GPS mérési jegyz könyv Mérést végezte: Csutak Balázs, Laczkó Hunor Mérés helye: ITK 320. terem és az egyetem környéke Mérés ideje: 2016.03.16 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
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,4729.1547,N,01904.7047,E,000.9,271.0,310796,002.9,E*7B Nyitó mondat 134440: Rögzítés ideje 13:40:40 UTC A: Vev egység státusza OK 4729.1547,N: Földrajzi szélesség 47 29.1547' Északi 01904.7047,E: Földrajzi hosszúság 19 4.7047' Keleti 000.9: Földhöz viszonyított sebesség csomóban 271.0: irányszög fokban 310796: Rögzítés dátuma 1996.07.31.(Valószín leg nem volt jól beállítva) 002.9,E: Mágneses tér változás 2.9 Kelet *7B: Checksum $GPGGA,134440,4729.1547,N,01904.7047,E,1,08,1.8,122.2,M,41.0,M*44 Pozíció adatok 134440: Rögzítés ideje 13:40:40 UTC 4729.1547,N: Földrajzi szélesség 47 29.1547' Északi 01904.7047,E: Földrajzi hosszúság 19 4.7047' 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
*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) 10 7 331-11 4 37-12 11 227-13 61 165 48 15 62 273 48 17 40 110 44 18 18 302 43 19 26 146 31 20 16 239 34 24 35 286 44 28 45 53 46 30 13 92 31 1. táblázat. M holdak adatai Az NMEA adatok grakusan megjelenítve a 3 ábrán láthatók. Koordináták átalakítása Az NMEA mondatokból kiolvasott koordináták: Földrajzi szélesség 47 29.1547' Északi Földrajzi hosszúság 19 4.7047' Keleti 1 szögmásodperc = 1 szögperc 1/60-ad része, tehát: 0.1547'=9.282 0.7047'=42.282 Vagyis az én mérési pontom koordinátái szögfok, szögperc és szögmásodperc formátumban: 47 29' 9.282 Északi 19 4' 42.282 Keleti Távolság mérése A saját pontom és Orbán Balázs(47 29.2204' N,19 4.7443' E) pontja között mértem a távolságot: Visual GPS: 114.30 m Virtual Earth: 133 m Google maps: 140.13 m 3
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 40 007,86km. 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, 030870 km = 30, 87 m Saját pontunkban Átalakítva a pontunk koordinátáit fokba: 47 29.1547 = 47.4859 19 4.7047 = 19.0784 Ebben a pontban a Föld kerülete: sin(90 α) = Az egyenlít nél a Föld sugara: 6378,137 km R F oldsugara R = 4310.16km A Föld kerülete itt: 27081.53km Innen : 1 szögfok = 27081.53 = 75.22 km 360 1 szögperc = 75.22 = 1.25 km 60 1 szögmásodperc = 1.25 = 0.02089 km = 20.89 m 60 3. ábra. NMEA adatok Visual GPS-ben - Laczkó Hunor 4
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,4729.2047,N,01904.6499,E,002.1,004.1,310796,002.9,E*74 Nyitó mondat 134440: Rögzítés ideje 14:04:30 UTC A: Vev egység státusza OK 4729.2047,N: Földrajzi szélesség 47 29.2047' Északi 01904.6499,E: Földrajzi hosszúság 19 4.6499' Keleti 002.1: Földhöz viszonyított sebesség csomóban 004.1: irányszög fokban 310796: Rögzítés dátuma 1996.07.31.(Valószín leg nem volt jól beállítva) 002.9,E: Mágneses tér változás 2.9 Kelet *74: Checksum $GPGGA,140430,4729.2047,N,01904.6499,E,1,04,2.2,103.7,M,41.0,M*43 Pozíció adatok 140430: Rögzítés ideje 14:04:30 UTC 4729.2047,N: Földrajzi szélesség 47 29.1547' Északi 01904.6499,E: Földrajzi hosszúság 19 4.7047' 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
M hold ID Rálátás magassági szöge Rálátás hosszúsági szöge(északtól) SNR(jel-zaj arány) 10 10 324-11 2 30-12 19 231-13 51 165 47 15 63 250 34 17 45 97 44 18 17 293-19 34 141 40 20 10 233-24 42 291 43 28 37 53 40 30 06 97-2. 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' 12.282 Északi 19 4' 38.99 Keleti Távolság mérése A saját pontom és Kulcsár Kristóf(47 29.1647' N,19 4.5825' E) pontja között mértem a távolságot: Visual GPS: 97.64 m Virtual Earth: 123.2 m Google maps: 129.7 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 40 007,86km. 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, 030870 km = 30, 87 m Saját pontunkban Átalakítom a pontom koordinátáit fokba: (47.4867 N, 19.0774 E) Ebben a pontban a Föld kerülete: sin(90 α) = Az egyenlít nél a Föld sugara: 6378,137 km R F oldsugara R = 4310.09km A Föld kerülete itt: 27081.14km 6
Innen : 1 szögfok = 27081.53 = 75.2 km 360 1 szögperc = 75.2 = 1.25 km 60 1 szögmásodperc = 1.25 = 0.02089 km = 20.89 m 60 4. ábra. NMEA adatok Visual GPS-ben - Csutak Balázs Pontok és tereptárgyak: 5. ábra. Csutak Balázs - Google Maps 7
6. ábra. Csutak Balázs - Bing Maps 7. ábra. Csutak Balázs - Azimut térkép 8
8. ábra. Laczkó Hunor - Bing Maps 9. ábra. Laczkó Hunor - Google Maps 9
10. ábra. Laczkó Hunor - Azimut térkép 10