GPS mérési jegyz könyv

Átírás

1 GPS mérési jegyz könyv Mérést végezte: Csutak Balázs, Laczkó Hunor Mérés helye: ITK 320. terem és az egyetem környéke Mérés ideje: A mérés célja: Ismerkedés a globális helymeghatározó rendszerrel, pozíció mérése m holdadatok felhasználásával. Felhasznált eszközök: GPS vev Hordozható számítógép VisualGPS program Google Maps, Bing Maps 3D (MS Virtual Earth) programok A mérés menete: Végigsétáltunk a 1 ábrán látható útvolnalon, folyamatosan rögzítve a GPS vev NMEA üzeneteit a VisualGPS programmal. Ezután kikerestük a logle-ból a saját pontunkat, és ennek adatait alaposabban is megvizsgáltuk. 1. ábra. Valós útvonal 2. ábra. Mért útvonal 1

2 Útvonal elemzése: Figyelembe véve, hogy a mérést számos küls tényez akadályozta, meglep en jó eredményeket kaptunk. A magas épületek, és a jelek visszaver dése ellenére a mért útvonal egy rövid szakasz kivételével követi a valósat. Meggyelhet, hogy a 13:53 és 13:56 között a GPS nem tudta megfelel en bemérni a pozíciót, mivel nem látott a helymeghatározáshoz elegend m holdat. Els pont - Laczkó Hunor mérése Laczkó Hunor mérési pontja a most épül Corvin áruház épületét és Corvin sétányt összeköt gyalogosút közepén volt. NMEA elemzés A mérés során a következ NMEA mondatokat rögzítettük: $GPRMC,134440,A, ,N, ,E,000.9,271.0,310796,002.9,E*7B Nyitó mondat : Rögzítés ideje 13:40:40 UTC A: Vev egység státusza OK ,N: Földrajzi szélesség ' Északi ,E: Földrajzi hosszúság ' Keleti 000.9: Földhöz viszonyított sebesség csomóban 271.0: irányszög fokban : Rögzítés dátuma (Valószín leg nem volt jól beállítva) 002.9,E: Mágneses tér változás 2.9 Kelet *7B: Checksum $GPGGA,134440, ,N, ,E,1,08,1.8,122.2,M,41.0,M*44 Pozíció adatok : Rögzítés ideje 13:40:40 UTC ,N: Földrajzi szélesség ' Északi ,E: Földrajzi hosszúság ' Keleti 1: GPS x 08: Látható m holdak száma 122.2: Tengerszint feletti magasság méterben 41.0: A WGS84 ellipszoid feletti magasság méterben *44: Checksum $GPGSA,A,3 13,15,17,18,19,20,24,282.4,1.8,1.7*34 (GPS DOP és aktív m holdak státusza) A pozicionálás módja automatikus. 3: A pozicionálás állapota: 3D 3 13,15,17,18,19,20,24,28: A pozíció meghatározásában résztvev m holdak ID-jai. 2.4: PDOP 1.8: HDOP 1.7: VDOP 2

3 *34: Checksum $GPGSV,3,1,12,10,07,33111,04,03712,11,22713,61,165,48*70 $GPGSV,3,2,12,15,62,273,48,17,40,110,44,18,18,302,43,19,26,146,31*78 $GPGSV,3,3,12,20,16,239,34,24,35,286,44,28,45,053,46,30,13,092,31*7B Észlelt m holdak adatai 3: Ebben a ciklusba érkez, ilyen típusu üzenetek száma 1: Jelenlegi üzenet sorszáma 12: Összesen észlelt m holdak száma M hold ID Rálátás magassági szöge Rálátás hosszúsági szöge(északtól) SNR(jel-zaj arány) táblázat. M holdak adatai Az NMEA adatok grakusan megjelenítve a 3 ábrán láthatók. Koordináták átalakítása Az NMEA mondatokból kiolvasott koordináták: Földrajzi szélesség ' Északi Földrajzi hosszúság ' Keleti 1 szögmásodperc = 1 szögperc 1/60-ad része, tehát: '= '= Vagyis az én mérési pontom koordinátái szögfok, szögperc és szögmásodperc formátumban: 47 29' Északi 19 4' Keleti Távolság mérése A saját pontom és Orbán Balázs( ' N, ' E) pontja között mértem a távolságot: Visual GPS: m Virtual Earth: 133 m Google maps: m 3

4 1 szögmásodperc hosszúsága (0,0) pontban: Tudjuk, hogy a (0,0) pont az egyenlít n helyezkedik el, itt a Föld kerülete, azaz az egyenlít hossza ,86km. Ezt elosztva 360-al megkapjuk az egy foknak megfelel távot, ami: 111,122 km Ezt osztva 60-al a perc hosszát, és még 60-al osztva a másodpercnek megfelel hosszúságot kapjuk: 111, 122/60/60 = 0, km = 30, 87 m Saját pontunkban Átalakítva a pontunk koordinátáit fokba: = = Ebben a pontban a Föld kerülete: sin(90 α) = Az egyenlít nél a Föld sugara: 6378,137 km R F oldsugara R = km A Föld kerülete itt: km Innen : 1 szögfok = = km szögperc = = 1.25 km 60 1 szögmásodperc = 1.25 = km = m ábra. NMEA adatok Visual GPS-ben - Laczkó Hunor 4

5 Második pont - Csutak Balázs mérése Csutak Balázs mérési pontja a Leonardo da Vinci és a Práter utca keresztez désében, annak délkeleti sarkán lett lemérve, GPS id szerint 14:04:30 id pillanatban. NMEA elemzés A mérés során a következ NMEA mondatokat rögzítettük: $GPRMC,140430,A, ,N, ,E,002.1,004.1,310796,002.9,E*74 Nyitó mondat : Rögzítés ideje 14:04:30 UTC A: Vev egység státusza OK ,N: Földrajzi szélesség ' Északi ,E: Földrajzi hosszúság ' Keleti 002.1: Földhöz viszonyított sebesség csomóban 004.1: irányszög fokban : Rögzítés dátuma (Valószín leg nem volt jól beállítva) 002.9,E: Mágneses tér változás 2.9 Kelet *74: Checksum $GPGGA,140430, ,N, ,E,1,04,2.2,103.7,M,41.0,M*43 Pozíció adatok : Rögzítés ideje 14:04:30 UTC ,N: Földrajzi szélesség ' Északi ,E: Földrajzi hosszúság ' Keleti 1: GPS x 04: Látható m holdak száma 2.2: Tengerszint feletti magasság relatív pontossága 103.7: Tengerszint feletti magasság méterben 41.0: A WGS84 ellipszoid feletti magasság méterben *43: Checksum $GPGSA,A,3 13,15,17 24,282.2,2.2,1.0*3F (GPS DOP és aktív m holdak státusza) A: A pozicionálás módja automatikus. 3: A pozicionálás állapota: 3D,13,15,17 24,28,: A pozíció meghatározásában résztvev m holdak ID-jai. 2.2: PDOP 2.2: HDOP 1.0: VDOP *3F: Checksum $GPGSV,3,1,12,10,10,32411,02,03012,19,23113,51,165,47*70 $GPGSV,3,2,12,15,63,250,34,17,45,097,47,18,17,29319,34,141,40*78 $GPGSV,3,3,12,20,10,23324,42,291,43,28,37,053,40,30,06,097,*71 5

6 M hold ID Rálátás magassági szöge Rálátás hosszúsági szöge(északtól) SNR(jel-zaj arány) táblázat. M holdak adatai - Csutak Balázs Észlelt m holdak adatai 3: Ebben a ciklusba érkez, ilyen típusu üzenetek száma 1: Jelenlegi üzenet sorszáma 12: Összesen észlelt m holdak száma Az NMEA adatok grakusan megjelenítve a 4 ábrán láthatók. Koordináták átalakítása Az NMEA mondatokból kiolvasott koordinátákat átszámolva az én mérési pontom koordinátái szögfok, szögperc és szögmásodperc formátumban: 47 29' Északi 19 4' Keleti Távolság mérése A saját pontom és Kulcsár Kristóf( ' N, ' E) pontja között mértem a távolságot: Visual GPS: m Virtual Earth: m Google maps: m 1 szögmásodperc hosszúsága (0,0) pontban: Tudjuk, hogy a (0,0) pont az egyenlít n helyezkedik el, itt a Föld kerülete, azaz az egyenlít hossza ,86km. Ezt elosztva 360-al megkapjuk az egy foknak megfelel távot, ami: 111,122 km Ezt osztva 60-al a perc hosszát, és még 60-al osztva a másodpercnek megfelel hosszúságot kapjuk: 111, 122/60/60 = 0, km = 30, 87 m Saját pontunkban Átalakítom a pontom koordinátáit fokba: ( N, E) Ebben a pontban a Föld kerülete: sin(90 α) = Az egyenlít nél a Föld sugara: 6378,137 km R F oldsugara R = km A Föld kerülete itt: km 6

7 Innen : 1 szögfok = = 75.2 km szögperc = 75.2 = 1.25 km 60 1 szögmásodperc = 1.25 = km = m ábra. NMEA adatok Visual GPS-ben - Csutak Balázs Pontok és tereptárgyak: 5. ábra. Csutak Balázs - Google Maps 7

8 6. ábra. Csutak Balázs - Bing Maps 7. ábra. Csutak Balázs - Azimut térkép 8

9 8. ábra. Laczkó Hunor - Bing Maps 9. ábra. Laczkó Hunor - Google Maps 9

10 10. ábra. Laczkó Hunor - Azimut térkép 10