GPS, was ist das?- Braucht man das auf dem Motorrad ?

Naja zum Fahren selbst braucht man das GPS nicht, aber es hilft im Zusammenhang mit einer Tourenplanung erheblich den richtigen Weg zu finden, und nicht an jeder Ecke anhalten zu müssen, um in der Karte zu kramen.

Wer prinzipiell mit dem Kartenlesen Probleme hat, dem wird auch das GPS keine große Hilfe sein, weil er dann keine Koordinaten zum Eingeben findet. Das GPS ist ein HILFSMITTEL keine Autopilot !!!

Richtig programmiert, lotst das GPS sehr gut, allerdings will die Bedienung (im Stand) geübt sein, sonst ist die Ablenkung für den Fahrer zu groß !!!

NICHT DURCH DAS GPS VOM FAHREN ABLENKEN LASSEN !

Noch ein wichtiger Hinweis: Fast alle GPS – Geräte führen eine sog. LOG-ROUTE, in welcher jede Richtungs- und Geschwindigkeitsänderung aufgezeichnet wird. Dieses LOG ist praktisch, wenn man eine neue Strecke findet, und sie Zuhause am PC auswerten will. Ich rate auf jeden Fall dazu nachzulesen (und sich zu merken), wie man das GPS Notlöschen kann – nur für den Fall der Fälle

Mehr dazu in den folgenden Kapiteln

Damit Ihr auch mitreden könnt, hier der GPS-Technik Crashkurs, aufgeteilt in verschiedene leicht verdauliche Kapitel:

Noch ein Hinweis an alle “Fachleute” in Sachen Geologie, Astrophysik oder weiterer Naturwissenschaften, die sich durch dieses Thema affektiert fühlen, und hie und da meinen einen “Fehler” zu finden:
Es ist mir durchaus klar, daß es wahrscheinlich viele Fachbegriffe und wirklich komplexe- und allumfassende Erklärungen gibt. Ich will hier die Grundzüge erklären, keine Doktorarbeit schreiben ! – Der “gemeine” Motorradfahrer soll sich auch zurechtfinden, auch wenn er nicht studiert ist !!!. Sollte sich ein wirklich “kapitaler” Fehler eingeschlichen haben werde ich ihn im Dienste der Wissenschaft natürlich verbessern !

Anfang der 80er Jahre wollten die amerikanischen Militärs ein System schaffen, mit welchem man sich weltweit orientieren kann. Für diesen Zweck wurden bis heute etwa 30 Satelliten in’s All geschossen, von denen allerdings nicht alle aktiv sind. Die Russen haben übrigens auch ein Navigationssystem, und die Europäer bauen gerade eines auf, zu diesem Zweck wurden März 2002 die ersten Satelliten mit der Ariane hochgeschossen.

Damit nun nicht jeder (vor allem immer der jeweilige Feind) das eigene Navigationssystem nutzen kann, haben sich die Amis einen „Störmechanismus“ einfallen lassen, das Selective Aviability (SA). SA verschleiert die Position auf den Umkreis von ca. 100 Meter, sprich die Position “eiert”.

Um diese Ungenauigkeit zu kompensieren, haben fast alle Nationen, ein sogenanntes DGPS (Differential GPS) “erfunden”, bei welchem die Satellitendaten von einer festen, und bekannten Position abgezogen wurden. Aus der Differenz, daher der Name, kann dann jeder DGPS fähige GPS-Empfänger die wirkliche Position errechnen. Die Abweichungsdaten werden ganz einfach per Kurzwelle wie ein Radioprogramm terrestrisch (über Antenne) versandt.

Seit die Amis das SA abgeschalten haben (05/2000), ist GPS etwa +-3Meter genau (falls der Empfang möglichst vieler Satelliten möglich ist) !

GPS steht für die Abkürzung Global Positionig System, also zu deutsch : Globales Positionierungs System. Das ist ein Verbund von 30 Satelliten, die von den Amerikanern in den letzten 15 Jahren in den Orbit geschossen wurden. Zur Zeit sind etwa 24 dieser Satelliten angeschaltet, die anderen sechs parken für den Fall, daß einer schlapp macht. Die Lebensdauer eines Satelliten beträgt ca. 15-20 Jahre, so daß eigentlich bald mal einer kaputt gehen dürfte….

Jeder dieser Satelliten hat ein Zeitnormal, also eine extrem genaue Uhr mit an Bord, welche mit den anderen zusammengeschalten ist, so daß jeder die gleiche Uhrzeit hat (das ist extrem wichtig !)

Zu den Satelliten gehört eigentlich auch noch ein Kontrollsystem, bestehend aus mehrere Erdfunkstellen auf verschiedenen Kontinenten, aber das Interessiert eigentlich nur die Militärs und die Amis.

Jeder GPS – Empfänger braucht mindestens Empfang von drei Satelliten, um eine Position auf der Erde zu bestimmen. Hat man vier oder mehr Satelliten “im Blick”, so kann man sogar die “Meereshöhe” bestimmen. Die Positionsbestimmung (mit Höhenmessung !) wird über die Laufzeiten der Signale errechnet, darum muß die Uhr im Satellit auch so genau gehen ! Der Begriff “Meereshöhe” stimmt in diesem Zusammenhang übrigens nicht , sondern stellt die Höhe über einem Bezugspotential dar (siehe später).

Die Signale, die zur Erde gefunkt werden sind sehr schwach, und überhaupt nicht mit einem Radiosignal zu vergleichen, (ein Radio würde auf der Satellitenfrequenz nur rauschen). Mit aufwendiger Signaltheorie, die ich jetzt mal kurzerhand weglasse, kann man aber dem Rauschen das benötigte Signal entlocken. Meistens sind Antenne, der Empfänger, die Auswerteelektronik und das b000084 in einem Gerät verpackt.

Ganz edle Empfänger haben schon das DGPS (Differential GPS) integriert, was dank der Abschaltung des SA aber auch nicht mehr nötig ist.

Um eine Position bestimmen zu können braucht man außer den Satelliten noch ein Bezugssystem, mit welchem man eine Position für jeden eindeutig bezeichnen kann, das Koordinatensystem.

Leider ist unsere Erde nicht Rund wie ein Ball, sondern ist so ungefähr wie eine Kartoffel geformt, was ein vernünftiges (und berechenbares) Bezugssystem nicht einfach macht. Wie schwierig es ist ein gutes Koordinatensystem zu finden, zeigt folgendes Experiment: Man nehme ein kariertes DIN-A4 – Blatt ((Karo=Bezugssystem),), und forme es zur Kugel, ohne daß es zu knicken im Papier kommt. Weil das nämlich nicht geht, hat man einen Kompromiß gefunden, den Elipsoid, der kommt der Erdkartoffel am nächsten. Diese Definition wurde schon recht früh festgelegt, so ist es wenig verwunderlich, daß auch jedes Land eine andere “Bezugskartoffel” hat. Wer nicht höllisch aufpaßt, der liegt bei Angabe einer Koordinate plötzlich mehrere hundert Meter daneben. Diesen “Kartoffelversatz” nennt man auch Kartendatum. Weltweit ist das WGS84 (WorldGeoiticSystem 1984) bindend. Aber jedes Land publiziert seine Karten im eigenen Kartendatum, so z.B. sind die deutschen Topographischen Karten im Potsdamm-Datum veröffentlicht, was bedeutet, daß eine Koordinate in unseren TOP Karten etwas zu weit nordwestlich liegen (ca. 126m). Genauso verhält es sich mit den “Höhenmetern” des GPS, durch die unterschiedlichen “Bezugskartoffeln” liegen die “Meereshöhen” natürlich auch nicht gleich, so kommt es, daß man plötzlich auf dem Meer in einer Höhe von 10 Metern fährt. .Zusätzlich beziehen sich die Angaben in Landkarten meist auf einen bestimmten Meeresspiegel. Für Deutschland ist das zum Beispiel Nordsee, für Österreich die Adria.

Nach soviel Kartoffeltheorie, muß nun noch erwähnt werden, daß es Längen und Breitengrade gibt. Die Längengrade (Longitude), oder besser geografische Länge zeigt nach Ost, bzw. West, die geografische Breite (Latitude) zeigt nach Nord, bzw. nach Süd, was heißt, daß die Länge nach Osten hin zunimmt, die Breite nach Norden. Jeder Längengrad westlich von Greenwich, einem “Caff” in England, wird mit einem E für Osten, jeder westlich von Greenwich mit einem W für West dargestellt. Das geht bis “hintenrum” zu einem Winkel von 180°, bei welchem dann eigentlich wurscht ist, ob West oder Ost. Gleich verhält es sich mit der Breite, die vom Äquator nach Norden hin zunimmt, und mit einem N (klar: N=Nord) gekennzeichnet wird. “S” steht für das gleiche, nur nach Süden. Interessant ist, das es nach oben nur bis 90° geht, Bei schärferem Überlegen kommt man auch drauf warum das so ist.

Jedes Grad ist in Minuten und Sekunden eingeteilt, damit man gaaanz genau bestimmen kann, wo man ist.

Fassen wir zusammen:

• Ein Grad hat 60 Minuten, zu 60 Sekunden.
• Die Länge geht nach Ost(West) bis max. 180°
• Die Breite geht vom Äquator noch Norden (Süden) bis max 90°

Wer’s nicht glaubt, kann ja mal an einer Orange Gradeinteilungen üben….. Hier ein Beispiel einer Koordinate: Hegaublick:

Also, wenn Ihr mit Euren Koordinaten verstanden werden wollt, bitte immer das Bezugssystem angeben !

Wichtig: Das Format beachten ! 47°53’32” ist nicht 47,5332 Grad !!!! In manchen Kartenwerken und Begleitdokumenten werden die Koordinaten in der Form 47.5434 angegeben, was dann auch 47°54’34” heißen kann. Bitte immer genau nachlesen !!!

Die Microsoft Kartenwerke sind solche Kandidaten

TEIL V (SAFT, oder SCOTTY – ENERGIE !!)

Der “SAFT”, also die Energieversorgung kommt aus der Mopedbatterie, oder eher noch aus Mignon Batterien, welche auch bei Ausfall der Mopedspannung den Empfänger abstützen, damit dieser nicht ausgeht.

ACHTUNG: unbedingt nachlesen, ob das GPS direkt an 12V angeschlossen werden kann !

Bei der Bastelei wird ein einfacher Wandler für den Garmin® GPS 12 beschrieben

Die Motorrad Spannung ist im übrigen während der Fahrt garantiert nicht bei 12Volt, sondern “eiert” je nach Zustand der Batterie und Drehzahl zwischen 10 und 16 Volt herum, das ist normal, muß aber bei der Auslegung des Spannungswandlers berücksichtigt werden.

Die Hintergrundbeleuchtung ist ein Batteriefresser, der die Akkus/Batterien im GPS-Empfänger extrem schnell vernichtet !

Das GPS muß bedient, und montiert werden :

Will man das GPS am Motorrad befestigen, gibt’s meist irgendwelche Metallbügel für den Lenker. Alternativ ist auch der Einsatz in der Kartentasche des Tankrucksack denkbar. Mechanisch wäre das GPS dann mal angebracht. Auf jeden Fall muß das GPS so angebracht sein, daß:

• …. man es gut ablesen kann kein anderes Instrument verdeckt wird
• …. Die Vibration des Motorrades das GPS nicht “abschüttelt”
• …. das GPS leicht entfernt werden kann (sonst sind nach einem Stopp zwei Geräte da !)
• …. eine Anschlußmöglichkeit an das Bordnetz besteht
• …. b000085 und Steckbuchsen des GPS nicht verdeckt / gequetscht sind

Leider sind die GPS – Geräte keine Stromsparer, sonder “futtern” das Batterienmaterial kräftig weg (nach 24 Stunden ist die Batterie am Ende). Ganz dramatisch ist’s wenn die Hintergrundbeleuchtung (Nachtfahrt!) an ist, da kann man der Batteriestandsanzeige fast zuschauen. Dafür benötigt man unbedingt einen Adapter für das Bordnetz.

ch habe mit dem Garmin® GPS12 schon einige “seltsame” Effekte auf dem Motorrad erlebt, die ich hier nun einfach mal so zum besten gebe:

1.) Garmin plötzlich dunkel:

Batterien locker vibriert : -> Kontaktfedern länger ziehen und Batterien reinigen.

Power-Save Modus wurde aktiv, weil die Batterie unter 1/3 Kapazität war. Der Garmin deaktiviert sich dann, damit man noch ne Chance hat, mit dem Letzten Drittel des Powers sich notdürftig zu orientieren. Vorsicht: die Bemessung des “Voll”-Zustandes ist auf Alkali Batterien ausgelegt. Bei Zink-Kohle, Akkus, Lithium Batterien oder tiefen Temperaturen kann der Punkt schon früher einsetzen.

2.) Roadmap stimmt nicht mit Garmin Kurs

Eingabefehler einer Koordinate.

Garmin “optimiert” den Kurs auf das Ende der Route. Wenn die Route eine Schleife macht (wie eine Acht), wird der Garmin vom WP9 nicht zu WP10 sondern zu WP22 springen, weil (Luftlinienmäßig) der WP22 näher an WP9 liegt als WP10. Auf diese Art wird die Tour plötzlich kürzer (Für Enduro Fahrer aber kein wirkliches Problem ).

Wegpunkt liegt auf der Kreuzung (naja er liegt da nicht wirklich rum, sondern dessen Koordinate). Beim Eingeben der Weiterfahrtskoordinate immer etwa 150 Meter in die Straße gehen, in welche man einbiegen will, Liegt der WP mitten auf der Kreuzung beginnt der Garmin auf der Kreuzung zu rotieren – und der Fahrer auch !

Bei vorherigem schlechtem Empfang kann es vorkommen, daß der Garmin einige Meter braucht, bis er sich wieder findet. Im Garmin werden aus mehreren Wegpunkten die Richtungsinformationen gewonnen. Fällt durch eine Störung der Empfang aus, ist der Garmin “orientierungslos”, was er mit keiner oder einer “Propeller” – Richtungsnadel anzeigt.

3.) Kein Empfang

Tunnelfahrt ist ganz schlecht für den Garmin. Da kommt nix durch.
Schlechtes Wetter (Bewölkung) dämpft den Empfangspegel beachtlich. Ungünstige Satellitenkonstellationen können auch zu miesem Empfang führen.
Gebirgstäler und hohe Häuserschluchten können den Garmin ganz oder zeitweise abschatten, so daß nur Lückenhafter Empfang möglich ist (Anzeige “hüpft” dann u.U. stark umher.

4.) Die Koordinaten stimmen überhaupt nicht !
(Gegenprobe mit Software klappt nicht)

Wenn das Eingabeformat nicht paßt, d.h. man statt 47°53’23.1” 47,53231 eingibt, kommen natürlich ganz falsche Positionen heraus !

Ist Länge (Ost, West) und Breite (Nord/Süd) vertauscht ? – bei uns in Europa kaum möglich, da die Breite zwischen 30 und 60 Grad Nord, die Länge zwischen 10 Grad West und 20 Grad Ost befindet. In anderen Teilen der Erde ist das aber ein Thema !

PoI (Points of Intrest- Interessante Punkte) Interessante Punkte kennt jeder !

z.B. den Motorradtreff für’s Wochenende,
die “Position” der nächsten Kawa-Werkstatt usw.

Ich möchte hier einige Pol vorstellen, und Euch auffordern Eure PoI zu mailen!.

Alle PoI sind im WGS84-Format angegeben.

Das Format ist : S dd°mm’ss.ss” ,
wobei S für Sign (Vorzeichen E,W,S,N) steht.
dd sind die Grade,
mm die Minuten
ss.ss ist die Sekundendarstellung.

Symbole:

Aussichtspunkt	hier gibt’s was zu trinken
Abschnarchen, mit Frühstück	hier gibt’s was zu beißen!

Meine POI

Position im WGS84 Format	WGS84 Format Beschreibung	Bild	TYP
N 47°53’00.1” E 08°43’40.9”	Hegaublick
N 46°37’33.1” E 14°18’44.3”	Pension Zlami, Klagenfurt
N 47°20’41.1” E 10°49’06.6”	Fernsteinsee

Beim Zusammenstellen der Bauteile bin ich über den fertigen Baustein von CONRAD gestolpert (siehe “Bequem”), und da hab ich mich gefragt, ob ich meinen SMD-Spannungswandler hier überhaupt noch vorstellen soll, meine aber, daß ich es doch tun sollte, weil:

1. Dieser Spannungsregler keine Einstellarbeiten benötigt.
2. Das Layout genau über den Stecker des Garmin paßt, und im Stecker vergossen werden kann (das kann das Conrad Modul nicht [Ätsch!]) Die Verwendeten Bauteile sind aber ähnlich, denen des Conrad Moduls.

ICH ARBEITE GRAD AN DIESEM THEMA BITTE NOCH ETWAS GEDULD !

Für die Freunde des schnellen fliegenden Aufbaus hier die Lochrasterversion des Spannungsreglers

ICH ARBEITE GRAD AN DIESEM THEMA BITTE NOCH ETWAS GEDULD !