Təmiz GPS izlərini necə qeyd etmək olar?

Əgər siz GPS-ə diqqətlə baxmısınızsa, onun konfiqurasiya parametrləri ilə qarışıq olduğunu görmüsünüz. Siz ilk dəfə xəritədə bütün yaradılmış “qeyri-sabit” nöqtələr tərəfindən qeydə alınan son treki görmək istəyərkən təəccüblənə bilərsiniz.

Qəribə, qəribə. Qəribə dedin?

Bəli, bu o qədər də qəribə deyil, amma birdən GPS-in reallığı dəqiq şəkildə əks etdirmə qabiliyyəti haqqında çox şey deyir.

Əslində, məlumatların qeyd tezliyini təyin etməyə imkan verən GPS ilə biz ən sürətli nümunəni seçmək intuisiyasına malik olacağıq. Özümüzə deyirik: nə qədər çox xal, bir o qədər yaxşıdır!

Ancaq reallığa mümkün qədər yaxın bir cığır əldə etmək həqiqətən yaxşı seçimdirmi? 🤔

Gəlin daha yaxından baxaq, bir az texnikidir (inteqral yoxdur, narahat olmayın...) və biz sizinlə olacağıq.

Səhv marjasının təsiri

Rəqəmsal dünyada kəmiyyət anlayışı həmişə az və ya çox qeyri-müəyyən təsirə malikdir.

Təəssüf ki, daha yaxşı seçim kimi görünə bilən şey, yəni trek nöqtələri üçün daha yüksək qeyd sürətindən istifadə əks nəticə verə bilər.

Tərif: FIX GPS-in peyklərdən mövqe (enlem, uzunluq, yüksəklik) hesablamaq qabiliyyətidir.

[Posting Across the Atlantic After the Measurement Campaign] (https://www.tandfonline.com/doi/pdf/10.1080/13658816.2015.1086924) bildirir ki, ən əlverişli qəbul şərtlərində göy mavi rəngdədir. səma 🌞 və GPS üfüqdə 360 ° baxış sahəsində, ** FIX dəqiqliyi vaxtın 3,35 m 95%-dir, **

⚠️ Konkret olaraq, 100 ardıcıl DÜZƏLƏM ilə GPSiniz sizi real yerinizdən 0 dəfə və 3,35 dəfə kənarda 95 ilə 5 m məsafədə geolokasiya edir.

Şaquli olaraq, səhv üfüqi xətadan 1,5 dəfə böyük hesab olunur, buna görə də 95-dən 100-də qeydə alınan hündürlük optimal qəbul şəraitində real hündürlükdən +/- 5 m olacaq, bu da çox vaxt yaxınlığında çətin olur. yer.

Bundan əlavə, mövcud olan müxtəlif nəşrlər göstərir ki, çoxsaylı bürclərdən 🛰 (GPS + QLONASS + Galileo) qəbulu üfüqi GPS dəqiqliyini yaxşılaşdırmır.

Digər tərəfdən, bir neçə peyk bürcünün siqnalını şərh edə bilən GPS qəbuledicisi aşağıdakı təkmilləşdirmələrə sahib olacaq:

1. İlk FIX-in müddətini azaltmaq, çünki nə qədər çox peyk varsa, orbitə buraxıldıqdan sonra onların qəbuledicisi bir o qədər böyük olacaq,
2. çətin qəbul şəraitində yerləşdirmənin dəqiqliyini artırmaq. Bu, şəhərdə (şəhər kanyonlarında), dağlıq ərazilərdə vadinin dibində və ya meşədə belədir.

Siz bunu GPS ilə sınaya bilərsiniz: nəticə aydındır və başa çatır.

GPS çipi hər saniyədə FIX-i təyin edir.

Demək olar ki, bütün velosiped və ya açıq GPS sistemləri bu FIX-lərin izləmə tezliyini (GPX) tənzimləməyə imkan verir. Ya onların hamısı qeydə alınır, seçim saniyədə 1 dəfədir, ya da GPS N-dən 1-ni (məsələn, hər 3 saniyədən bir) alır, ya da tənzimləmə məsafədən aparılır.

Hər bir DÜZƏRLƏR mövqeyi (enlem, uzunluq, hündürlük, sürət) müəyyən etmək üçündür; iki DÜZƏRLƏR arasındakı məsafə ardıcıl iki DÜZƏRLƏRDƏN keçən dairənin (dünyanın çevrəsi 🌎 üzərində yerləşir) qövsünün hesablanması ilə əldə edilir. Ümumi qaçış məsafəsi bu məsafə intervallarının cəmidir.

Əsasən, bütün GPS yüksəkliyi nəzərə almadan qət edilən məsafəni əldə etmək üçün bu hesablamanı edir, sonra hündürlüyü nəzərə almaq üçün düzəlişi birləşdirirlər. Hündürlük üçün oxşar hesablama aparılır.

Beləliklə: nə qədər FIX varsa, qeyd faktiki yolu izləyir, lakin üfüqi və şaquli mövqe xətası hissəsi bir o qədər çox inteqrasiya olunacaq.

İllüstrasiya: yaşıl rəngdə əsaslandırmanı asanlaşdırmaq üçün düz xətt üzrə real yol, qırmızı rəngdə 1 Hz-də GPS FIX hər DÜZƏLƏŞDİRİLMİŞ ətrafında reallaşdırılan mövqe qeyri-müəyyənliyidir: real mövqe həmişə bu dairədədir, lakin mərkəzdə deyil. , və mavi hər 3 saniyədən bir edilirsə, GPX-ə tərcümədir. Bənövşəyi rəng GPS ilə ölçülən hündürlük xətasını göstərir ([onu düzəltmək üçün bu təlimata baxın] (/blog/altitude-gps-strava-yanlış).

Mövqe qeyri-müəyyənliyi ideal qəbul şəraitində vaxtın 4 m 95%-dən azdır. Birinci nəticə ondan ibarətdir ki, iki ardıcıl DÜZƏRLƏR arasında ofset mövqe qeyri-müəyyənliyindən azdırsa, həmin DÜZƏRLƏR tərəfindən qeydə alınan ofset bu qeyri-müəyyənliyin böyük hissəsini ehtiva edir: ölçmə səs-küyü.

Məsələn, 20 km/saat sürətlə hər saniyədə 5,5 metr hərəkət edirsiniz; hər şey mükəmməl olsa da, GPS 5,5 m +/- Xm ofset ölçə bilər, X dəyəri 0 və 4 m arasında olacaq (4 m mövqe qeyri-müəyyənliyi üçün), ona görə də bu yeni DÜZƏLƏMƏni 1,5 m və arasında bir mövqe ilə yerləşdirəcək. Əvvəlkidən 9,5 m. Ən pis halda, qət edilən məsafənin bu nümunəsini hesablamaqda səhv +/- 70% -ə çata bilər, halbuki GPS performans sinfi əladır!

Yəqin ki, düzənlikdə və yaxşı havada sabit sürətdə trekinizin nöqtələrinin bərabər məsafədə olmadığını artıq fərq etmisiniz: sürət nə qədər aşağı olarsa, bir o qədər çox ayrılır. 100 km/saatda xətanın təsiri 60% azalır, 4 km/saatda isə piyadanın sürəti 400%-ə çatır, turistin GPX trasını müşahidə etmək kifayətdir, sadəcə onun həmişə olduğunu görmək kifayətdir. çox "mürəkkəb".

Nəticədə:

• qeyd sürəti nə qədər yüksək olarsa,
• və sürət nə qədər aşağı olarsa,
• hər bir düzəlişin məsafəsi və hündürlüyü daha çox səhv olacaq.

Bütün DÜZƏRLƏRİ GPX-də qeyd etməklə, bir saat və ya 3600 qeyd ərzində siz üfüqi və şaquli GPS xətasının 3600 qatını topladınız, məsələn, tezliyi 3 dəfə azaltmaqla. 1200 dəfədən çox olmalıdır.

👉 Daha bir məqam: şaquli GPS dəqiqliyi yüksək deyil, çox yüksək qeyd tezliyi bu boşluğu artıracaq 😬.

Sürət artdıqca, mövqe qeyri-müəyyənliyi ilə bağlı iki ardıcıl FIX arasında qət edilən məsafə tədricən üstünlük təşkil edir. Trekinizdə qeydə alınan bütün ardıcıl FIX-lər arasındakı məcmu məsafələr və yüksəkliklər, yəni həmin kursun ümumi məsafəsi və şaquli profili məkan qeyri-müəyyənliyindən getdikcə daha az təsirlənəcək.

Bu arzuolunmaz təsirlərə qarşı necə mübarizə aparmaq olar?

Hərəkətlilik üçün sürət siniflərini təyin etməklə başlayaq:

1. 🚶🚶‍♀Qrup yürüşləri, orta sürət aşağıdır, təxminən 3-4 km/saat və ya 1 m/s.
2. 🚶 İdman səyahəti rejimində orta sürət sinfi 5-7 km/saat, yəni təxminən 2 m/s təşkil edir.
3. 🏃 Trail və ya Running rejimlərində normal sürət sinfi 7 ilə 15 km/saat arasındadır, yəni təxminən 3 m/s.
4. 🚵 Dağ velosipedində biz orta hesabla 12-20 km/saat və ya təxminən 4 m/s sürət götürə bilərik.
5. 🚲 Yolda sürərkən sürət 5 ilə 12 m/s arasında yüksək olur.

O gəzinti buna görə də qeydi 10-15 m-lik artımlarla təyin etmək lazımdır, GPS qeyri-dəqiqlik xətası 300 əvəzinə saatda yalnız 3600 dəfə (təxminən) nəzərə alınacaq və mövqe xətasının təsiri 4-1 m-dən artır. 4 m-də maksimum 15 m, 16 m-də maksimum 200 m, 10 dəfə azalacaq. Tras daha hamar və təmiz olacaq və ölçmə səs-küyü nəzərə alınır. 15 faktoruna bölünür! Hər XNUMX-XNUMX m-dən bir ucu krujevalarda sancaqların bərpasını silməyəcək, sadəcə bir az daha seqmentli və daha az səs-küylü olacaq.

O yollar Orta sürətin 11 km/saat olduğunu fərz etsək, hər saniyədə 1-dən hər 1 saniyədə 5-ə dəyişən vaxt addımı ilə qeyd, qeydlərin sayını saatda 3600-dən 720-yə qədər azaldır və maksimum (mümkün) xəta hər 4-də 3 m-dir. m. Hər 4 m-də 15 m olur (yəni 130% -dən 25% -ə qədər!). Qeydə alınan iz ilə səhvlərin uçotu təxminən 25 dəfə azalır. Yeganə çatışmazlıq odur ki, ciddi əyrilik riski olan yollar bir qədər seqmentlərə bölünür. « Risk "**, çünki bu bir cığır olsa da, əyrilərdə sürət qaçılmaz olaraq aşağı düşəcək və buna görə də iki ardıcıl FIX yaxınlaşacaq, bu da seqmentasiya effektini zəiflədəcək.

dağ velosipedi aşağı sürətlər (<20 km/saat) və orta sürətlər (> 20 km/saat) arasındakı qovşaqdadır, yavaş profildən çox (<15 km/saat) yavaş olan trekdə - tezlik 5-dir s. yaxşı kompromisdir (Trail daxil olmaqla), əgər XC tipli profildirsə (>15 km/saat), 3 saniyə saxlamaq yaxşı bir kompromis kimi görünür. Daha yüksək sürət (DH) istifadə profili üçün yazma sürəti kimi bir və ya iki saniyə seçin.

15 km/saat sürət üçün 1-dən 3 s-ə qədər yol qeydinin tezliyinin seçilməsi GPS səhvinin uçotunu təxminən 10 dəfə azaldır. Prinsipcə, dönmə radiusu sürətlə əlaqəli olduğundan, dar saç sancaqlarında və ya döngələrdə dəqiq traektoriya bərpası pozulmayacaq.

Nəticə

Açıq hava fəaliyyəti və velosiped sürmək üçün mövcud olan GPS-in ən son versiyaları məqalənin əvvəlində göstərilən araşdırmada görünən yerin dəqiqliyini təmin edir.

Qeyd sürətini orta sürmə sürətinizə optimallaşdırmaqla siz GPX trekinizin məsafə və hündürlük xətasını əhəmiyyətli dərəcədə azaldacaqsınız: trekiniz daha hamar olacaq və treklərdə yaxşı dayanacaq.

Nümayiş bu qəbul şəraiti pisləşdikdə 🌧 (bulud, örtü, dərə, şəhər) ideal qəbul şəraitinə əsaslanır. Mövqe qeyri-müəyyənliyi sürətlə artır və aşağı sürətlə yüksək FIX qeyd sürətinin arzuolunmaz təsirləri gücləndiriləcək.

Yuxarıdakı şəkildə GPX faylında yalnız FIX ötürmə tezliyinin təsirini müşahidə etmək üçün maskasız açıq sahədən keçən süngü göstərilir.

Bunlar 10 km/saat sürətlə cığır (qaçış) məşqi zamanı qeydə alınmış dörd trekdir.Onlar il ərzində təsadüfi seçilmişdir. Üç qeyd (izlər) hər 3 saniyədə FIX və hər 5 saniyədə bir FIX tərəfindən yüklənir.

İlk müşahidə: süngü keçidi zamanı trayektoriyanın bərpası pisləşmir, bunu nümayiş etdirmək lazım idi. İkinci müşahidə: bütün müşahidə edilən "kiçik" yanal sapmalar 3 saniyədən sonra "seçilmiş" yollarda mövcuddur. Eyni müşahidə 1 s və 5 s (bu sürət diapazonu üçün) tezliklərində qeydə alınan izləri müqayisə edərkən əldə edilir, 5 saniyə aralı FIX ilə çəkilmiş yol (bu sürət diapazonu üçün) daha təmizdir, ümumi məsafə və hündürlük real dəyərə yaxındır.

Buna görə də, dağ velosipedində GPS mövqeyinin qeyd sürəti 2 s (DH) və 5 s (sürüş) arasında qurulacaq.

📸 ASO / Aurélien VIALATTE – Cristian Casal / TWS