Jinsi ya kurekodi nyimbo safi za GPS?
Ikiwa umewahi kuiangalia GPS yako kwa karibu, lazima uwe umeona kuwa imejaa mipangilio ya usanidi. Unaweza pia kushangaa ulipojaribu kwa mara ya kwanza kutazama kwenye ramani wimbo wa mwisho uliorekodiwa na pointi zote "zisizo thabiti".
Ajabu, ya ajabu. Umesema ajabu?
Kweli, hiyo sio ya kushangaza, lakini ghafla inasema mengi juu ya uwezo wa GPS wa kuzaliana ukweli kwa usahihi.
Kwa kweli, kwa GPS, ambayo huturuhusu kuweka mzunguko wa kumbukumbu ya data, tutakuwa na angavu ya kuchagua sampuli ya haraka zaidi. Tunajiambia: pointi zaidi, ni bora zaidi!
Lakini je, kweli ni chaguo nzuri kupata njia karibu na ukweli iwezekanavyo? 🤔
Hebu tuangalie kwa karibu, ni kiufundi kidogo (hakuna viungo, usijali ...), na tutakuwa pamoja nawe.
Ushawishi wa ukingo wa makosa
Katika ulimwengu wa kidijitali, dhana ya ukadiriaji daima huwa na athari isiyoeleweka zaidi au kidogo.
Jambo la kushangaza ni kwamba, kinachoweza kuonekana kuwa chaguo bora zaidi, yaani, kutumia kiwango cha juu cha kurekodi kwa pointi za wimbo, kinaweza kuwa kinyume.
Ufafanuzi: FIX ni uwezo wa GPS kukokotoa nafasi (latitudo, longitudo, mwinuko) kutoka kwa satelaiti.
[Kuchapisha katika Atlantiki baada ya kampeni ya kupima] (https://www.tandfonline.com/doi/pdf/10.1080/13658816.2015.1086924) inaonyesha kuwa ni samawati ya azure chini ya hali nzuri zaidi. anga 🌞 na GPS imewekwa katika upeo wa macho wa 360 ° uga wa kutazamwa, ** Usahihi wa kurekebisha ni 3,35 m 95% ya wakati huo**
⚠️ Hasa, ukiwa na REKEBISHO 100 mfululizo, GPS yako hukuweka kati ya 0 na 3,35m kutoka eneo lako halisi mara 95 na mara 5 nje.
Kwa wima, kosa linachukuliwa kuwa kubwa mara 1,5 kuliko kosa la usawa, hivyo katika kesi 95 kati ya 100 urefu uliorekodi utakuwa +/- 5 m kutoka urefu halisi chini ya hali ya mapokezi bora, ambayo mara nyingi ni vigumu karibu na ardhi. .
Kwa kuongezea, machapisho mbalimbali yanayopatikana yanaonyesha kuwa mapokezi kutoka kwa makundi mengi ya nyota 🛰 (GPS + GLONASS + Galileo) haiboresha usahihi wa GPS mlalo.
Kwa upande mwingine, kipokea GPS chenye uwezo wa kutafsiri ishara ya makundi kadhaa ya satelaiti kitakuwa na maboresho yafuatayo:
- Kupunguza muda wa FIX ya kwanza, kwa sababu kadiri satelaiti zinavyozidi, ndivyo kipokezi chao kitakavyokuwa kikubwa mara inapozinduliwa,
- kuboresha usahihi wa nafasi katika hali ngumu ya mapokezi. Hivi ndivyo ilivyo katika jiji (korongo za mijini), chini ya bonde katika maeneo ya milimani au msituni.
Unaweza kuijaribu na GPS yako: matokeo ni wazi na yamekamilika.
Chip ya GPS huweka FIX kila sekunde kabisa.
Takriban mifumo yote ya uendeshaji baiskeli au GPS ya nje huruhusu FIX hizi kufuatilia viwango vya kurekodi (GPX). Ama zote zimerekodiwa, uteuzi ni mara 1 kwa sekunde, au GPS inachukua 1 ya N (kwa mfano, kila sekunde 3), au urekebishaji unafanywa kwa mbali.
Kila FIX ni kuamua nafasi (latitudo, longitudo, urefu, kasi); umbali kati ya FIXes mbili hupatikana kwa kukokotoa arc ya duara (iko kwenye mzingo wa dunia 🌎) ambayo hupitia FIXes mbili mfululizo. Jumla ya umbali wa kukimbia ni jumla ya vipindi hivi vya umbali.
Kimsingi, GPS zote hufanya hesabu hii kupata umbali uliosafirishwa bila kuzingatia urefu, kisha huunganisha urekebishaji kwa akaunti kwa urefu. Hesabu sawa inafanywa kwa urefu.
Kwa hiyo: zaidi ya FIX kuna, zaidi rekodi inafuata njia halisi, lakini zaidi ya sehemu ya makosa ya nafasi ya usawa na ya wima itaunganishwa.
Mchoro: katika kijani kibichi ndio njia halisi katika mstari ulionyooka ili kurahisisha hoja, katika nyekundu ni GPS FIX katika 1 Hz na kutokuwa na uhakika wa msimamo unaofanywa karibu na kila FIX: nafasi halisi daima iko kwenye mduara huu, lakini haijawekwa katikati. , na kwa bluu ni tafsiri ya GPX ikiwa inafanywa kila sekunde 3. Zambarau huonyesha hitilafu ya mwinuko jinsi inavyopimwa na GPS ([angalia mafunzo haya ili kulirekebisha] (/blog/altitude-gps-strava-inaccurate).
Kutokuwa na uhakika wa nafasi ni chini ya 4 m 95% ya muda chini ya hali bora za mapokezi. Maana ya kwanza ni kwamba kati ya FIX mbili zinazofuatana, ikiwa urekebishaji ni chini ya kutokuwa na uhakika wa msimamo, urekebishaji uliorekodiwa na FIX hiyo una sehemu kubwa ya kutokuwa na uhakika: ni. kelele ya kipimo.
Kwa mfano, kwa kasi ya kilomita 20 / h, unasonga mita 5,5 kila sekunde; ingawa kila kitu ni sawa, GPS yako inaweza kupima punguzo la 5,5m +/- Xm, thamani ya X itakuwa kati ya 0 na 4m (kwa kutokuwa na uhakika wa nafasi ya 4m), kwa hivyo itaweka FIX hii mpya na nafasi kati ya 1,5m na 9,5 m kutoka kwa uliopita. Katika hali mbaya zaidi, hitilafu katika kuhesabu sampuli hii ya umbali uliosafiri inaweza kufikia +/- 70%, wakati darasa la utendaji wa GPS ni bora!
Pengine tayari umeona kuwa kwa kasi ya mara kwa mara kwenye wazi na katika hali ya hewa nzuri, pointi za wimbo wako hazijawekwa sawasawa: kasi ya chini, ndivyo inavyozidi kutofautiana. Kwa kilomita 100 / h, athari ya kosa imepunguzwa kwa 60%, na kwa kilomita 4 / h, kasi ya watembea kwa miguu hufikia 400%, inatosha kuchunguza wimbo wa GPX wa watalii, tu kuona kwamba ni daima. sana "tata".
Kwa hivyo:
- kiwango cha juu cha kurekodi,
- na kasi ya chini,
- zaidi umbali na urefu wa kila kurekebisha itakuwa na makosa.
Kwa kurekodi MASAHIHISHO yote kwenye GPX yako, ndani ya saa moja au rekodi 3600 umekusanya mara 3600 ya hitilafu ya GPS ya mlalo na wima, kwa mfano, kwa kupunguza marudio kwa mara 3. kuwa zaidi ya mara 1200.
👉 Jambo moja zaidi: usahihi wa wima wa GPS sio juu, masafa ya juu sana ya kurekodi yataongeza pengo hili 😬.
Kadiri kasi inavyoongezeka, hatua kwa hatua umbali unaosafirishwa kati ya FIX mbili zinazofuatana huwa kubwa kuhusiana na kutokuwa na uhakika wa nafasi. Jumla ya umbali na urefu kati ya FIX zote zinazofuatana zilizorekodiwa kwenye wimbo wako, yaani, jumla ya umbali na wasifu wima wa kozi hiyo, utaathiriwa kidogo na kutokuwa na uhakika wa eneo.
Je, athari hizi zisizohitajika zinawezaje kuzuiwa?
Wacha tuanze kwa kufafanua madarasa ya kasi ya uhamaji:
- 🚶🚶♀Kupanda kwa kikundi, kasi ya wastani ni ya chini, karibu 3-4 km / h au 1 m / s.
- 🚶 Katika hali ya usafiri wa michezo, kiwango cha wastani cha kasi ni 5 hadi 7 km / h, yaani, karibu 2 m / s.
- 🏃 Katika hali ya Trail au Running, daraja la kawaida la kasi ni kati ya 7 na 15 km / h, hiyo ni takriban 3 m / s.
- 🚵 Kwenye baiskeli ya mlimani, tunaweza kuchukua kasi ya wastani ya 12 hadi 20 km / h, au karibu 4 m / s.
- 🚲 Wakati wa kuendesha gari barabarani, kasi ni ya juu kutoka 5 hadi 12 m / s.
Hiyo kupanda kwa miguu kwa hivyo, inahitajika kugawa rekodi kwa nyongeza ya 10 hadi 15 m, kosa la usahihi wa GPS litazingatiwa mara 300 kwa saa (takriban) badala ya 3600, na athari ya kosa la msimamo, ambayo huongezeka kutoka upeo wa 4 m kwa 1 m hadi upeo wa 4 m kwa 15 m, utapunguzwa mara 16. Kufuatilia itakuwa laini zaidi na safi, na kelele ya kipimo inazingatiwa. kugawanywa na sababu 200! Ncha ya kila m 10-15 haitafuta urejesho wa pini katika laces, itakuwa tu kidogo zaidi ya sehemu na chini ya kelele.
Hiyo njia Kwa kudhani kasi ya wastani ya 11 km / h, kurekodi na hatua ya wakati ambayo inabadilika kutoka 1 kila sekunde hadi 1 kila sekunde 5 inapunguza idadi ya rekodi kutoka 3600 hadi 720 kwa saa, na kosa la juu (inawezekana) ni 4 m kila 3. m. Inakuwa 4 m kila mita 15 (yaani kutoka 130% hadi 25%!). Uhasibu wa makosa kwa ufuatiliaji uliorekodiwa hupunguzwa kwa takriban mara 25. Vikwazo pekee ni kwamba njia zilizo katika hatari ya curvature kali zimegawanywa kidogo. « Hatari "**, kwa sababu ingawa hii ni njia, kasi kwenye curve itashuka, na kwa hivyo FIX mbili mfululizo zitakaribia, ambayo itadhoofisha athari ya sehemu.
kuendesha baiskeli mlimani iko kwenye makutano kati ya kasi ya chini (<20 km/h) na kasi ya kati (> 20 km/h), katika kesi ya wimbo wenye wasifu wa polepole hadi sana (<15 km/h) polepole – masafa ni 5. s. ni maelewano mazuri (pamoja na Trail), ikiwa ni wasifu wa aina ya XC (>15 km/h), kuweka 3s inaonekana kama maelewano mazuri. Kwa wasifu wa matumizi wa kasi ya juu (DH), chagua sekunde moja au mbili kama kasi ya kuandika.
Kwa kasi ya 15 km / h, uchaguzi wa mzunguko wa kurekodi wimbo kutoka 1 hadi 3 s hupunguza uhasibu wa makosa ya GPS kwa mara 10. Kwa kuwa, kimsingi, radius ya kugeuka inahusiana na kasi, urejeshaji sahihi wa trajectory katika nywele nyembamba au zamu hazitaathiriwa.
Hitimisho
Matoleo ya hivi punde ya GPS yanayopatikana kwa shughuli za nje na uendeshaji baiskeli yanatoa usahihi wa eneo unaoonekana katika utafiti uliotajwa mwanzoni mwa makala.
Kwa kuongeza kasi ya kurekodi hadi kasi yako ya wastani ya kuendesha gari, utapunguza kwa kiasi kikubwa hitilafu ya umbali na urefu wa wimbo wako wa GPX: wimbo wako utakuwa laini, na utashikilia vyema nyimbo.
Maonyesho hayo yanatokana na hali bora za mapokezi wakati hali hizi za mapokezi zinazidi kuzorota 🌧 (mawingu, dari, bonde, jiji). Kutokuwa na uhakika wa nafasi huongezeka kwa kasi, na athari zisizohitajika za kiwango cha juu cha kurekodi FIX kwa kasi ya chini zitakuzwa.
Picha hapo juu inaonyesha bayonet inapita kwenye uwanja wazi bila mask ili kuchunguza tu athari ya mzunguko wa maambukizi ya FIX katika faili ya GPX.
Hizi ni nyimbo nne zilizorekodiwa wakati wa kipindi cha mafunzo (ya kukimbia) kwa kasi ya kilomita 10 / h. Zilichaguliwa bila mpangilio mwaka mzima. Rekodi tatu (fuatilizi) hupakiwa na FIX kila sekunde 3 na FIX moja kila sekunde 5.
Uchunguzi wa kwanza: urejesho wa trajectory wakati wa kifungu cha bayonet hauharibiki, ambayo ilipaswa kuonyeshwa. Angalizo la pili: mikengeuko yote "ndogo" iliyoonekana iko kwenye njia "zilizochaguliwa" baada ya sekunde 3. Uchunguzi kama huo unapatikana wakati wa kulinganisha athari zilizorekodiwa kwa masafa ya s 1 na 5 (kwa safu hii ya kasi), wimbo uliopangwa na FIX uliowekwa kwa sekunde 5 (kwa safu hii ya kasi) ni safi zaidi, umbali wa jumla na mwinuko utakuwa. karibu na thamani halisi.
Kwa hiyo, kwenye baiskeli ya mlima, kiwango cha kurekodi nafasi ya GPS kitawekwa kati ya 2 s (DH) na 5 s (safari).
📸 ASO / Aurélien VIALATTE – Cristian Casal / TWS
