Über die Genauigkeit von Outdoor-GPS-Handgeräten wird immer wieder heftig diskutiert. Diskussionsgrundlage sind meistens Trackaufzeichnungen. Alternativ bieten sich zum Testen der Genauigkeit Referenzpunkte mit bekannten Koordinaten an.
Seit dem Erscheinen dieses Artikels hat sich viel getan: Die neuen Garmin GPSMAP Handgeräte bieten dank Multi-Band und Multi-GNSS eine nochmals verbesserte GPS-Genauigkeit!
Zu diesem Zweck werden in Bayern seit einiger Zeit sogenannte "Geodätische Referenzpunkte" eingerichtet. Einer davon liegt in Marktoberdorf im Landkreis Ostallgäu.
Navigation-Professionell.de hat diesen Referenzpunkt auf einer Geocaching-Tour besucht und dabei die Genauigkeit von einigen Garmin Outdoor-GPS-Handgeräten getestet. Ziel war es, einfach mal zu sehen was dabei herauskommt – ohne Anspruch auf Perfektion oder wissenschaftliche Akribie!
Fakten zum geodätischen Referenzpunkt Marktoberdorf:
- Höhe über NN: 758,227 m ü. NN
- Position in Grad Minuten: 47° 46.78421′; 10° 37.37917′
- Position in Grad Minuten Sekunden: 47° 46′ 47.0527" nördl. Breite; 10° 37′ 22.7502" östl. Länge
Wie wurde vorgegangen?
Nach einer Warmlaufphase über 15 Minuten wurden bei allen GPS-Geräten folgende Daten ermittelt: Koordinaten, Genauigkeit, GPS-Höhe, barometrische Höhe. Zum Ablesen wurden die GPS-Geräte in einem Winkel von ca. 45° gehalten (typische Ableseposition beim Wandern). Zum Bestimmen der barometrischen Höhe wurde die Autokalibrierung aktiviert, die Geräte wurden nicht manuell kalibriert.
Die Screenshots (siehe unten) zeigen die Satelliten-Konstellation zum Zeitpunkt des Tests. Die Verhältnisse sind als hervorragend zu bezeichnen, zur Positionsbestimmung standen 10 bis 12 GPS- bzw. 9 bis 10 GLONASS-Satelliten zur Verfügung.
Die Genauigkeitsangabe der Garmin-Geräte besagt folgendes: 50% aller Messungen befinden sich in einem Kreis mit dem angezeigten Radius.
| Nr. | Geographische Koordinaten | Abstand zur Zielkoordinate (berechnet) | Genauigkeit Garmin | GPS-Höhe | Barometrische Höhe |
| Soll | 47°46’47.1″ 10°37’22.8″ | 0 m | — | 758 m | — |
| Garmin GPSmap 62st (GPS) | |||||
|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 47°46’47.1″ 10°37’22.5″ | 5 m | 3 m | 765 m | 761 m |
| 2 | 47°46’47.0″ 10°37’22.4″ | 5 m | 4 m | 772 m | 763 m |
| 3 | 47°46’47.2″ 10°37’22.9″ | 3 m | 3 m | 759 m | 763 m |
| Garmin GPSmap 64s (GPS & GLONASS) | |||||
| 1 | 47°46’47.2″ 10°37’22.7″ | 2 m | 3 m | 760 m | 760 m |
| 2 | 47°46’47.1″ 10°37’22.9″ | 3 m | 3 m | 764 m | 763 m |
| 3 | 47°46’47.1″ 10°37’22.5″ | 3 m | 4 m | 765 m | 765 m |
| Garmin Monterra (GPS & GLONASS) | |||||
| 1 | 47°46’47.3″ 10°37’22.8″ | 7 m | 3 m | 759 m | 758 m |
| 2 | 47°46’47.2″ 10°37’22.8″ | 3 m | 3 m | 757 m | 757 m |
| 3 | 47°46’47.1″ 10°37’22.7″ | 0 m | 3 m | 762 m | 759 m |
| Garmin Montana 650t (GPS) | |||||
| 1 | 47°46’47.0″ 10°37’22.7″ | 3 m | 3 m | 757 m | 757 m |
| 2 | 47°46’46.9″ 10°37’22.6″ | 2 m | 3 m | 762 m | 758 m |
| 3 | 47°46’47.3″ 10°37’22.8″ | 1 m | 3 m | 764 m | 760 m |
| Garmin Oregon 600 (GPS & GLONASS) | |||||
| 1 | 47°46’47.1″ 10°37’22.7″ | 4 m | 3 m | 763 m | 746 m |
| 2 | 47°46’47.3″ 10°37’22.7″ | 4 m | 3 m | 764 m | 752 m |
| 3 | 47°46’47.1″ 10°37’22.9″ | 4 m | 3 m | 760 m | 755 m |
| Garmin eTrex 10 (GPS & GLONASS) | |||||
| 1 | 47°46’47.0″ 10°37’22.8″ | 3 m | 3 m | 756 m | — |
| 2 | 47°46’46.9″ 10°37’22.8″ | 6 m | 3 m | 763 m | — |
| 3 | 47°46’47.0″ 10°37’22.8″ | 2 m | 3 m | 763 m | — |
| Garmin eTrex 30 (GPS & GLONASS) | |||||
| 1 | 47°46’46.9″ 10°37’22.8″ | 2 m | 3 m | 763 m | 762 m |
| 2 | 47°46’47.0″ 10°37’22.8″ | 3 m | 3 m | 760 m | 762 m |
| 3 | 47°46’47.0″ 10°37’22.8″ | 4 m | 3 m | 759 m | 762 m |
Was zeigen die Messwerte?
- Die Genauigkeits-Angabe von Garmin liegt in der Regel bei 3 m.
- Die gemessenen Positionen weichen 3,3 m von der Zielposition ab (Durchschnitt aller Messungen).
- Die per GPS bestimmte Höhe ist ca. 3,5 m höher als die Referenzhöhe (Durchschnitt aller Messungen).
- Die barometrisch bestimmte Höhe ist ca. 0,8 m höher als die Referenzhöhe (Durchschnitt aller Messungen).
- Ergebnis Positionsmessungen: Unter den gegebenen Verhältnissen zeigen die Garmin-Geräte eine sehr gute Übereinstimmung mit der Zielposition. Es gibt keinen erkennbaren Unterschied zwischen Geräten mit GPS & GLONASS bzw. nur GPS.
- Ergebnis Höhenmessungen: Die barometrisch bestimmte Höhe fällt deutlich besser aus als die per GPS bestimmte Höhe.
- Für genaue Aussagen, insbesondere zu den Höhenmessungen, werden weitaus mehr Daten benötigt.
- Ein wichtiger Hinweis: Es handelt sich in erster Linie um Consumer-Geräte für den Freizeitgebrauch!
Gibt es einen Unterschied zwischen der Positionsbestimmung per GPS bzw. GPS & GLONASS?
Für diese Fragestellung wurden zwei Geräte alternierend mit GPS bzw. GPS & GLONASS durchgemessen. Auch hier zeigen sich unter den gegebenen Verhältnissen (= sehr gute Satellitenkonstellation) keine Unterschiede.
| Geographische Koordinaten | Genauigkeit Garmin | GPS-Höhe | |
| Soll | 47°46’47.1″ 10°37’22.8″ | — | 758 m |
| Garmin GPSmap 64s | |||
|---|---|---|---|
| GPS & GLONASS | 47°46’47.2″ 10°37’22.9″ | 3 m | 760 m |
| GPS | 47°46’47.3″ 10°37’22.9″ | 3 m | 761 m |
| GPS & GLONASS | 47°46’47.4″ 10°37’22.9″ | 3 m | 764 m |
| GPS | 47°46’47.5″ 10°37’23.0″ | 3 m | 763 m |
| GPS & GLONASS | 47°46’47.2″ 10°37’22.8″ | 3 m | 761 m |
| GPS | 47°46’47.6″ 10°37’23.2″ | 3 m | 763 m |
| Garmin Oregon 600 | |||
| GPS & GLONASS | 47°46’47.1″ 10°37’22.9″ | 3 m | 758 m |
| GPS | 47°46’47.1″ 10°37’22.8″ | 3 m | 755 m |
| GPS & GLONASS | 47°46’47.1″ 10°37’23.0″ | 3 m | 757 m |
| GPS | 47°46’47.2″ 10°37’22.8″ | 3 m | 758 m |
| GPS & GLONASS | 47°46’47.2″ 10°37’22.8″ | 3 m | 757 m |
| GPS | 47°46’47.2″ 10°37’22.9″ | 3 m | 755 m |
Hat die Ausrichtung der Geräte einen Einfluss auf die Genauigkeit?
Zunächst muss festgestellt werden, dass in den Garmin-Geräten unterschiedliche Antennentypen verbaut sind. Das GPSmap 64s und das GPSmap 62st haben eine Quadrifilar-Helix-Antenne (erkennbar an dem Antennenstummel), alle anderen Geräte eine Patch-Antenne.
Der Theorie nach haben Patch-Antennen den besten Empfang bei horizontaler Ausrichtung der Antenne (die flache Antennenoberseite weist zum Himmel), Quadrifilar-Helix-Antennen bei aufrechter Ausrichtung (Antennenstummel zeigt zum Himmel).
Dies bedeutet: GPSmap 64s und das GPSmap 62st aufrecht halten, alle anderen Geräte so, dass die flache Seite der Antenne zum Himmel zeigt. In diesem Zusammenhang sind der Einbauort und -lage der Patch-Antenne wichtig. Beim eTrex befindet sie sich links vom Thumbstick auf der Oberseite des Gerätes, bei horizontaler Haltung des eTrex weist die Antennenoberseite Richtung Himmel. Beim Oregon 600/650, Montana und vermutlich auch dem Monterra befindet sie sich dagegen auf der Rückseite im oberen Teil des Gehäuses. Dies würde bedeuten, dass Oregon, Montana und Monterra den besten Empfang bei horizontaler Haltung und dem Display nach unten haben müssten?!
Die folgenden Screenshots wurden bei unterschiedlichen Antennenpositionen gemacht und zeigen:
- Oregon 600/650: Bei horizontaler Haltung des Oregons wird die Position exakt bestimmt, egal wie die Antenne ausgerichtet ist. Allerdings ist die Signalstärke der einzelnen Satelliten bei optimaler Haltung (Display nach unten, Antenne nach oben) etwas besser.
- Montana: Ergebnis analog zum Oregon.
- eTrex 30: Bei optimaler Haltung des Gerätes (waagrecht, Display oben) sind die Signalstärken besser als bei senkrechter Haltung (typisch beim Wandern, Gerät am Rucksackträger befestigt)
- GPSmap 62st: Kein eindeutiger Unterschied erkennbar.
- GPSmap 64s: Die Signalstärken sind bei senkrechter Ausrichtung etwas besser.
- Ergebnis: Unter sehr guten Empfangsbedingungen hat die Ausrichtung der Geräte bzw. der Antennen keinen erkennbaren Einfluss auf die Genauigkeit bzw. die berechnete Position. Je nach Haltung zeigen sich aber leichte Unterschiede bei den Signalstärken der einzelnen Satelliten. Die optimale Ausrichtung der Geräte ist also von Bedeutung, dies dürfte sich aber erst bei schwierigen Empfangsbedingungen auswirken.
| Garmin Oregon 600 | |
|---|---|
 |  |
| Oregon 600: Antenne zeigt nach oben (Display nach unten) | Oregon 600: Antenne zeigt nach unten (Display nach oben) |
| Garmin Montana 650t | |
 |  |
| Montana 650t: Antenne zeigt nach oben (Display nach unten) | Montana 650t: Antenne zeigt nach unten (Display nach oben) |
| Garmin eTrex 30 | |
 |  |
| eTrex 30: Gerät waagrecht gehalten (Antenne zeigt nach oben) | eTrex 30: Gerät senkrecht gehalten (Antenne zeigt zur Seite) |
| Garmin GPSmap 62st | |
 |  |
| GPSmap 62st: Antenne zeigt senkrecht nach oben | GPSmap 62st: Antenne horizontal ausgerichtet |
| Garmin GPSmap 64s | |
 |  |
| GPSmap 64s: Antenne zeigt senkrecht nach oben | GPSmap 64s: Antenne horizontal ausgerichtet |
Interessanter Test. Das aber bei guten Empfangsbedingungen alle Garmin Geräte gute Ergebnisse abliefern ist nichts neues. Interessanter wäre ein solcher test bei sehr schlechten Empfangsbedingungen. Ich besitze selber mehrere Garmin-Geräte und kann grade bei schlechten Empfangsbedingungen größere Unterschiede erkennen. Auch der Unterschied nur GPS oder GPS/Glonass wird bei schlechten Empfangsbedingungen zugunsten von GPS/Glonass größer. Dabei habe ich bislang eTrex 20, eTrex10, Oregon 550 und Foretrex 401 verglichen.
Richtig, dies habe ich auch so beobachtet, GPS & GLONASS spielt seine Stärken erst bei schlechten Empfangsbedingungen aus. Was meines Erachtens berücksichtigt werden muss ist die Ausrichtung der Antenne, wobei dies je nach Gerät und Aktivität (Anbringung am Fahrradlenker, Befestigung am Rucksackträger) nicht immer optimal ist.
Schön und gut.
Interessanter wäre mal ein Bericht über das Oregon 6×0
der sporadisch zu Abweichungen/Versatz tendiert (Quelle Garmin Forum, etc.)
Toller informativer Bericht.
Nur mit dem Display nach unten lässt es sich schwer cachen