sehr viele Ionen und freie Elektronen. Diese werden von der Aktivität der Sonne beeinflusst und haben wiederum eine Auswirkung auf den „Weg“ des ausgesendeten Signals.
Wenn gegen Vormittag die Sonne aufgeht, werden besonders viele Elektronen freigesetzt. Zudem gibt es Sonnenwinde, die unregelmäßig Elektronen freisetzen.
Diese Elektronen sind übrigens auch der Grund, warum das Polarlicht entsteht. In unseren Breitengraden ist dieser Einfluss aber nicht so gravierend, wie in Richtung der Pole.
Die Ionosphäre lässt nur bestimmte Wellenlängen passieren. Andere werden von ihr reflektiert.
 
Polarlicht
Quelle: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/1/1a/Red_and_green_auroras.jpg
 
Außerdem kommt es darauf an, wie weit der Strahl durch die Schichten der Atmosphäre läuft. Legt das Signal einen weiten Weg zurück (rechts), dann ist es eher verfälscht als wie wenn das Signal einen kürzeren Weg (links) zurücklegt. Manchmal werden in der Vermessung Satelliten erst dann zur Berechnung genutzt, wenn sie einen bestimmten Winkel zum Horizont überschreiten, um die Fehlereinflüsse zu minimieren.
 

Quelle: http://www.sapos-bw.de/img/iono2.PNG
 
Ein anderes Problem ist der Mehrwegeeffekt. Diesen hat auch Fritz erwischt. Dieser Effekt tritt besonders dort auf, wo der Himmel nicht frei sichtbar ist sondern wo viele Hindernisse die Sicht versperren. Das sind in der Regel Gebäude oder Bäume. Das erste Problem ist, dass wenn sowieso nicht so viele Satelliten sichtbar sind, die Berechnung der Position nicht so gut klappt, weil nicht so viele Redundanzen, also Überbestimmungen, da sind. Dazu kommt noch, dass die Signale von den Hindernissen reflektiert werden. Dadurch ändern sich die berechneten Strecken.
 

 
Und ein weiterer Punkt in facto Genauigkeit ist die Konstellation der Satelliten.
Im ersten Cache haben wir ja schon gelernt, dass die Position über den räumlichen Bogenschnitt berechnet wird. Die Qualität hangt vor allem davon ab, unter welchem Winkel der Schnitt stattfindet. Schneiden sich die Strahlen im rechten Winkel ist alles wunderbar. Wenn die Strahlen aber eher parallel zueinander liegen, so ist die Qualität nicht so gut.



Dem Nutzer wird ein sogenannter DOP-Wert ausgegeben. Ist der Wert niedrig, so liegt eine gute Satellitenkonstellation vor. Ist der Wert hoch, so ist die Satellitenkonstellation nicht so gut.
Es gibt verschiedene DOP-Werte, zum Beispiel den P-DOP (Positional-DOP), der sich nur auf die Koordinaten bezieht (3D) oder den G-DOP (Geometrical DOP), der auch die Uhrenfehler berücksichtigt (3D+Zeit).


Quelle: http://www.sapos-bw.de/img/dop.PNG
 
Wenn man das GPS-System zur professionellen Vermessung nutzt, so kann man diverse Services in Anspruch nehmen, mit denen man eine Genauigkeit von wenigen Zentimeter, teilweise sogar von Millimetern erreicht. Am bekanntesten in Deutschland ist „SAPOS“ (Satellitenpositionierungsdienst). Dieser Dienst stellt hochgenaue Korrekturdaten zur Verfügung.
Aber zum Cachen braucht man solch einen Dienst in der Regel nicht (außer vielleicht bei dem ein oder anderen Nano). Wo würde auch sonst der Spaß am Suchen bleiben?
 
Und weil ihr den Text so aufmerksam gelesen habt, könnt ihr bestimmt die folgenden Fragen beantworten und dürft als Belohnung eine Dose suchen. ;-)
 
A Die Ionosphäre reflektiert…
… Kurzwellen. (1)
… Langwellen. (2)
… keine Wellen. (3)
 
B Das Polarlicht tritt ab einem Breitengrad von
… 51° nördlicher Breite in Richtung des Nordpols… (7)
… 60° nördlicher und südlicher Breite in Richtung der Pole... (1)
… 60° nödlicher Breite in Richtung des Nordpols… (4)
… auf.
 
C Der Mehrwegeffekt bewirkt
… eine Änderung der Streckenlänge. Die berechnete Strecke ist länger als die eigentliche Strecke. (2)
… eine Änderung der Streckenlänge. Die berechnete Strecke ist kürzer als die eigentliche Strecke. (6)
... keine Änderung der Streckenlänge. (0)
 
D Die Qualität des räumlichen Bogenschnitts kann man darstellen durch…
… einen Fehlerkreis. (2)
… eine Fehlerkugel. (1)
… eine Fehlerellipse. (0)
 
E „DOP“ bedeutet…
… Direction of Precision. (4)
… Data of Precision. (8)
… Dilution of Precision. (3)
 
F „SAPOS“ ist der Satellitenpositionierungsdienst…
… der deutschen Landesvermessung. (6)
… der europäischen Union. (2)
… des GPS-Systems NAVSTAR. (5)
 
Die Dose findet ihr bei N51°36.ABC E006°54.DEF.
 
Notiert euch dort die Zahlen für den Bonus (GC455CH)!

Und wie immer der obligatorische GeoChecker.

Additional Hints (No hints available.)



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