Die Präsentation wird geladen. Bitte warten

Die Präsentation wird geladen. Bitte warten

Pathfinder Anwendung der PDV 2006 Projekt: Navigation mit GPS (PDA) ROBERT PINEKER, MATTHIAS SCHMELZER, MARTIN ZURKOWSKI ROBERT PINEKER, MATTHIAS SCHMELZER,

Ähnliche Präsentationen


Präsentation zum Thema: "Pathfinder Anwendung der PDV 2006 Projekt: Navigation mit GPS (PDA) ROBERT PINEKER, MATTHIAS SCHMELZER, MARTIN ZURKOWSKI ROBERT PINEKER, MATTHIAS SCHMELZER,"—  Präsentation transkript:

1 Pathfinder Anwendung der PDV 2006 Projekt: Navigation mit GPS (PDA) ROBERT PINEKER, MATTHIAS SCHMELZER, MARTIN ZURKOWSKI ROBERT PINEKER, MATTHIAS SCHMELZER, MARTIN ZURKOWSKI

2 ROBERT PINEKER, MARTIN ZURKOWSKI ROBERT PINEKER, MATTHIAS SCHMELZER, MARTIN ZURKOWSKI ROBERT PINEKER, MATTHIAS SCHMELZER, MARTIN ZURKOWSKI Einführung

3 ROBERT PINEKER, MARTIN ZURKOWSKI ROBERT PINEKER, MATTHIAS SCHMELZER, MARTIN ZURKOWSKI ROBERT PINEKER, MATTHIAS SCHMELZER, MARTIN ZURKOWSKI Einführung Worum geht es in dem Projekt? - Per GPS auf einem Satellitenbild Positionsdaten anzeigen Zielsetzung - Schreiben einer Applikation für einen PDA

4 ROBERT PINEKER, MARTIN ZURKOWSKI ROBERT PINEKER, MATTHIAS SCHMELZER, MARTIN ZURKOWSKI ROBERT PINEKER, MATTHIAS SCHMELZER, MARTIN ZURKOWSKI Ein kleiner Rückblick - GPS-System ist ein Satelliten gestütztes Navigationssystem - Es werden mindest. 4 Satelliten für genaue Positionsbestimmung inklusive Höhe benötigt - GPS sieht mind. 24 Satelitten auf 6 Umlaufbahnen vor

5 ROBERT PINEKER, MARTIN ZURKOWSKI ROBERT PINEKER, MATTHIAS SCHMELZER, MARTIN ZURKOWSKI ROBERT PINEKER, MATTHIAS SCHMELZER, MARTIN ZURKOWSKI NMEA0183 Standard $GPRMC,191410,A, ,N, ,E,0.0,0.0,181102,0.4,E,A*19 $GPGGA,191410, ,N, ,E,1,04,4.4,351.5,M,48.0,M,,*45 $GPVTG,0.0,T,359.6,M,0.0,N,0.0,K*47 - verschiedene übertragbare Datenformate beginnend mit $ - 2 Zeichen Senderkennung z.B. GP (GPS) - 3 Zeichen lange Satzkennung z.B. RMC - durch Komma getrennte Datensätze - Prüfsumme z.B. *19

6 ROBERT PINEKER, MARTIN ZURKOWSKI ROBERT PINEKER, MATTHIAS SCHMELZER, MARTIN ZURKOWSKI ROBERT PINEKER, MATTHIAS SCHMELZER, MARTIN ZURKOWSKI NMEA0183 Standard recommended minimum navigation information $GPRMC,191410,A, ,N, ,E,0.0,0.0,181102,0.4,E,A* = Zeit (UTC) 2 = Status (A=OK,V=Warnung) 3 = Breitengrad 4 = N oder S 5 = Längengrad 6 = E oder W 7 = Geschwindigkeit in Knoten 8 = Richtung in Grad 9 = Datum 10 = Magnetische Abweichung 11 = E oder W 12 = Checksumme

7 ROBERT PINEKER, MARTIN ZURKOWSKI ROBERT PINEKER, MATTHIAS SCHMELZER, MARTIN ZURKOWSKI ROBERT PINEKER, MATTHIAS SCHMELZER, MARTIN ZURKOWSKI NMEA0183 Standard Global Positioning System Fix Data $GPGGA,191410, ,N, ,E,1,04,4.4,351.5,M,48.0,M,,* = Zeit (UTC) 2 = Breitengrad 3 = N oder S 4 = Längengrad 5 = E oder W 6 = Qualität der Messung 7 = Anzahl erfasster Satelliten 8 = Genauigkeit 9 = Höhe über Meer 10 = in Metern 11 = Höhe Geoid minus Höhe Ellipsoid (WGS48) 11 = in Metern 12 = 13 = Checksumme

8 ROBERT PINEKER, MARTIN ZURKOWSKI ROBERT PINEKER, MATTHIAS SCHMELZER, MARTIN ZURKOWSKI ROBERT PINEKER, MATTHIAS SCHMELZER, MARTIN ZURKOWSKI NMEA0183 Standard Bewegungsgeschwindigkeit und Richtung $GPVTG,0.0,T,359.6,M,0.0,N,0.0,K* = Kurs 2 = Kursangabe in Winkel 3 = Kursangabe magnetisch 4 = Angabe des Kurses relativ zum Nordpol 5 = horiz. Geschwidigkeit 6 = Geschwindigkeit in Knoten 7 = horiz.Geschwindigkeit in (Km/h) 8 = Geschwindigkeit in Km/h 9 = Checksumme

9 ROBERT PINEKER, MARTIN ZURKOWSKI ROBERT PINEKER, MATTHIAS SCHMELZER, MARTIN ZURKOWSKI ROBERT PINEKER, MATTHIAS SCHMELZER, MARTIN ZURKOWSKI Kartenprojektion Oberfläche der Erde auf 2D-Fläche abbilden - 3 wichtige Anforderungen - Winkeltreu - Flächentreu - Längentreu

10 Kegelprojektion ROBERT PINEKER, MARTIN ZURKOWSKI ROBERT PINEKER, MATTHIAS SCHMELZER, MARTIN ZURKOWSKI ROBERT PINEKER, MATTHIAS SCHMELZER, MARTIN ZURKOWSKI Quelle:http://www.olanis.de/knowhow/mapprj/mapprj4.shtml Kartenprojektion

11 Zylinderprojektionen ROBERT PINEKER, MARTIN ZURKOWSKI ROBERT PINEKER, MATTHIAS SCHMELZER, MARTIN ZURKOWSKI ROBERT PINEKER, MATTHIAS SCHMELZER, MARTIN ZURKOWSKI Quelle:http://www.olanis.de/knowhow/mapprj/mapprj4.shtml Kartenprojektion

12 ROBERT PINEKER, MARTIN ZURKOWSKI ROBERT PINEKER, MATTHIAS SCHMELZER, MARTIN ZURKOWSKI ROBERT PINEKER, MATTHIAS SCHMELZER, MARTIN ZURKOWSKI Quellen: Google Earth Google Maps Yahoo Maps KlickTel Kartenmaterial

13 ROBERT PINEKER, MARTIN ZURKOWSKI ROBERT PINEKER, MATTHIAS SCHMELZER, MARTIN ZURKOWSKI ROBERT PINEKER, MATTHIAS SCHMELZER, MARTIN ZURKOWSKI yahoo KlickTel Kartenmaterial

14 ROBERT PINEKER, MARTIN ZURKOWSKI ROBERT PINEKER, MATTHIAS SCHMELZER, MARTIN ZURKOWSKI ROBERT PINEKER, MATTHIAS SCHMELZER, MARTIN ZURKOWSKI Hybriddarstellung Google Maps Satellitenphoto Kartenmaterial

15 ROBERT PINEKER, MARTIN ZURKOWSKI ROBERT PINEKER, MATTHIAS SCHMELZER, MARTIN ZURKOWSKI ROBERT PINEKER, MATTHIAS SCHMELZER, MARTIN ZURKOWSKI Pathfinder Projektmodule Pathfinder GPS Pathfinder Webservice

16 ROBERT PINEKER, MARTIN ZURKOWSKI ROBERT PINEKER, MATTHIAS SCHMELZER, MARTIN ZURKOWSKI ROBERT PINEKER, MATTHIAS SCHMELZER, MARTIN ZURKOWSKI Pathfinder Webservice

17 ROBERT PINEKER, MARTIN ZURKOWSKI ROBERT PINEKER, MATTHIAS SCHMELZER, MARTIN ZURKOWSKI ROBERT PINEKER, MATTHIAS SCHMELZER, MARTIN ZURKOWSKI Pathfinder Webservice Welche Quellen kommen in Frage ? nach den Vergleichen von kostenlosen Möglichkeiten blieben: - Google Earth und - Google Map

18 ROBERT PINEKER, MARTIN ZURKOWSKI ROBERT PINEKER, MATTHIAS SCHMELZER, MARTIN ZURKOWSKI ROBERT PINEKER, MATTHIAS SCHMELZER, MARTIN ZURKOWSKI Pathfinder Webservice Google Earth Vorteile: ganze Welt verfügbar hoch aufgelöste Satellitenkarten in bestimmten Gebieten interaktive Steuerung der Karten viele vorhandene POIs eigene POIs können erstellt werden

19 ROBERT PINEKER, MARTIN ZURKOWSKI ROBERT PINEKER, MATTHIAS SCHMELZER, MARTIN ZURKOWSKI ROBERT PINEKER, MATTHIAS SCHMELZER, MARTIN ZURKOWSKI Pathfinder Webservice Google Earth Nachteile: das Standalone-Programm muss instaliert werden verbraucht PC-Ressourcen schnelle Internetanbindung notwendig nur Satelliten und Hybridkarten

20 ROBERT PINEKER, MARTIN ZURKOWSKI ROBERT PINEKER, MATTHIAS SCHMELZER, MARTIN ZURKOWSKI ROBERT PINEKER, MATTHIAS SCHMELZER, MARTIN ZURKOWSKI Pathfinder Webservice Google Earth Nachteile: Karten können nicht gespeichert werden keinerlei weiterer Nutzung der Karten offline für unser Projekt nicht relevant

21 ROBERT PINEKER, MARTIN ZURKOWSKI ROBERT PINEKER, MATTHIAS SCHMELZER, MARTIN ZURKOWSKI ROBERT PINEKER, MATTHIAS SCHMELZER, MARTIN ZURKOWSKI Pathfinder Webservice Google Map Vorteile: auch hier die ganze Welt verfügbar auch hoch aufgelöste Satellitenkarten in bestimmten Gebieten (USA, Grosstädte) Karten bestehen aus Kacheln (256x256 Pixel ) die Karten sind online überall verfügbar

22 ROBERT PINEKER, MARTIN ZURKOWSKI ROBERT PINEKER, MATTHIAS SCHMELZER, MARTIN ZURKOWSKI ROBERT PINEKER, MATTHIAS SCHMELZER, MARTIN ZURKOWSKI Pathfinder Webservice Google Map Vorteile: die Maps können auf eigener Seite eingebunden werden ( javascript muss aktiviert werden) einfacher Zugriff über beliebigen Browser eigene Funktionalität kann über die Google-Api erweitert werden

23 ROBERT PINEKER, MARTIN ZURKOWSKI ROBERT PINEKER, MATTHIAS SCHMELZER, MARTIN ZURKOWSKI ROBERT PINEKER, MATTHIAS SCHMELZER, MARTIN ZURKOWSKI Pathfinder Webservice Google Map Vorteile: Karten im Vergleich zu anderen Anbietern in bessere Qualität drei Karten-Modi: - Satellitenkarte - Straßenkarte - Hybridkarte (Satellitenkarte mit transparenten Straßenoverlay) alle drei für unser Projekt relevant

24 ROBERT PINEKER, MARTIN ZURKOWSKI ROBERT PINEKER, MATTHIAS SCHMELZER, MARTIN ZURKOWSKI ROBERT PINEKER, MATTHIAS SCHMELZER, MARTIN ZURKOWSKI Pathfinder Webservice Google Map Nachteile: Karten sind online, können aber auch nicht gespeichert werden keine Möglichkeit der Übertragung auf den PDA bei Speicherung der Webseite, keine Zuordnung der einzelnen Kacheln zu Koordinaten möglich Dennoch unsere Wahl

25 ROBERT PINEKER, MARTIN ZURKOWSKI ROBERT PINEKER, MATTHIAS SCHMELZER, MARTIN ZURKOWSKI ROBERT PINEKER, MATTHIAS SCHMELZER, MARTIN ZURKOWSKI Pathfinder Webservice Aufbau der Google Map Karten die Karten sind als Kacheln der Größe (256x256) Pixel aufgeteilt diese werden von Google in der Mercator-Projektion verwendet für jeden Modus gibt es unterschiedliche Formatierungen der Karten - Straßenkarten werden in einem x, y Koordinatensystem, abhängig von der Zoomstufe dargestellt - Satellitenkarten werden in einem viergeteilten System dargestellt

26 ROBERT PINEKER, MARTIN ZURKOWSKI ROBERT PINEKER, MATTHIAS SCHMELZER, MARTIN ZURKOWSKI ROBERT PINEKER, MATTHIAS SCHMELZER, MARTIN ZURKOWSKI Pathfinder Webservice Die Straßenkarten es gibt insgesamt 18 Zoomstufen (von 0 bis 17), wobei bei der Stufe 0 die komplette Welt zu sehen der Zoomparameter am Ende des Links ist in Wirklichkeit der Zoomlevel

27 ROBERT PINEKER, MARTIN ZURKOWSKI ROBERT PINEKER, MATTHIAS SCHMELZER, MARTIN ZURKOWSKI ROBERT PINEKER, MATTHIAS SCHMELZER, MARTIN ZURKOWSKI Pathfinder Webservice Die Straßenkarten die Anzahl der Kacheln verdoppelt sich mit der Reduzierung der Zoomstufe dabei ist die Anzahl der Kacheln immer nach der Formel : anzKacheln = 1 << maxZoom – aktZoom anzKacheln = 1 << anzKacheln = 2 Mathematisch

28 ROBERT PINEKER, MARTIN ZURKOWSKI ROBERT PINEKER, MATTHIAS SCHMELZER, MARTIN ZURKOWSKI ROBERT PINEKER, MATTHIAS SCHMELZER, MARTIN ZURKOWSKI Pathfinder Webservice Die Satellitenkarten hier gibt es auch 17 Zoomstufen in einigen Gebieten mit hochaufgelösten Bildern (Mainz) sogar 19 Zoomstufen diese korrespondieren aber nicht mit den Straßenkarten, die einen max. Zoom von 17 haben bei dieser Darstellung ergibt sich die Zoomstufe aus der Anzahl der Parameter (Buchstaben q,r,s,t)

29 ROBERT PINEKER, MARTIN ZURKOWSKI ROBERT PINEKER, MATTHIAS SCHMELZER, MARTIN ZURKOWSKI ROBERT PINEKER, MATTHIAS SCHMELZER, MARTIN ZURKOWSKI Pathfinder Webservice Die Satellitenkarten die Weltkarte beim kleinsten Zoom hierbei ist der Zoomlevel 0 und Zoomstufe 17

30 ROBERT PINEKER, MARTIN ZURKOWSKI ROBERT PINEKER, MATTHIAS SCHMELZER, MARTIN ZURKOWSKI ROBERT PINEKER, MATTHIAS SCHMELZER, MARTIN ZURKOWSKI Pathfinder Webservice Die Satellitenkarten die Anzahl der Kacheln verdoppelt sich mit der Länge des Strings der String für die Kachel von Amerika ist jetzt :

31 ROBERT PINEKER, MARTIN ZURKOWSKI ROBERT PINEKER, MATTHIAS SCHMELZER, MARTIN ZURKOWSKI ROBERT PINEKER, MATTHIAS SCHMELZER, MARTIN ZURKOWSKI Pathfinder Webservice Die Hybridkarten bei den Hybridkarten handelt es sich um eine Zusammensetzung von den Satellitenkarten (sind als jpeg vorhanden) und den Straßenkarten (als transparente pngs) Aufruf der transparenten Straßenkarte erfolgt äquivalent zu der normalen Straßenkarte, mit einem geänderten Anfrageparameter wie schon erwähnt, ist das übereinander Legen nur bis zum Zoomlevel 17 möglich

32 ROBERT PINEKER, MARTIN ZURKOWSKI ROBERT PINEKER, MATTHIAS SCHMELZER, MARTIN ZURKOWSKI ROBERT PINEKER, MATTHIAS SCHMELZER, MARTIN ZURKOWSKI Pathfinder Webservice - Straßenkarte -Hybridkarte - Satellitenkarte

33 ROBERT PINEKER, MARTIN ZURKOWSKI ROBERT PINEKER, MATTHIAS SCHMELZER, MARTIN ZURKOWSKI ROBERT PINEKER, MATTHIAS SCHMELZER, MARTIN ZURKOWSKI Pathfinder Webservice Die Hybridkarten Das Ergebnis: für die Koordinate |

34 ROBERT PINEKER, MARTIN ZURKOWSKI ROBERT PINEKER, MATTHIAS SCHMELZER, MARTIN ZURKOWSKI ROBERT PINEKER, MATTHIAS SCHMELZER, MARTIN ZURKOWSKI Pathfinder Webservice Reverse Engineering Um die einzelnen Kacheln von Google zu laden und speichern, brauchen wir die x, y, zoom Parameter was wir haben sind Längen- und Breitengrad eines Punktes eine Umrechnung ist notwendig bei Google wird zur Darstellung die Mercator-Projektion verwendet

35 ROBERT PINEKER, MARTIN ZURKOWSKI ROBERT PINEKER, MATTHIAS SCHMELZER, MARTIN ZURKOWSKI ROBERT PINEKER, MATTHIAS SCHMELZER, MARTIN ZURKOWSKI Pathfinder Webservice Reverse Engineering Ein Punkt auf der Erde besteht immer aus dem Breitengrad φ (lat) und einem Längengrad λ (lon) Umrechnung der Formel nach y und x, wobei λ0 der Längengrad das Zentrum der Karte ist als Ergebnis bekommen wir eine x, y Wert und die schon bereits bekannte Zoomstufe

36 ROBERT PINEKER, MARTIN ZURKOWSKI ROBERT PINEKER, MATTHIAS SCHMELZER, MARTIN ZURKOWSKI ROBERT PINEKER, MATTHIAS SCHMELZER, MARTIN ZURKOWSKI Pathfinder Webservice Kartenerzeugung für die Kartenerzeugung, benötigt: - Webserver mit - Apache - PHP wir berechnen die entsprechende, mittlere Kachel für gegebene Koordinate

37 ROBERT PINEKER, MARTIN ZURKOWSKI ROBERT PINEKER, MATTHIAS SCHMELZER, MARTIN ZURKOWSKI ROBERT PINEKER, MATTHIAS SCHMELZER, MARTIN ZURKOWSKI Pathfinder Webservice Kartenerzeugung berechnen 8 weitere Kacheln in der Nachbarschaft generieren ein neues Bild mit 9 Kacheln

38 ROBERT PINEKER, MARTIN ZURKOWSKI ROBERT PINEKER, MATTHIAS SCHMELZER, MARTIN ZURKOWSKI ROBERT PINEKER, MATTHIAS SCHMELZER, MARTIN ZURKOWSKI Pathfinder Webservice Kartenerzeugung für die Erzeugung der Satellitenkarten brauchen wir einen anderen Ansatz berechen eines gültigen Strings zu einen bestimmten Koordinate ( | ) Breite | Länge Ergebnis : trt -> Berechnen der anderen Kacheln äquivalent zu der vorher, aber mit Versatz von +/- einer Kachel nach oben und unten => Coming soon !!!

39 ROBERT PINEKER, MARTIN ZURKOWSKI ROBERT PINEKER, MATTHIAS SCHMELZER, MARTIN ZURKOWSKI ROBERT PINEKER, MATTHIAS SCHMELZER, MARTIN ZURKOWSKI Pathfinder GPS I am continually amazed by how little code is required to use atomic clocks in satellites 11,000 miles above my head. Jon Person, GeoFrameworks

40 ROBERT PINEKER, MARTIN ZURKOWSKI ROBERT PINEKER, MATTHIAS SCHMELZER, MARTIN ZURKOWSKI ROBERT PINEKER, MATTHIAS SCHMELZER, MARTIN ZURKOWSKI Pathfinder GPS Zweiter Projektteil Client Lösung zum anzeigen der aktuellen Position auf der vom Webservice gelieferten Karte Implementation als Windows Mobile 2003 / 5.0 Anwendung

41 ROBERT PINEKER, MARTIN ZURKOWSKI ROBERT PINEKER, MATTHIAS SCHMELZER, MARTIN ZURKOWSKI ROBERT PINEKER, MATTHIAS SCHMELZER, MARTIN ZURKOWSKI Pathfinder GPS Anwendungen unter WM 2003 / 5.0 basieren auf dem Microsoft Compact Framework Das Compact Framework ist eine Teilmenge des Desktop Frameworks von Microsoft und speziell für mobile Geräte ausgelegt Vorteile: komfortabel, schnelle Entwicklungszeit Nachteile: verwalteter Code, nicht maschinennah daher weniger performant

42 ROBERT PINEKER, MARTIN ZURKOWSKI ROBERT PINEKER, MATTHIAS SCHMELZER, MARTIN ZURKOWSKI ROBERT PINEKER, MATTHIAS SCHMELZER, MARTIN ZURKOWSKI Pathfinder GPS Funktionsumfang der Anwendung 1: - Auslesen des seriellen Ports - Parsen der ausgelesenen NMEA Daten - Visualisieren der NMEA Daten

43 ROBERT PINEKER, MARTIN ZURKOWSKI ROBERT PINEKER, MATTHIAS SCHMELZER, MARTIN ZURKOWSKI ROBERT PINEKER, MATTHIAS SCHMELZER, MARTIN ZURKOWSKI Pathfinder GPS Funktionsumfang der Anwendung 2: - Darstellen der vom Webservice bereitgestellten Karte - Markieren der aktuellen GPS Position auf der Karte - Periodisches Speichern der Positionsdaten zwecks Streckenerstellung - Export der Streckendaten zwecks Visualisierung

44 ROBERT PINEKER, MARTIN ZURKOWSKI ROBERT PINEKER, MATTHIAS SCHMELZER, MARTIN ZURKOWSKI ROBERT PINEKER, MATTHIAS SCHMELZER, MARTIN ZURKOWSKI Pathfinder GPS Aufbau der Anwendung 1: - Modularer Aufbau unter Nutzung der Dynamic Link Library Technik - Gliederung in 4 Module: Benutzerinterface Serielle Schnittstelle NMEA Parser Kartenschnittstelle

45 ROBERT PINEKER, MARTIN ZURKOWSKI ROBERT PINEKER, MATTHIAS SCHMELZER, MARTIN ZURKOWSKI ROBERT PINEKER, MATTHIAS SCHMELZER, MARTIN ZURKOWSKI Pathfinder GPS Aufbau der Anwendung 2:

46 ROBERT PINEKER, MARTIN ZURKOWSKI ROBERT PINEKER, MATTHIAS SCHMELZER, MARTIN ZURKOWSKI ROBERT PINEKER, MATTHIAS SCHMELZER, MARTIN ZURKOWSKI Pathfinder GPS Mögliche Ergebnisse 1 EinstellungenInterface Entwurf

47 ROBERT PINEKER, MARTIN ZURKOWSKI ROBERT PINEKER, MATTHIAS SCHMELZER, MARTIN ZURKOWSKI ROBERT PINEKER, MATTHIAS SCHMELZER, MARTIN ZURKOWSKI Pathfinder GPS Mögliche Ergebnisse 2 EinstellungenKarte

48 ROBERT PINEKER, MARTIN ZURKOWSKI ROBERT PINEKER, MATTHIAS SCHMELZER, MARTIN ZURKOWSKI ROBERT PINEKER, MATTHIAS SCHMELZER, MARTIN ZURKOWSKI Pathfinder GPS Mögliche Ergebnisse 3 SatHybrid

49 ROBERT PINEKER, MARTIN ZURKOWSKI ROBERT PINEKER, MATTHIAS SCHMELZER, MARTIN ZURKOWSKI ROBERT PINEKER, MATTHIAS SCHMELZER, MARTIN ZURKOWSKI Danke für ihre Aufmerksamkeit


Herunterladen ppt "Pathfinder Anwendung der PDV 2006 Projekt: Navigation mit GPS (PDA) ROBERT PINEKER, MATTHIAS SCHMELZER, MARTIN ZURKOWSKI ROBERT PINEKER, MATTHIAS SCHMELZER,"

Ähnliche Präsentationen


Google-Anzeigen