Aquaris X5 Plus - Fragen zum GPS, Galileo und Co.

[BlackFly]

Wer jetzt messen fliegt und bemängelt, dass das Gerät im Flugzeug eine leicht abweichende Höhe gegenüber den Bildschirmen anzeigt, der bedenke bitte, dass das Flugzeug eine durchschnittliche Höhe über Grund, das GPS die Höhe über NN anziegt.

Falsch. Das Flugzeug zeigt die Höhe ebenfalls über NN (allerdings spricht man in der Luftfahrt englisch so das daraus MSL=Mean Sea Level wird) an (wobei die Höhe auch nur über dem Äquator stimmt). Der unterschied kommt daher das das Flugzeug das über den Luftdruck misst und dabei ab einer bestimmten Höhe (ich kann mich jetzt leider nicht mehr an die Höher erinnern, ich repariere die Dinger und fliege sie nicht da ist mir die höhe eigentlich relativ egal) auf den Standartwert 1013mBar statt dem "richtigen/aktuellen/örtlichen" Druck verwendet. Dies wird gemacht da im Reiseflug die eigentliche Höhe ziemlich egal ist, es aber wichtig ist das bei allen Flugzeugen in derselben Flughöhe auch dieselbe Höhe angezeigt wird (was nicht der Fall wäre wenn die mit dem eingestellten Druck des Abflugplatzes fliegen würden) da es sonst passieren könnte das sich die ungs da oben etwas zu nahe kommen (die Flugkorridore sind sehr eng gestaffelt).

Nachtrag:
Ich habe jetzt doch nochmal nachgeschaut: Die "transition height" in der die Umstellung von QNH (Luftdruck auf MSL) auf den Standartwert 1013mBar umgestellt wird ist in Deutschland 5.000ft=1.500m (in Österreich wurde die vor kurzem auf 10.000ft angehoben). Darüber spricht man dann eigentlich auch nicht mehr von der Flughöhe (die wird ja genau genommen nicht mehr bzw falsch angezeigt) sondern vom Flight level.

 

[Astralix]

Ja die Flight-Level sind schon ein ganz schänes Chaos... Hier ist es FL 164 für 5000, dort der LF Alpha die Referenz und eigentlich fliegt niemand auf 164, sondern nur auf 0 und 5 und so weiter. Schon eine ganz schöne Hüpferei.

Aber es macht auch Sinn, denn in der Vergangenheit wurde das GPS schon mal komplett auf unscharf geschaltet und damit hätte man ein ganz schönes Chaos veranstaltet. Den Luftdruck kann man nicht abschalten. Damit fallen die dann auch nicht aus allen Wolken.
Der Grund für die Unscharf-Schaltung (korrekterweise muss man sagen, dass die verschärfte Verschlüsselung aktiviert wurde, die es dann ausschließlich militärischen Gerätschaften erlaubt weiter mit hoher Genauigkeit zu navigieren) war der 11. September. Alle Flüge mussten sofort landen, alle Ausländischen Flüge wurden nach Kanada umgeleitet. Die Kapitäne mussten mit konventionellen Mitteln (Kompass / Trägheitsnavigation und On-Board Sensoren) navigieren. Hat sehr gut funktioniert.

Mir war das mit dem Luftdruck als Referenz inzwischen auch bekannt geworden, ich hatte meinen eigenen Post aber verdrängt und daher nicht mehr korrigiert. Vielen Dank an @BlackFly.

 

[BlackFly]

Auch hier sind wieder einige Fehler drin
Die Flightlevel sind eigentlich kein Chaos und FL165 ist niemals 5000. Man nimmt die Höhe (die nicht die korrekte höhe ist da sie einen "falschen" referenzwert benutzt) und streicht davon einfach ein paar nullen weg. Hinter FL 164 verbirgt sich die (angezeigte) Höhe von 16.400ft.
Soweit ich weis werden die FL auch "in 10er Schritten" benutzt. Zwischen FL290 und FL410 befindet sich die RVSM Area, hier wird mit einer Staffelung von 1000ft (300m) geflogen, also wenn Flugzeug A auf FL290 fliegt kann Flugzeug B auf FL300 dem entgegen kommen. Viel Platz ist da nicht, das erklärt auch warum die Höhenmesser einerseits recht genau sein müssen und andererseits alle denselben Refenzdruck benutzen müssen.

Auch war der künstliche Fehler bei GPS auch schon immer vorhanden und nicht erst seit 911. Mir ist auch nicht bekannt das die Ammies dabei nochmal was gedreht haben, aber nur weil ich es nicht weiss heisst es nicht das es so ist. 911 war auf jeden Fall nicht der Grund für den beabsichtigten Fehler, der war schon immer vorhanden.

Und Flugzeuge (hier spreche ich von Airlinern, nicht von einer privaten Cessna) haben noch nie nach GPS navigiert. GPS kam die letzten Jahre immer mehr dazu, war aber noch nie (und wird es auch nie sein) die Hauptnavigation. Selbst mit der heutigen Genauigkeit (wobei die ja jederzeit wieder geändert werden könnte) würde es für eine komplette GPS Navigation nicht ausreichen, es gibt allerdings auch "korrekturstationen" die am Boden stehen und den Fehler minimieren, damit wäre eine vollständige Navigation möglich, wird aber nur für bestimmte Anwendungen in Betracht gezogen (Anflug nach GPS Position um Lärmschutzgebiete direkter umfliegen zu können und die Staffelung bei der Landung ggf zu verringern). Heutige Flugzeuge haben eine sogenannte IRU (Inertial Refenz Unit), eine sogenannte Trägheitsnavigation und davor hatten sie Flux valves (nein, kein Flux kompensator, sieht aber sogar relativ ähnlich aus) und navigierten mit dem Erdmagnetfeld was in Polnähe aber nicht funktioniert. Eine heutige IRU funktioniert so das sie mit Kreiseln (heute natürlich Laserkreisel) die Erdrotation und die lage im Raum erkennt. Wenn man nun der IRU die Startposition nennt kann sie damit fortlaufend die Position berechnen. Weil diese position allerdings natürlich mit der zeit immer ungenauert wird (man spricht hier vom drift der in nautischen Meilen/stunde gemessen wird) muss die Position natürlich immer wieder korrigiert werden. Dies wurde früher ausschlieslich über die Peilung von diversen Boden Funkstationen gemacht, heute wird dazu ebenfalls das GPS verwendet falls vorhanden (nicht jedes Flugzeug hat GPS) und das dann auch nur solange es innerhalb gewisser toleranzen zur errechneten Position ist. Somit wird GPS also auch nur indirekt für die navigation verwendet (und es gibt situationen in denen IMMER ein Funkfeuer für das Positionsupdate genommen wird, egal was das GPS sagt und das GPS lässt sich deaktiveren die Funkfeuer nicht), das einzige was vom GPS direkt verwendet wird (bei Airbus ab A320 bei Boeing bin ich mir nicht sicher) ist die Uhrzeit und selbst die wird "nur" dafür verwendet um die Flugzeugeigene Uhr/datum zu stellen/abzugleichen

 

[Astralix]

5000m nicht FL 5000... Das wäre deutlich über der Kármán-Linie, möglicherweise ein Flight Level für Virgin Galactic.

Ansonsten kann ich in meiner Ausführung keinen Fehler entdecken, außer dass ich Trägheitssysteme nicht mit IMU/IRU abgekürzt habe. Aber danke für die Ausführlichkeit. Dass Flugzeuge grundsätzlich auf konventioneller Navigationstechnologie arbeiten ist bekannt und unbestritten. Allerdings gibt es da eine zunehmende Menge von Ausnahmen, gerade im Bereich leichter Flugzeuge und reiner Sicht-Flieger. Und dass die FL in 10er Schritten genutzt werden halte ich für ein Gerücht. Glatte 10er sind für Instrumenten-Flug / Linienflug reserviert, die 5er Flightlevel sind für Sichtflieger. Jedenfalls in Europa.

Das GPS erhält seine Genauigkeit aus der Anzahl Bits, die im PRN Code überlagert von allen sichtbaren Satelliten gleichzeitig ausgestrahlt werden. Neben dem C/A Code gibt es den längeren P/Y Code, welcher militärischen Systemen vorbehalten und mit einem etwa wöchentlich rotierenden Schlüssel überlagert ist. Der P/Y Code beinhaltet zusätzliche Daten um ionospherische Störungen auszugleichen, die im bei ausschließlicher Verwendung von C/A Code zu Toleranzen im Meter-Bereich führen, selbst wenn die künstliche Störung abgeschaltet ist.
Die US Airforce kann auf Befehl hin die künstliche Störung des C/A Code jederzeit reaktivieren. Dann ist nur noch der verschlüsselte P/Y Code genau, das Feature heißt "Selective Availability". Ursprünglich war dieses Feature immer aktiv, wurde aber 2000 abgeschaltet, um auch zivilen Systemen auf Dauer eine präzise Navigation zu ermöglichen. Der wirtschaftliche Vorteil überwog den Militärischen.
Die US Airforce _kann_ eine Warnung herausgeben, wenn eine Störung des GPS bevorsteht, geplant oder durch äußeren Einfluss. Die Störung des C/A Codes am 11. September wurde nicht angekündigt, war aber deutlich messbar.
Oha, ehe das als Fehler ausgelegt wird... Der P/Y Code ermöglicht nicht alleine eine genauere Navigation, sondern die Tatsache, dass C/A und P/Y auf zwei unterschiedlichen Frequenzen ausgestrahlt werden. Durch die unterschiedliche Brechung der beiden Frequenzen an ionospherischen Störungen, können diese vom Empfänger herausgerechnet werden. Alleine für sich ist jeder der beiden Codes gleich genau.

GPS in Flugzeugen:
Sowohl Rockwell Collins, als auch Honeywell vertreiben sog. Multimode Receiver, die die Flightmanagement und Landing Support Systems mit GPS zumindest unterstützen, zusätzlich zu den bodengestützten Funkfeuern. Diese Systeme werden schon lange bei Boing und Airbus verbaut. Auch in den 757 und 767, die für die Anschläge bei 9/11 genutzt wurden, waren diese Systeme vorhanden. Da zum Zeitpunkt der Anschläge die Anzahl der auf den Routen der Flugzeuge sichtbaren Satelliten maximal war (11/11), gibt es sogar Silberhutträger, die einen direkten Zusammenhang vermuten.

Multimode Receiver:
GNLU-9X5M Multi-Mode Receivers
Honeywell Offers Latest Navigation Technology for A320 and A330 to Enhance Safety and Efficiency

System-Status des GPS:
GPS.gov: GPS Service Outages & Status Reports

Back on Topic:
Die vier neuen Galileo Satelliten vom Start vor wenigen Wochen sind jetzt im Status Comissioning auf der ESA Webseite aufgetaucht.
Constellation Information | European GNSS Service Centre

 

[loopi]

Es ist wirklich sehr spannend und man lernt hier wirklich etwas

Aber ich muss Euch doch leider wieder bitten back on topic -> Aquaris X5 Plus - Fragen zum GPS, Galileo und Co.

 

[moidept]

gestern Abend das Update auf 1.5 gemacht

ich hatte kurz nach dem Update

Hallo könntet ihr mir eventuell diese Update.zip zur Verfügung stellen ?

 

[loopi]

Das würde ich dann hier suchen

Firmware 1.5.1 [22.11.2016]

 

[moidept]

Danke dir ... oh bin ich Blind:blushing:

 

[killabug]

Als begeisteter Wanderer und Geocacher hatte ich immer ein GPS-Gerät dabei. Meine GPS-Handgeräte wurden dann von einem Moto G (2013) abgelöst, weil das recht genau (nur das iPhone des Kollegen war genauer, aber das spielte in einer anderen Preisliga) und praktischer war. Mein treuer Begleiter sagt hardwaretechnisch leider langsam "Adios" und daher muss ein neuer Helfer her.

Aufmerksam wurde ich auf das X5 Plus durch die "Das erste europäische Smartphone mit Unterstützung für das neue Navigationssystem Galileo" Werbung. Klar, es ist nur sinnloses Marketing, aber ich dachte, wenn man damit wirbt, wird man den Fokus auf das GPS-Modul legen. Laut den spärlichen Reviews und Kommentaren wäre das GPS/GNSS sehr genau und daher wurde es bestellt.

Ich machte jetzt einen kleinen Vergleich zwischen dem Moto G und dem X5+. Vorgehensweise: Im X5 war keine Sim und das Moto G war im Flugzeugmodus. WLAN war bei beiden an und beide bekamen aktuelle A-GPS Daten. Zuerst wurde die GPS Status & Toolbox gestartet und beim Fix wurde ein Screenshot erstellt. Gewechselt wurde dann auf die App GPS Test und einige Zeit gewartet (und dann wieder ein Screenshot erstellt).

Ich hab den Test nur für mich gemacht, aber vielleicht ist er für den einen oder anderen auch hilfreich. Da das hier mit den Screenshots etwas umständlich ist, schreibe ich nur mal die Zahlen rein.

Vergleich 1: Indoor: 1.Stock (über mir ist noch eine Wohnung und dann der Dachboden) - neben einem Fenster.
Moto G Fix: 37 Sekunden
BQ X5 Plus Fix: Kein Fix

Vergleich 2: Indoor: Selber Ort, anderer Tag
Moto G Fix: 22 Sekunden
BQ X5 Plus Fix: 57 Sekunden

Bei den Indoor-Tests habe ich diesmal nicht auf die Genauigkeit geschaut. Sporadische Vergleiche davor zeigten dass das Moto G immer genauer war (meistens recht deutlich). So wichtig finde ich diese Indoor-Tests nicht, aber zeigt doch die Empfindlichkeit an.

Vergleich 3: Feld (Freie Fläche)
Moto G Fix: 3 Sekunden; Genauigkeit: 3 Meter
BQ X5 Plus Fix: 3 Sekunden; Genauigkeit: 3 Meter

Da zeigten beide Geräte ein schnelles und perfektes Ergebnis. Dazu muss man nicht viel sagen.

Vergleich 4: Wald (zufällige Stelle abseits des Weges)
Moto G Fix: 7 Sekunden; Genauigkeit: 4 Meter (recht konstant, aber kurz mal auf 5m)
BQ X5 Plus Fix: 5 Sekunden; Genauigkeit: 10 Meter

Das X5 startete hier mit einer Genauigkeit von 6 Metern, verharrte kurz bei 4 Metern und sprang dann auf konstante 10 Meter (!) Daran änderte sich dann auch nichts mehr.

Vergleich 5: Wald (andere zufällige Stelle abseits des Weges)
Moto G Fix: 5 Sekunden; Genauigkeit: 5 Meter (schwankte zwischen 4m und 6m)
BQ X5 Plus Fix: 3 Sekunden; Genauigkeit: 9 Meter

Auch hier startete das BQ bei 7 Metern, ging runter auf 4 Meter, aber sprang zu 9-12 Meter (und wurde auch nicht mehr genauer).

Vergleich 6: Wald (weitere zufällige Stelle abseits des Weges; dichter Wald)
Moto G Fix: 11 Sekunden; Genauigkeit: 9 Meter (8-10m)
BQ X5 Plus Fix: 5 Sekunden; Genauigkeit: 10 Meter (9-12m)

Wie auch bei den anderen Wald-Tests hatte das BQ den Fix viel schneller, war dann aber ungenauer, auch wenn hier der Unterschied marginal war.
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Fazit: Ich bin doch etwas enttäuscht. Ich hatte mir zumindest ähnliche Ergebnisse wie beim 3 Jahre alten und doch etwas günstigerem Moto G erwartet. Das BQ X5+ mag ein sehr gutes Gesamtpaket sein, aber die Positionsbestimmung können andere Geräte (teilweise deutlich) besser. Mir ist bewusst, dass das Jammern auf hohem Niveau ist, aber als Geocacher ist man nun mal ständig im Wald und wünscht sich da eine entsprechende Genauigkeit.
Ich bin noch zwiegespalten (schließlich ist es ja sonst ein sehr gutes und relativ kompaktes Gerät) und hoffe, dass der Notebookcheck-Test bald veröffentlicht wird. Die machen da immer einen hilfreichen Praxistest.

 

[ThomasGroenke]

Hallo, danke für den Vergleich und die Arbeit.
Du solltest aber noch warten, da die Galileo Satelliten ja noch nicht alle verfügbar sind, ende Dezember sollen ja die 4 neuen online sein.
Dann wird es bestimmt schneller und genauer sein.
Hier in Detmold - NRW wird nicht einmal ein Galileo Satellit angezeigt,leider...........

Gruß Thomas

 

[killabug]

Auf Galileo will ich nicht vertrauen. Mein Moto G hat auch kein Galileo und ist deutlich bzw. in fast allen Lebenslagen genauer. Der Unterschied zwischen 4 und 10 Meter im Wald ist nicht so klein (wobei das X5 da ja auch kurz bei 4m war und dann hochgesprungen ist). Mich irritiert nur, dass das X5+ beim aktuellen Notebookcheck-Test im Innenraum eine Genauigkeit von 3 Metern hatte. Das ist doch ein sehr deutlicher Unterschied zu meinen Ergebnissen.

 

[syscrh]

Ich kann bestätigen, dass das GPS nicht besonders genau ist. 16/21 Satelliten im Zug und trotzdem ist eine Abweichung von ~ 10 Metern zu sehen und die Position springt andauernd umher. Geschwindigkeit waren 100 km/h.

Das ist wohl die einzige Disziplin, in der mein Nexus 5X wirklich deutlich besser ist. Das war selbst bei 160 km/h deutlich genauer.

 

[loopi]

Was mich wundert. Wir (inkl. mir) hatten am Anfang des Threads selbst Werte hier gepostet. Genauigkeit 3m laut GPS Apps. Kam jetzt nicht dazu mit der aktuellen Firmware nochmal zu checken. Aber kann es sein @Astralix dass hier was verändert wurde in den letzten Updates?

 

[putsche]

Was mich wundert. Wir (inkl. mir) hatten am Anfang des Threads selbst Werte hier gepostet. Genauigkeit 3m laut GPS Apps. Kam jetzt nicht dazu mit der aktuellen Firmware nochmal zu checken. Aber kann es sein @Astralix dass hier was verändert wurde in den letzten Updates?

Erst war ich etwas baff, als ich hier gelesen habe, dass hier für das X5 schlechtere Werte als für das Moto G gemessen worden sind. Meine Erfahrungen waren eher umgekehrt, nämlich, dass das X5 noch einen Tacken besser war, als die schon sehr guten Werte des Moto G.
Ich muss dazu sagen, dass ich den Vergleich auch vor dem letzten Firmware Update gemacht habe. Habe jetzt durch eure Beiträge nochmal geschaut und es stimmt: die aktuellen GPS Werte weichen wieder mehr von der Strecke ab.
Wie habe ich "getestet" ? Ich jogge seit mehreren Jahren jede Woche ca. 2-3 Mal die gleiche 10km lange Hausstrecke und schaue wie genau getrackten Strecke auf den Wegen liegen. Dabei handelt es sich um eine Mischung aus dichtbebauten Wohngebiet, Wald und freier Strecke.
Wäre wirklich interessant ob durch das Update die Genauigkeit nachgelassen hat.....

 

[ThomasGroenke]

Werden den bei euch Galileo Satelliten angezeigt?
Bei mir habe ich noch nicht einmal einen angezeigt bekommen.

 

[putsche]

Du siehst ab und zu mal 1-2 der Galileo Satelliten. Das ist aber, wie auch mehrfach hier geschrieben, völlig normal, da die Galileo Satelliten noch nicht alle aktiviert sind bzw. auch noch nicht alle in der Luft sind. Für die Bemessung des Standortes ist das aber eigentlich schnuppe, den dieser wird durch ALLE Satelliten, egal ob GPS, Glonass, Beidou oder was auch immer ermittelt. Es kann mit Galileo also eigentlich nur noch präziser werden.

 

[ThomasGroenke]

Finde es nur komisch, das mein X5 Plus keine findet.
Habe schon so oft geschaut, aber das Handy findet keine.
Die Firmware V1.51 ist ja drauf.

 

[konitime]

Indoor Büro Fensterplatz.

Aber so wenige Satelliten hatte ich selten. Hoffentlich wird es wieder besser.
Gerade deswegen habe ich das X5 Plus gekauft?!
LG.
Wilfried

 

[ThomasGroenke]

Am Donnerstag startet das Galileo Satellitensystem laut N-TV.
Da bin ja echt mal gespannt.

 

[wolder]

Ich hab gestern mal ein wenig im Auto getestet.
Bei 80 km/h den Tempomat rein und per GPS-Test geschaut wie die Geschwindigkeit ist.
Die angezeigte Geschwindigkeit variierte von 60 - 95 km/h. Sieht so aus als wäre das GPS-Signal nicht wirklich stabil gewesen, eigentlich gar nicht während des Tests.

Heute soll ja Galileo starten. Hat schon jemand Sateliten gefunden?
Bei mir ist noch nix zu sehen. Hab auch noch nie welche gesehen...