GPS Receiver 的磁偏角輸出

bigfan

最近客戶抱怨說Garmmin 的GPS Receiver太慢了, 開機半小時抓不到衛星訊號
http://www.garmin.com/products/gps18/


我只好趕快去找市面上有 serial port  輸出的GPS Receiver,查了一下市面上主要有兩種晶片,一個是 SiRF Star III另一個是MKT

奉老闆指示,只要是GPS Receiver通通買回來測試,我手上就有一堆GPS Receiver

可是問題來了,我們的需求是輸出訊息為NMEA標準格式,最重要的一點是NMEA格式下的RMC 需要有磁偏角的訊息(Magnetic Variation)

可是我手上兩種晶片的GPS Receiver的磁偏角訊息全都是null(就是只有兩個逗號,,)

很多人都說磁偏角(Magnetic Variation)不重要,可是因為這是我們應用上的必要訊息,所以.......

打電話回台灣的GPS Receiver製造公司,通通答不出來,叫我發e-mail給他們,可是一點訊息都沒有
打電話問美國當地的業者,回答更是精簡"你的問題太複雜了,我無法回答,請我發e-mail給他們"
打電話問Garmin,他們的工程師比較專業一點,直接了當的說SiRF Star III不支援磁偏角(Magnetic Variation)

不曉得有哪位GPS達人知道新的GPS Receiver,有支援磁偏角(Magnetic Variation)的訊息

krisher

GPS 軟體使用的地圖有沒有對磁偏做較正,
說真的只有廠商知道 (說不定廠商也不知道), 而且在某些情形下也完全不必要.

車在地面走, 重要是在 gps 的巨大誤差下, 判別車子走在哪條路上.
也就是說, 在導航設備看到車子走在路上, 有時 GPS 定位訊號指的是在旁邊的水溝,
但是地圖軟體仍能依照車行軌跡或其它方法判定車子仍在路上,
然後將 "合理的" 行車軌跡顯示在螢幕裏.

所以才會有一般純 GPS 導航設備在多道路的路口, 常會有點遲滯,
就是因為有時因定位誤差大而無法判斷車子走的是哪一條. (車機的優點就在路口處)
這時真北磁北一點影響也沒有, 也根本沒什麼必要去管它,
因為它根本在行車導航裏不佔太大地位.

真正要計較真北磁北, 只有航空/航太/海洋/長距離投射性物體那種沒有 "實體道路",
飛/航行距離很長的狀況下才需要一併列入考量.
而且這時需要考量的, 絕對不止磁偏這一項.

misfit

哈哈....想太多....中長程飛彈其實還要算到地球自轉的速度咧...

原文由 jason204 於 2007-4-10 17:38 發表
..........不過個人還是認為GPS定位沒有磁偏角修正的問題，甚至連方格偏角的差異量，也都在地圖投影的過程中解決了。 ...

地圖投影製圖的過程並不列入磁偏角的修正......否則套圖就麻煩了.....

jason204

原文由 misfit 於 2007-4-10 14:27 發表
正是『因為GPS定位的方法與元素，不是以磁感應方式取得』....

所以才需要在與「經過磁偏角修正的地區性地圖」配合使用時進行修正呀。

不清楚現在導航所使用的電子地圖是否為所指的「經過磁偏角修正的地區性地圖」，不過據與幾位「用圖」年資已經超過10年的學長、學弟們討論之後，大家都覺得這是一個好聞題，因為許多用圖的人從來沒有去注意到在一般常見的地圖下方欄位中，還有一處不甚起眼的真北、方格北、磁北及其角偏值，還有它們的功能，不過我們的結論是：現行政府所發行的基本圖資如五千分一像片基本圖及二萬五千分之一或五萬分之一經建版地形圖（應為臺灣地區導航圖資的source）並沒做磁偏角修正，圖上的偏角值是方便使用不同定位方法的使用者能match圖資所附加的參考資料，而不是指資圖已做了偏角修正，例如您如果要照圖上的方位角去打1顆中長程飛彈，就一定要考慮方格北與真北間的角差量（方格偏角），否則就算距離OK，也一定會因角偏量而打不到目標，同理，如使用指北針，那就須要考慮磁偏角，又因為每個地區的磁偏角都會不一樣，而且就算同一個地區的磁偏角值，也會不同，所以製圖時，應該要先定義是參考那一個時間點的磁偏角值，否則會有誤用的情況產生。

以上不知是否有誤解misfit哥哥的原文意旨，或是現行導航圖資真的已做磁偏角修正（如是，那misfit哥哥的說法是正確的，因GPS定位成果確實需經過補償才能match導航圖資），不過個人還是認為GPS定位沒有磁偏角修正的問題，甚至連方格偏角的差異量，也都在地圖投影的過程中解決了。這確實的是一個很好的議題。

krisher

所以原來要 GPS 的目的不是要定位, 而是要真北就是了?
那就自己建 IGRF table 比對就好,
GPS receiver 隨便弄個, 只要能大略定出目前座標就好.
有不少 receiver  都很小.

或乾脆找這種機種不就得了:
http://www.garmin.com.tw/products/etrexVista/index.html
http://www.garmin.com.tw/products/geko301/index.html

bigfan

今天問了同事後,他的說法和第10樓的GPS達人說的一樣,磁偏角是指真北與磁北的差異

公司的設備有電子羅盤,因為其誤差大約在三到五度,所以要用磁偏角來做修正或補償,有了磁偏角誤差可以修正到三度以下

這是特殊用途的裝備,所以有此要求,且GPS Receiver 一定要小

磁偏角在NMEA 0183算是標準格式,但是很多chipset公司認為客戶用不到,就直接disable,而買chipset的公司也不在意,反正沒有磁偏角也無所謂,因為太少人用此功能,所以......

其實磁偏角可以建立資料庫來做修正,只不過我同事懶的建立這資料庫還有修改程式,所以他就說一定要找到這種GPS Receiver ,但是今天我把SiRF STAR III 這晶片不支援磁偏角輸出的資料印給我同事看後,他也認命了,我看到他在看處理器的datasheet,準備修改程式並建立資料庫

我是有找到台灣的一家廠商,他們願意幫我問晶片廠是否能將此功能開啟,但是$$$$$

[ 本文最後由 bigfan 於 2007-4-10 14:29 編輯 ]

misfit

正是『因為GPS定位的方法與元素，不是以磁感應方式取得』....

所以才需要在與「經過磁偏角修正的地區性地圖」配合使用時進行修正呀。

[ 本文最後由 misfit 於 2007-4-10 14:28 編輯 ]

jason204

原文由 chenkl 於 2007-4-10 12:35 發表


如果僅是GPS+地圖的話是不需要磁偏角修正，因為GPS就能提供正確的位置和航向，與地球磁場無關。
但是如果有用到磁羅經的話就必須修正磁偏角了。

PS 電子羅經也是感應磁場的，所以也需要修正。

個人贊成採用"GPS+地圖的話是不需要磁偏角修正"的說法，因為GPS定位的方法與元素，不是以磁感應方式取得，而是在WGS-84坐標系統的三度間絕對定位，如要達到導航目的，須先採用三度空間坐標轉換公式，將原始的三度空間的卡式直角坐標(X,Y,Z)轉換到橢球坐標(經度,緯度,橢球高)，再配合地圖投影方法，投影到與所使用的導航電子地圖相同的坐標系統上，例如臺灣地區早期地圖是採用的TWD67坐標系統及現行採用的TWD97坐標系統，都是用橫麥卡托(或稱橫梅式)經差二度分帶投影方法獲得，所以GPS的定位成果經過以上的方法，就可以直接用來導航，似與磁偏角無關。

misfit

原文由 chenkl 於 2007-4-10 12:35 發表


如果僅是GPS+地圖的話是不需要磁偏角修正，因為GPS就能提供正確的位置和航向，與地球磁場無關。..................

我覺得這話兒有疑義..........

gps 並無法判知使用者所使用的地圖.....
（至少陸圖、與海圖的基準點就不同，更別提各種投影誤差.....

chenkl

原文由 misfit 於 2007-4-10 09:28 發表
其實如果沒有磁偏角修正，要如何跟地圖匹配運用呢？
或者說，有些 GPS 地區性的磁偏角修正，已經內建在軟體中了？
所以無須調整？

如果僅是GPS+地圖的話是不需要磁偏角修正，因為GPS就能提供正確的位置和航向，與地球磁場無關。
但是如果有用到磁羅經的話就必須修正磁偏角了。

PS 電子羅經也是感應磁場的，所以也需要修正。

misfit

garmin 的 eTrex 系列中，最舊款的黃色陽春機～無電子羅盤～也有磁偏角修正。

其實如果沒有磁偏角修正，要如何跟地圖匹配運用呢？
或者說，有些 GPS 地區性的磁偏角修正，已經內建在軟體中了？
所以無須調整？

chenkl

回去想一想，有電子羅盤的機種應該都有磁偏角修正，因為如果沒有磁偏角修正電子羅盤就一定不準啊...

misfit

garmin 的 eTrex 系列統統都有磁偏角修正（包含最舊款～無電子羅盤～的黃色陽春機）。

krisher

沒內建高準確度電子羅盤的手持 GPS,
都只是用 IGRF table 對照.
上面的要求精度太高, 連電子羅盤都不行, 光靠 GPS 應該全部都不適用.
只能拿更精準的電子羅盤對照手動修正.

小酒蟲

原文由 bigfan 於 2007-4-8 17:22 發表
打電話問Garmin,他們的工程師比較專業一點,直接了當的說SiRF Star III不支援磁偏角(Magnetic Variation)

為何不問 Garmin 有那部手持機可輸出磁偏角資料？
Garmin 的高階產品線都還是用自家的晶片，而不是用 SiRF。

bigfan

原文由 chenkl 於 2007-4-9 13:02 發表
磁偏角是指真北與磁北的差異，跟座標位置有關。應該是要建立一個座標與磁偏角的對照表。
試試 marine 系列的產品吧 http://www.garmin.com.tw/marine/index.htm

我不是學導航方面的,但是你的回覆和我同事說的好像一樣

我們公司的設備好像有電子羅盤(三個軸的陀螺儀,還是加速度計,搞不清楚),重點是因為其誤差蠻大的(十度還是五度以內的誤差,我手上沒資料)

所以需要磁偏角來做校正,上面所有GPS達人所推薦Garmin的產品實在太大了,這是"單兵"裝備,需要像滑鼠同等級的大小

我星期一早上在去問同事一下,然後再回來請教各位GPS達人


半夜了,我還在為這該死的GPS Receiver 傷腦筋

錢難賺啊

krisher

單論 Garmin 這家公司的話,
固定式航空/航海等級的機器或許有吧 (這點我不清楚, 要問 Garmin 才知道).
或是內建電子羅盤的戶外手機 (記得使用前要平持手機).
其它都是使用 IGRF 的固定 table 抓資料 (像 12XL/ III+ 這類的), 不過它們有沒有輸出就不清楚了.

所以要買能輸出磁偏的 GPS receiver, 這種消費等級的產品一定不少, 但可能要再找找.
航空或航海固定式這等級的應該都有支援.

剛才 google 找到一個老掉牙列表,  http://gpsinformation.net/main/nmea3.txt ,
裏面的廠商和型號大多不準確了, 但是看它的規格可以提供一個尋找的方向.

chenkl

磁偏角是指真北與磁北的差異，跟座標位置有關。應該是要建立一個座標與磁偏角的對照表。
試試 marine 系列的產品吧 http://www.garmin.com.tw/marine/index.htm

[ 本文最後由 chenkl 於 2007-4-9 13:05 編輯 ]

maxi

先確定晶片是否支援再去找產品。
產品有可能把很多不需要的功能閹掉

Richard

http://www.garmin.com/manuals/eTrexSummit_OwnersManual.pdf
我的summit和vista都有電子羅盤, 這是summit的手冊, 希望在羅盤設定的地方可以找到你要的資料.

zard

有的Garmin機種有內建電子羅盤,或許因為這樣才能輸出磁偏角的資訊吧?

bigfan

原文由 alpe0924 於 2007-4-9 10:17 發表
話說 磁偏角 是 一般指針 才需要的吧.
對 GPS 磁偏角 沒意義...

可能要配合電子地圖去判讀吧... ...

客戶手上那個Garmin就是有磁偏角輸出

這是軍事用途的,所以.......我沒辦法說太多

HUANGLIFU

要取得磁偏角可能用專用的IC或數位/電子羅盤元件比較直接一點，參考網址1，參考網址2，參考網址3。基本上GPS接收元件只要轉換出正確的座標值，磁偏角的問題應該可以用時間/座標變化量來修正，

bigfan

原文由 maxi 於 2007-4-9 10:34 發表
這種spec我會直接去問晶片廠的工程師

MKT是聯發科技吧

問題是上聯發的官方網站根本找不到此類的產品訊息,全部都是和光碟機相關的晶片


SiRF或許可以問一下,雖然希望渺茫(找了幾十家用這晶片的廠商都說不支援)

maxi

這種spec我會直接去問晶片廠的工程師

alpe0924

話說 磁偏角 是 一般指針 才需要的吧.
對 GPS 磁偏角 沒意義...

可能要配合電子地圖去判讀吧... ...