Rastreamento GPS Elephant: Utilizando A-GPS, WAAS, DGPS e Entendendo HDOP, NSAT e ZDA

* Estou usando um registrador de dados GPS ( qstarz bt-q1000xt ) para rastrear o movimento de elefantes de zoológico, e tenho uma variedade de perguntas técnicas. Eu tive sucesso limitado ao receber respostas do fornecedor. Você pode ver a tornozeleira GPS em um elefante (links para o flickr) aqui .

A-GPS:
em telefones celulares, o A-GPS refere-se à capacidade de usar torres de celular para triangular a posição quando os SVs não estão visíveis. Nas unidades de GPS, o A-GPS significa que você pode baixar dados do almanaque via internet para obter um TTFF mais rápido, em vez de fazer o download do almanaque de um satélite. Esta é uma descrição correta? Nesse caso, isso significa que o A-GPS fornece apenas TIFF aprimorado e não afeta a precisão das coordenadas? A razão pela qual pergunto é que quero enviar essas unidades para outros zoológicos para coletar dados, mas não quero que elas precisem mexer no software.

WAAS / DGPS:
Parece haver opiniões variadas sobre se o WAAS é ou não um tipo de DGPS. Por exemplo, meus registradores de dados declaram ter "suporte a DGPS (WAAS + EGNOS + MSAS)". No entanto, meu entendimento é que o WAAS é um SBAS que meu dispositivo pode acessar e utilizar em tempo real, e o DGPS é um GBAS, que é estritamente uma análise de pós-processamento feita com software. Mas talvez isso esteja errado, e você pode comprar receptores sofisticados que permitem à sua unidade executar correção diferencial em tempo real? Mesmo que isso seja verdade, por razões orçamentárias, estou mais interessado em pós-processamento com o DGPS. Qual o nível de conhecimento necessário para realizar a análise DGPS? Onde seria um bom lugar para começar a procurar mais informações sobre isso? A razão pela qual pergunto é que espero avaliar a dinâmica da manada de elefantes, para a qual preciso de precisão de metro ou submetro,

HDOP / NSAT:
Pesquisadores de zoológicos que usam GPS removem regularmente correções com um HDOP menor que 2 e, em seguida, também removem correções com um NSAT menor que 6, "apenas por segurança". No entanto, 4 satélites com geometria perfeita devem ser capazes de fazer uma correção altamente precisa. Existe algum motivo para remover correções com o NSATS de 4 ou 5? Também entendo que um valor HDOP igual a 1 é "perfeito"; significando que a geometria do satélite está multiplicando o efeito de outros erros (efeitos atmosféricos, erro do relógio do satélite etc.) por um fator de 1 (ou seja, de maneira alguma). Mas meus registradores de dados ocasionalmente fornecem um valor HDOP menor que um. Como esse valor pode ser interpretado?

ZDA:
Os tempos fornecidos por esta sentença NMEA são mais precisos do que os tempos indicados pelo RMC? Por que você gostaria de gravar o ZDA?

Um associado me disse que a ironia do GPS é que todo mundo sabe o suficiente para ser perigoso, mas ninguém realmente sabe como funciona. Prove que ele está errado?

Obrigado!
Matty

Problema muito interessante. Há muitas perguntas aqui, então eu vou tentar. Existe um GPS diferencial em tempo real. Quando fizemos os testes de vôo da NASA, enviamos um engenheiro ao nosso local de pouso para configurar a estação GPS à frente do avião. A estação foi colocada em um local exato conhecido e transmitido correções para um receptor GPS no avião, corrigindo nossos dados de posição durante o voo. À medida que o avião se aproximava do aeroporto (onde a estação estava localizada), poderíamos começar a obter o DGPS na primeira aproximação. Assim, poderíamos obter uma precisão suficientemente boa para pousar automaticamente um avião.

Se você realmente precisa de precisão em metros / metros, o DGPS será (pelo menos parte) da sua solução.

Na minha experiência, você precisa de pelo menos 5 deles para ter uma amostra um pouco precisa. Eu vejo muitos com 4 que se desviam visivelmente da realidade quando projetados. O valor do NSATS também não é suficiente para determinar a precisão, a qualidade (ganho) do sinal de GPS é tão importante. (Eu vejo muitos com NSAT = 7, mas com menos de 30dBm de ganho de sinal, 1 decibel referenciado a 1 miliwatt aqui.)

Também na minha experiência usando WAAS / EGNOS SBAS, quase não vejo precisão aprimorada em uma unidade com uma antena GPS posicionada bem e com uma cobertura POV decente.

Na verdade, eu conheço um projeto na África do Sul onde eles fazem isso com rinocerontes. Eu acho que foi essa organização que a iniciou, mas por razões óbvias, uma página pública de rastreamento em tempo real nunca existirá.

Espero que isso ajude a moldar a sua ideia.

Concordo com a @TreyA que você precisará do DGPS para obter uma precisão abaixo do medidor. O pós-processamento parece que funcionaria bem para seu aplicativo; portanto, não há razão para comprar hardware caro que possa lidar com DGPS em tempo real.

Infelizmente, você precisará de um registrador GPS que registre as informações relevantes (IDs de alcance e satélite). Algumas informações estão aqui: http://www.gpsinformation.net/main/poordgps.htm

Além disso, dependendo da sua localização, pode não ser fácil encontrar uma estação de referência pública, mesmo que exista no papel. Eu gostaria de ter dados DGPS para pós-processamento na África Ocidental, mas a estação que existia nominalmente havia sido interrompida por vários meses.