1. This site uses cookies. By continuing to use this site, you are agreeing to our use of cookies. Learn More.

Verklig GPS i mobiltelefoner?

Discussion in 'Övrigt' started by SM3GUJ, Jan 16, 2014.

  1. SM3GUJ

    SM3GUJ Well-Known Member

    Jag hade ett snack på lunchen där frågan om GPS i mobiltelefoner dök upp.
    Det jag undrar över är om det i dagens mobiltelefoner verkligen finns riktiga GPS-mottagare, eller om man utnyttjar någon form av triangulering mellan mobiltelefonmaster? Med riktig GPS-mottagare menar jag en som tar emot signaler från satelliterna direkt.
    Jag har försökt att googla på detta, men hittar inte någon site som direkt svarar på frågan. I stället får jag en massa komersiella budskap.
     
    Last edited: Jan 16, 2014
  2. SM7PNV

    SM7PNV Well-Known Member

    Båda metoderna används.
    Men som svar på din fråga så är det JA.
    Inställningen i tex. Android telefoner som slår av GPS stänger ner GPS mottagare eftersom den är en strömslukare.
    Telefonen kommer då fortfarande tillhandahålla positioneringstjänster till applikationer med försämrad noggrannhet eftersom den då förlitar sig på GSM triangulering.
     
  3. SM2VJX

    SM2VJX Riktig radioamatör!

    Jo, det är verklig GPS i telefonerna och har så varit sedan dom gamla nokia-telefonerna med navigering.

    Däremot är det ju inte alltid en riktig GPS programvara som visar kartan.

    Jag använder mest Waze som är gratis att ladda ner, eller google maps, men har även prövat Navigon och någon sjökortsapp.

    Sen kan man ju köpa Garmin programmet till telefonen
     
  4. SM3GUJ

    SM3GUJ Well-Known Member

    Tack -VJX och -PNV för svaren!
    Vet ni någon site som ger relevant information om detta?
    Det ger ju verkligen oanade möjligheter.
    Romanen 1984 överträffas med hästlängder! Säkerhetschefer inom regering och försvar torde ha blivit gråhåriga för länge sedan!
    Enligt vad jag läste i en datatidning, så är det svårt att skydda s.k. smartphones från oönskad programvara.
     
  5. SM7TJC

    SM7TJC Well-Known Member

    Jag har testat lite geocaching med min Samsung mobiltelefon. Normalt brukar man få en noggrannhet på ett par meter, så nog är det en riktig GPS.
     
  6. SM0NCL

    SM0NCL Well-Known Member

    idag är det två satellitnätverk, "glonass" på 1600Mhz och "gps" på 1575MHz, som båda används av de nyare mobilerna, med en mottagare för båda.
    glonass ger lite bättre täckning uppe i SM2 - eftersom satellitbanorna är helt olika mellan nätverken.

    har du däremot tillfälligt ingen kontakt med satellitnätverken så använder mobilen eller en app i mobilen troligen accesspunkterna (wifi eller basstation) för positionering.
     
  7. SM5OCI

    SM5OCI Well-Known Member

    Mobiler har ganska enkla GPS-mottagare med dåliga antenner, men de använder "AGPS", Assisted GPS, där mobilnätet tillhandahåller information som gör att mobilens GPS låser snabbare och bättre än utan assistansen. Det kan man märka på vissa telefoner (t.ex. Sony Ericsson W915) när man är utomlands. Eftersom jag stängde av "internationell roaming" fungerade inte AGPS, och telefonen fick svårare att låsa.

    En telefon innehåller ju flera radiosystem: GSM på flera frekvenser, 3G på (kanske) flera frekvenser, Bluetooth, WLAN och GPS. Jag har märkt att GPSen låser bättre (i alla fall utomlands) när WLAN och Bluetooth är inaktiverade. Jag gissar att deras lokaloscillatorer färsämrar GPSens prestanda.

    För övrigt tror jag att GPS är en del av en generell positionerinstjänst i telefonerna, där triangulering är en annan. När jag slår på ett navigationsprogra på en Andriodtelefon visar den var jag är och med en blå ring som anger onoggrannheten. Ofta är onoggrannheten stor, flera hundra meter. Då tror jag att telefonen använder trianguleringen. Sedan minstar osäkerheten till meter. Då tror jag att GPSen kommit igång.

    "Trianguleringen" använder något som i GSM kallas TA, "Timing Advance". Det är ett mått på avståndet mellan basstation och mobil, och används för att tala om för mobilen hur långt i förväg den skall sända för att signalen skall nå basstationen exakt rätt tid. Eftersom ljusets hastighet är så långsam (endast 300000 km/s) måste TA användas för att inte det skall bli kollisioner när mobilen på olika avstånd till basstationen skall sända i sin tidslucka. Om tre basstationer vet avståndet till mobilen och de samarbetar, kan de "triangulera" positionen.

    SM5OCI Per


    SM5OCI Per
     
  8. SM3ZBB

    SM3ZBB Grumpy ol´man

    GPS brukar man normalt använda på 4 olika sätt. De två första grundläggande metoderna är kodmätning och bärvågsmätning. Den förra tar emot en kod och en tidssignal som behandlas i mottagaren och beräknas, trianguleras, för att bestämma mottagarens position.

    Den andra grundläggande metoden är bärvågsmätning. Med kännedom om hastigheten i vågutbredningen och skillnaden mellan då signalen sändes och togs emot kan man bestämma avståndet till satelliten.

    För bägge metoderna krävs för triangulering kontakt med minst tre satelliter. Vanligtvis underkänns resultat där man inte har minst en överbestämmning, dvs. fler än tre satelliter.

    Noggrannheten bestäms vidare av satelliternas position och "tekniska hälsotillstånd". I vertikalplanet ska satelliterna befinna sig över 15 graders elevation för att undvika alltför mycket atmosfärisk refraktion. För horisontalplanet gäller så stor spridning i cirkeln som möjligt. Resultatet försämras snabbt om satelliterna befinner sig i samma kvadrant.

    Beträffande satelliternas "tekniska hälsotillstånd" så är det oerhört väsentligt. Precis som det låter så har de bra eller dåliga dagar. Varför vet jag inte, däremot är det i professionella sammanhang viktigt när man eftersträvar hög noggrannhet att tanka ner data om varje satellit för att ta med eller förkasta dem i trianguleringen. En enda "förkyld" satellit kan förändra positionsnoggrannheten rejält, naturligtvis beroende på hur många övriga satelliter som ingår i beräkningen.

    Utöver ovanstående så ger också geodetiska begränsningar i koordinattransformationen påverkan på noggrannheten. Det här i flera plan. För att ta det kort så ska vi översätta en teoretisk matematisk modell i form av en ellips till geoiden som kan sägas vara jordens form vid havsytan. Där tänker man sig att havsytan så att säga fortsätter in "under land". Som alla vet har vi ovan det en terrängmodell som uppför sig irrationellt i jämförelse med både ellipsoiden och geoiden. Ytterligare krångligheter är våra koordinatsystems relation till de tidigare nämnda modellerna. Vi har ju att göra med en omvandling av flera sfäriska system till planprojektion. Där är ytterligare två steg som behandlar vilken "platta" man befinner sig på och dessutom hur långt från systemets origo man befinner sig...

    Jag nämnde inledningsvis 4 varianter. De övriga är sk. bärvågsstödd kodmätning samt antingen kod- eller bärvågsmätning eller en blandning av dessa som är stödd av referensstationer på marken. Sådana finns ett antal runt om i vårt land. Den närmaste här är Lörudden utanför Sundsvall.

    Jag har ingen aning om hur telefonerna gör. Men får jag gissa så använder de kodmätning och möjligen kan de använda mobilmasterna som referenser. Det förutsätter förstås att telefonen kan mäta och triangulera signalstyrkorna från olika basstationer också. Och det har jag ingen aaaaning om...
     
  9. SM1TDX

    SM1TDX Well-Known Member

    Triangulering med TA kräver info om var masterna står och jag tror inte operatörerna tillhandahåller positioneringstjänst till vanlliga kunder. Däremot kan telefonen själv komma ihåg vilka basstationer och wlan som fanns i närheten när telefonen senast hade gps-info. När telefonen slås på igen kan den snabbt avgöra om den är "hemma" eller på helt okänd plats. Men detta är bara vad jag tror...
     
  10. SM3GUJ

    SM3GUJ Well-Known Member

    Tack för era uttömande svar! Jag har en fråga till: eftersom mobiltelefoner tydligen använder tillägsinformation till GPS, kostar det att använda GPS:en i mobiltelefonen? En separat GPS är ju bara en mottagare, och kostar inget (förutom energin) att ha påslagen. Jag har för mig att jag har hört talas om folk som fått betala dyrt för att använda GPS-tjänster i mobiltelefonen utomlands.
     
  11. SM2VJX

    SM2VJX Riktig radioamatör!

    Jo, det är dom som nyttjar exvis Google Maps, som tankar hem kartorna över telefon/data förbindelse.

    Om man har kartorna lagrat på telefonen (som Navigon/Garmin/Waze) så finns ingen anledning att det ska gå någon datatrafik.

    Nu gör det säkerligen det ändå, men minimalt, då dom programmen funkar utmärkt även med datatrafik helt avstängd.
     
    Last edited: Jan 17, 2014
  12. SM5OCI

    SM5OCI Well-Known Member

    Min erfarenhet är att Assisted GPS kräver ungefär 1kB data varje gång man slår på GPSen och den skall låsa på satelliterna.

    Trots att jag arbetat med mobiltelefonstandarder i 3GPP (3GPP) i många år måste jag erkänna att jag inte är fullt klar på hur alla detaljer i AGPS fungerar. Sorry

    SM5OCI Per
     
  13. SM7MMJ

    SM7MMJ Well-Known Member

    Väldigt kort kan man säga att för att GPS mottagaren skall kunna bestämma positionen måste en viss mängd data laddas ner från ett antal satelliter. Detta är dels en ganska långsam process som blir ännu långsammare om mottagaren är skymd eller störd. Med Assisted GPS räcker det att man mottagit fragment från satelliten, dessa fragment kan man använda för att identifiera resten av datan som då kan skickas från en server. Det är det som är AGPS och det som hanteras är alltså bara den data som behövs för GPS mottagaren skall kunna bestämma positionen. Kartorna och hantering av kartorna är något annat och har egentligen inte med GPS mottagaren att göra. De är applikationer som använder positionen för sin presentation. Om man har AGPS aktiverat så kommer det i princip alltid att gå en liten mängd datatrafik när mottagaren skall leta upp första positionen eller när den måste uppdatera, det är dock väldigt lite data i sammanhanget.


    73 Kent SM7MMJ
     
  14. SM1HOW

    SM1HOW Well-Known Member

    Last edited: Jan 18, 2014
  15. SM3ZBB

    SM3ZBB Grumpy ol´man

    Er beskrivning låter som Differentiell GPS, alltså en tjänst som skickar korrektionsdata. US Coast Guard skickar referensinformation på mellanvåg 285-325 kHz.
    I Sverige är det Teracom som erbjuder en tjänst som heter EPOS och där går korrektionsdata ut via RDS överlagrat på lokalradions utsändningar på FM. Nu är såvitt jag vet EPOS en betaltjänst, fast det är länge sedan jag sysslade med sånt här så det kan förstås ha ändrats.

    Det är brukligt i lantmäterisammanhang att man upprättar en egen referensstation på en känd position och låter den egna referensen förse den kinetiska (rörliga) mottagaren med korrektionsdata. Så det är förstås möjligt att nätoperatörerna också kan streama korrektionsdata. Det är en prisfråga vilken kvalitét och driftsäkerhet man får. En mobiltjänst som den ni beskriver är knappast något att lita på. Som bäst kan man hamna inom +/- 2 meter, som sämst får man vara glad om man påstås befinna sig inom samma kommun.

    Vid fast kodmätning med en bra GPS-mottagare som klarar av data från minst 12 satelliter, (ger möjlighet att välja eller välja bort satelliter ingående i trianguleringen genom sk. DOP-värden) kan man räkna med en positionsnoggrannhet vid fast kodmätning på ungefär +/- 2meter, vid kinetisk mätning något sämre och dessutom gäller då fri horisont och full låsning mot satellitsvärmen. Med EPOS-tjänsten har jag erhållit +/- 0,5 meter. Men då gäller också att man har en perfekt RDS-signal att tillgå. Dessutom försämras noggrannheten med avståndet till referensstationen/stationerna. Med egen referens kan man komma inom några centimeter, också beroende på om man har en eller flera fasta referenser och att avståndet mellan den/dem och den kinetiska inte är alltför långt.

    Professionell fast bärvågsmätning där man avsätter åtminstone 45 minuter per mätpunkt och gör en korrektion mot referens i efterhand ger en mätnoggrannhet inom centimetern. Förutsatt att både satelliterna och den som mäter är "friska".
     
  16. SM2VJX

    SM2VJX Riktig radioamatör!

    När jag nyss har slagit på min mobiltelefon-gps kan jag nog vara 20m fel på kartan, men som regel inom 30 sekunder är jag nere på 5-10 meter nogrannhet, bättre noggranhet än så behöver inte jag för att hitta hem efter jobbet.
     
  17. SM3ZBB

    SM3ZBB Grumpy ol´man

    SM2VJX. Du har helt rätt i att det ofta fungerar riktigt bra. Men vad jag skrev är att ibland fungerar det inte alls. Därför ska man vara mycket kritisk till den information man erhåller. Att enbart använda GPS som försäkring mot att inte vara vilse kan vara direkt livsfarligt.

    Ett exempel som har några år på nacken är då min lärare under en flyglektion skulle demonstrera sin nya GPS. Han visste att jag jobbade med geodetisk positionering och ville göra intryck.. Han hade programmerat in positionerna för de flygplatser han hade behov av och beordrade mig som satt vid spakarna att skeva i en cirkel för att gå mot Kramfors flygplats. Själv stirrade han på sin GPS-skärm och sa plötsligt: "Räta upp och håll den här kursen". Jag bara gapskrattade eftersom jag hade koll på kompassen. Han hade hittat en kurs som var runt 180 grader fel.

    Jag har tidigare nämnt att man behöver någorlunda fri horisont och en bra spridning av satellitpositionerna både horisontellt och vertikalt. Vidare har jag nämnt något om att enskilda satelliter kan fördärva trianguleringen. Men det här är bara en del av det som kan bli fel.

    Du ska ha en mottagare som är bra, det finns en uppsjö av allt mellan proffsgrejor ner till ren ... Det gäller att mottagaren är bestyckad med en bra programvara om den ska vara pålitlig i realtid. Här har jag råkat ut för ett antal konstigheter. En natt i okänd terräng med en sån där bil-GPS fick jag bättre koll på riktningen genom att använda stjärnorna.

    De där navigatorerna där programvaran kopplar positionen till en kartdatabas har ytterligare en felkälla. Är det någon som möjligen tvingats runt i cirklar pga. bugg i databasen? Att vägar inte finns, har förvandlats från traktorspår till huvudväg, eller att nya uppkommit sedan förra uppgraderingen är bara vardagsmat.

    Men det där är i regel inte livsfarligt, bara obekvämt. Värre är när fjällvandrare eller båtfolk använder GPS som enda navigationshjälpmedel. Det är att be om problem. Det är bara drygt 20 år sedan GPS dök upp som professionella redskap. En kurskamrat till mig köpte två GPS-mottagare och började med den nya mätmetoden. Han anlitades mycket av norrmännen där mätmetoden var perfekt pga. deras överdådiga terräng. GPS-mottagarna av fabrikat Wild kostade då 175000 kr/styck.

    Ett par år senare började de komma i var mans hand. Då var det förstås kodmätning som användes, men med dålig noggrannhet eftersom USA körde satelliterna lite som de ville för att själva ha bäst nytta av dem. Då var det ca 15-18 st. uppe. Dessutom låg en kryptering på satellitens data för att fördärva för andra användare än USA:s militär och marin. Under Kuwaitkriget gick det inte alls att använda GPS i Sverige, möjligen någon kort stund på dygnet. USA hade positionerat satelliterna för att få bra täckning i mellanöstern.

    Något år senare fick jag en förfrågan från Sydafrika om att hjälpa en tysk med att översätta kartdata till "waypoints" för hans GPS. Han skulle nämligen åka bil från Tyskland genom hela Afrika ner till Kapstaden. Jag vägrade med motiveringen att om han inte kan förstå och extrahera koordinater ur en karta själv så ska han nog inte åka bil genom Sahara utan stanna i Dusseldorf.

    Undrar om han for ändå, och om han överlevde?
     
  18. SM7MMJ

    SM7MMJ Well-Known Member

    Lasse, d-gps och a-gps är inte riktigt samma sak. D-GPS är till för att förbättra precisionen i positioneringen genom att man använder BC tjänster som sänder referensdata. A-GPS är till för att främst förbättra möjligheten att få första positionen (TTFF) även om man är i skymd miljo (inte fri himmel), a-gps använder mobiltelefonens datatjänster för kommunikationen.
     
  19. SM3ZBB

    SM3ZBB Grumpy ol´man

    Jo men jag tänkte att det liknar kinetic GPS som är användbart när man är i rörelse. Det räcker för att köra under en viadukt eller passera där träd skymmer horisonten för att tappa låsningen mot en eller fler satelliter. Eftersom man använder referensdata så har det också likheter med D-GPS. Egentligen är alltsammans parametrar i en algoritm där de ingående variablerna har olika vikt. Kan man processa de olika formerna av indata så får du ett kraftfullt redskap. I algoritmen kan man stoppa in x antal satelliter som var och en levererar både almanacksdata och bärvåg. Varje satellit få viktas in beroende på DOP. Sedan har du någon form av referensdata, olika varianter har jag skrivit om tidigare, den ska också in i algoritmen, möjligen viktad utifrån typ av referens och avstånd. Om man sedan är under rörelse går det att använda senast kända bäring och hastighet som ingående komponent. Utifrån alltsammans kan man få till en antagen position då man temporärt tappar indata. Men det där ligger utanför telefonens förmåga.

    Telefonen genom a-gps nöjer sig med att fråga närmaste mobilmast var den befinner sig. Möjligen kan en avancerad mottagare fråga alla master den kan kommunicera med och mäta fältstyrkan i deras signal och utifrån det göra en extrapolering av sin position men det tror jag nog inte telefonerna klarar. Däremot kan det möjligen vara basstationerna som gör jobbet genom samma funktion som håller reda på vilken mast som ska användas, men här gissar jag bara pga okunskap. SM7MMJ, vet du hur beräkningen går till, eller kanske någon annan mobilteletekniker här kan kanske reda ut det.
     
  20. SM2OWW

    SM2OWW Well-Known Member

    Måste bara fråga, har nämligen hört fler som sagt detta att USA styrde om eller positionera om satelliterna för att få bra täckning över mellanöstern, men jag har aldrig sett någon som presenterat ett verkligt faktaunderlag på att dom gjorde så eller ett teknisk underlag att det går att styra om satelliterna så. För mig verkar det nämligen helt orimligt att som skulle ändra banorna på GPS-satelliterna så att de var mer över mellanöstern än dom var över resten av jorden.

    Så finns det trovärdiga faktauppgifter om att detta gjordes och i så fall hur det gjordes?
     

Share This Page