सफा GPS ट्र्याक कसरी रेकर्ड गर्ने?

यदि तपाईंले आफ्नो GPS लाई नजिकबाट हेर्नुभएको छ भने, तपाईंले यो कन्फिगरेसन सेटिङहरूसँग अव्यवस्थित भएको देख्नु भएको हुनुपर्छ। तपाईंले पहिलो पटक नक्सामा सबै उत्पन्न "अस्थिर" बिन्दुहरू द्वारा रेकर्ड गरिएको अन्तिम ट्र्याक हेर्न प्रयास गर्दा तपाईं छक्क पर्न सक्नुहुन्छ।

अनौठो, अनौठो। अनौठो भन्नुभयो ?

ठीक छ, त्यो सबै अनौठो होइन, तर अचानक यसले वास्तविकतालाई सही रूपमा पुन: उत्पादन गर्ने GPS को क्षमताको बारेमा धेरै कुरा भन्छ।

वास्तवमा, GPS को साथ, जसले हामीलाई डेटा लगिङ फ्रिक्वेन्सी सेट गर्न अनुमति दिन्छ, हामीसँग सबैभन्दा छिटो नमूना छनोट गर्न अन्तर्ज्ञान हुनेछ। हामी आफैलाई भन्छौं: अधिक अंक, राम्रो!

तर के सम्भव भएसम्म वास्तविकताको नजिक ट्रेल प्राप्त गर्न यो साँच्चै राम्रो विकल्प हो? 🤔

नजिकबाट हेरौं, यो अलि प्राविधिक छ (कुनै अभिन्न छैन, चिन्ता नगर्नुहोस् ...), र हामी तपाईंसँग हुनेछौं।

त्रुटिको मार्जिनको प्रभाव

डिजिटल संसारमा, मात्राको अवधारणाले सधैं कम वा कम अस्पष्ट प्रभाव पार्छ।

विडम्बनाको रूपमा, के राम्रो छनौट जस्तो लाग्न सक्छ, ट्र्याक बिन्दुहरूको लागि उच्च रेकर्डिङ दर प्रयोग गरेर, प्रतिउत्पादक हुन सक्छ।

परिभाषा: FIX उपग्रहहरूबाट स्थिति (अक्षांश, देशान्तर, उचाइ) गणना गर्न GPS को क्षमता हो।

[मापन अभियान पछि एट्लान्टिक भरि पोस्ट गर्दै] (https://www.tandfonline.com/doi/pdf/10.1080/13658816.2015.1086924) ले संकेत गर्दछ कि यो सबैभन्दा अनुकूल परिस्थितिहरूमा नीला निलो हो। आकाश 🌞 र GPS क्षितिज 360 ° दृश्य को क्षेत्र मा स्थित, ** FIX सटीकता 3,35 m 95% समय हो, **

⚠️ विशेष गरी, 100 लगातार फिक्सहरूसँग, तपाईंको GPS ले तपाईंलाई तपाईंको वास्तविक स्थानबाट 0 र 3,35m बीचमा ९५ पटक र बाहिर ५ पटक जियोलोकेशन गर्छ।

ठाडो रूपमा, त्रुटि तेर्सो त्रुटि भन्दा 1,5 गुणा ठूलो मानिन्छ, त्यसैले 95 मध्ये 100 केसहरूमा रेकर्ड गरिएको उचाइ इष्टतम रिसेप्शनको अवस्थामा वास्तविक उचाइबाट +/- 5 मिटर हुनेछ, जुन प्रायः जमिन नजिकै गाह्रो हुन्छ। ।

थप रूपमा, उपलब्ध विभिन्न प्रकाशनहरूले धेरै नक्षत्रहरू 🛰 (GPS + GLONASS + Galileo) ले तेर्सो GPS शुद्धता सुधार गर्दैन।

अर्कोतर्फ, उपग्रहहरूको धेरै नक्षत्रहरूको संकेत व्याख्या गर्न सक्षम जीपीएस रिसीभरमा निम्न सुधारहरू हुनेछन्:

1. पहिलो FIX को अवधि घटाउँदै, किनभने उपग्रहहरूको संख्या जति धेरै हुन्छ, तिनीहरूको रिसिभर एक पटक प्रक्षेपण भएपछि ठूलो हुनेछ,
2. कठिन स्वागत अवस्थाहरूमा स्थितिको शुद्धता सुधार गर्दै। यो सहर (शहरी घाटी) मा, पहाडी क्षेत्र वा जंगल मा एक उपत्यकाको तल मा मामला हो।

तपाइँ यसलाई तपाइँको GPS को साथ प्रयास गर्न सक्नुहुन्छ: परिणाम स्पष्ट र समाप्त भयो।

GPS चिपले प्रत्येक सेकेन्डमा FIX सेट गर्छ।

लगभग सबै साइकल वा बाहिरी GPS प्रणालीहरूले तपाईंलाई ट्र्याक गर्न (GPX) यी FIX को आवृत्ति समायोजन गर्न अनुमति दिन्छ। या त ती सबै रेकर्ड गरिएका छन्, चयन 1 पटक प्रति सेकेन्ड हो, वा GPS ले N को 1 लिन्छ (उदाहरणका लागि, प्रत्येक 3 सेकेन्डमा), वा ट्युनिङ टाढाबाट गरिन्छ।

प्रत्येक FIX स्थिति निर्धारण गर्न हो (अक्षांश, देशान्तर, उचाई, गति); दुई FIX हरू बीचको दूरी सर्कलको चाप (विश्वको परिधिमा अवस्थित) गणना गरेर प्राप्त गरिन्छ जुन लगातार दुई FIX मार्फत जान्छ। कुल चलिरहेको दूरी यी दूरी अन्तरालहरूको योग हो।

सामान्यतया, सबै GPS ले उचाइलाई ध्यानमा नराखी दूरी यात्रा गर्नको लागि यो गणना गर्दछ, त्यसपछि तिनीहरूले उचाइको खातामा सुधारलाई एकीकृत गर्छन्। उचाइको लागि समान गणना गरिन्छ।

त्यसैले: त्यहाँ जति धेरै FIX छ, रेकर्डले वास्तविक मार्ग पछ्याउँछ, तर अधिक तेर्सो र ठाडो स्थिति त्रुटि भाग एकीकृत हुनेछ।

दृष्टान्त: हरियोमा तर्कलाई सरल बनाउनको लागि सीधा रेखामा वास्तविक मार्ग हो, रातोमा 1 Hz मा GPS FIX प्रत्येक FIX वरिपरि अवस्थित अनिश्चितताको साथमा हुन्छ: वास्तविक स्थिति सधैं यस सर्कलमा हुन्छ, तर केन्द्रित हुँदैन। , र GPX को अनुवाद नीलोमा हुन्छ यदि यो हरेक 3 सेकेन्डमा गरिन्छ। बैजनीले GPS द्वारा मापन गरिएको उचाइ त्रुटिलाई संकेत गर्दछ ([यसलाई ठीक गर्न यो ट्यूटोरियल हेर्नुहोस्] (/blog/altitude-gps-strava-inaccurate)।

स्थिति अनिश्चितता आदर्श स्वागत अवस्था अन्तर्गत समयको 4 m 95% भन्दा कम छ। पहिलो परिणाम यो हो कि दुई लगातार FIX हरू बीच, यदि अफसेट स्थिति अनिश्चितता भन्दा कम छ भने, त्यो FIX द्वारा रेकर्ड गरिएको अफसेटले त्यो अनिश्चितताको ठूलो अनुपात समावेश गर्दछ: यो हो। आवाज मापन.

उदाहरण को लागी, 20 किमी / घन्टा को गति मा, तपाई हरेक सेकेन्ड 5,5 मिटर सार्नुहुन्छ; यद्यपि सबै कुरा सही छ, तपाईंको GPS ले 5,5m +/- Xm को अफसेट मापन गर्न सक्छ, X मान 0 र 4m बीचको हुनेछ (4m स्थिति अनिश्चितताको लागि), त्यसैले यसले यो नयाँ FIX लाई 1,5m र बीचको स्थितिमा राख्नेछ। अघिल्लो भन्दा ९.५ मि. सबैभन्दा खराब अवस्थामा, यात्रा गरिएको दूरीको यो नमूना गणना गर्दा त्रुटि +/- 9,5% पुग्न सक्छ, जबकि GPS प्रदर्शन वर्ग उत्कृष्ट छ!

तपाईंले सायद पहिले नै याद गर्नुभएको छ कि मैदानमा स्थिर गतिमा र राम्रो मौसममा, तपाईंको ट्र्याकको बिन्दुहरू समान रूपमा टाढा हुँदैनन्: जति कम गति, उति धेरै तिनीहरू भिन्न हुन्छन्। 100 km/h मा, त्रुटिको प्रभाव 60% ले कम हुन्छ, र 4 km/h मा, एक पैदल यात्रीको गति 400% पुग्छ, यो पर्यटकको GPX ट्र्याक अवलोकन गर्न पर्याप्त छ, केवल यो सधैं हेर्नको लागि। धेरै "जटिल"।

फलस्वरूप:

• उच्च रेकर्डिङ दर,
• र कम गति,
• प्रत्येक फिक्सको अधिक दूरी र उचाइ गलत हुनेछ।

तपाईंको GPX मा सबै सुधारहरू रेकर्ड गरेर, एक घण्टा भित्र वा 3600 रेकर्डहरू तपाईंले तेर्सो र ठाडो GPS त्रुटिको 3600 पटक जम्मा गर्नुभएको छ, उदाहरणका लागि, फ्रिक्वेन्सी 3 पटक घटाएर। 1200 पटक भन्दा बढी हो।

👉 अर्को बिन्दु: GPS को ठाडो सटीकता कम छ, धेरै उच्च रेकर्डिङ फ्रिक्वेन्सीले यो अंतर बढाउँछ 😬।

गति बढ्दै जाँदा, क्रमशः दुई लगातार FIX बीचको दूरी स्थिति अनिश्चितताको सम्बन्धमा प्रमुख हुन्छ। तपाईंको ट्र्याकमा रेकर्ड गरिएका सबै लगातार FIX हरू बीचको संचयी दूरी र उचाइहरू, त्यो पाठ्यक्रमको कुल दूरी र ठाडो प्रोफाइल, स्थान अनिश्चितताले कम र कम प्रभावित हुनेछ।

यी अनावश्यक प्रभावहरू कसरी सामना गर्न सकिन्छ?

गतिशीलताको लागि गति वर्गहरू परिभाषित गरेर सुरु गरौं:

1. 🚶🚶‍♀ समूह हाईक, औसत गति लगभग ३-४ किमी/घन्टा वा १ मि/सेकेन्ड कम छ।
2. 🚶 खेल यात्रा मोडमा, औसत गति वर्ग 5 देखि 7 किमी / घन्टा हो, अर्थात्, लगभग 2 m/s।
3. 🏃 ट्रेल वा रनिङ मोडहरूमा, सामान्य गति वर्ग 7 र 15 किमी / घन्टाको बीचमा हुन्छ, अर्थात् लगभग 3 m/s।
4. 🚵 माउन्टेन बाइकमा, हामी 12 देखि 20 किमी/घन्टा, वा लगभग 4 m/s को गति लिन सक्छौं।
5. 🚲 सडकमा ड्राइभ गर्दा, गति 5 देखि 12 m/s सम्म बढी हुन्छ।

कि पैदल यात्रा त्यसकारण, 10 देखि 15 मिटरको वृद्धिमा रेकर्डिङ तोक्न आवश्यक छ, GPS अशुद्धता त्रुटि मात्र 300 को सट्टा प्रति घण्टा 3600 पटक (लगभग) मा लिइनेछ, र स्थिति त्रुटिको प्रभाव, जुन एक देखि बढ्छ। अधिकतम 4 मिटर प्रति 1 मिटर देखि अधिकतम 4 मिटर प्रति 15 मिटर सम्म, 16 पटक घटाइनेछ। ट्र्याक धेरै चिल्लो र सफा हुनेछ, र मापन शोर खातामा लिइन्छ। कारक 200 द्वारा विभाजित! प्रत्येक 10-15 मिटर टिपले लेसेसमा पिनहरूको पुनर्स्थापना मेटाउने छैन, यो केवल अलि बढी खण्डित र कम शोर हुनेछ।

कि ट्रेल्स 11 किमी / घन्टाको औसत गति मान्दै, 1 प्रति सेकेन्ड 1 प्रत्येक 5 सेकेन्डमा परिवर्तन हुने समय चरणको साथ रेकर्डिङले रेकर्डिङको संख्या 3600 बाट 720 प्रति घण्टामा घटाउँछ, र अधिकतम (सम्भावित) त्रुटि 4 m प्रत्येक 3 मा हुन्छ। m. प्रत्येक 4 मिटरमा 15 m हुन्छ (अर्थात् 130% देखि 25% सम्म!)। रेकर्ड ट्रेस द्वारा त्रुटि लेखा लगभग 25 पटक घटेको छ। एकमात्र कमजोरी यो हो कि गम्भीर वक्रताको जोखिममा पथहरू थोरै खण्डित छन्। « जोखिम "**, किनकि यो एक ट्रेल भए पनि, कर्भहरूमा गति अनिवार्य रूपमा घट्नेछ, र त्यसैले लगातार दुई FIX नजिक आउनेछन्, जसले विभाजन प्रभावलाई कमजोर पार्नेछ।

पर्वतमा साइकल कम गति (<20 किमी/घन्टा) र मध्यम गति (> 20 किमी/घन्टा) बीचको जंक्शनमा छ, धेरै (<15 किमी/घन्टा) ढिलो प्रोफाइल भएको ट्र्याकको अवस्थामा - आवृत्ति 5 हो s राम्रो सम्झौता हो (ट्रेल सहित), यदि यो XC प्रकारको प्रोफाइल हो (>15 किमी/घन्टा), 3s राख्नु राम्रो सम्झौता जस्तो देखिन्छ। उच्च गति (DH) प्रयोग प्रोफाइलको लागि, लेखन गतिको रूपमा एक वा दुई सेकेन्ड चयन गर्नुहोस्।

15 किमी / घन्टाको गतिको लागि, ट्र्याक रेकर्डिङ फ्रिक्वेन्सी 1 देखि 3 s सम्मको छनोटले GPS त्रुटि लेखालाई लगभग 10 पटक घटाउँछ। सैद्धान्तिक रूपमा, टर्निङ रेडियस गतिसँग सम्बन्धित छ, साँघुरो हेयरपिन वा टर्नहरूमा सही ट्र्याजेक्टोरी रिकभरीमा सम्झौता गरिने छैन।

निष्कर्षमा

बाहिरी गतिविधिहरू र साइकल चलाउनका लागि उपलब्ध GPS को नवीनतम संस्करणहरूले लेखको सुरुमा उद्धृत गरिएको अध्ययनमा देखाइएको स्थिति सटीकता प्रदान गर्दछ।

तपाईंको औसत ड्राइभिङ गतिमा रेकर्डिङ दरलाई अनुकूलन गरेर, तपाईंले आफ्नो GPX ट्र्याकको दूरी र उचाइ त्रुटिलाई उल्लेखनीय रूपमा कम गर्नुहुनेछ: तपाईंको ट्र्याक सहज हुनेछ, र ट्र्याकहरूमा राम्रोसँग समात्नुहुनेछ।

प्रदर्शन आदर्श स्वागत अवस्थाहरूमा आधारित हुन्छ जब यी स्वागत अवस्थाहरू बिग्रन्छ 🌧 (बादल, क्यानोपी, उपत्यका, शहर)। स्थिति अनिश्चितता द्रुत रूपमा बढ्छ, र कम गतिमा उच्च FIX रेकर्डिङ दरको अवांछित प्रभावहरू विस्तार गरिनेछ।

माथिको छविले GPX फाइलमा FIX ट्रान्समिशन फ्रिक्वेन्सीको मात्र प्रभाव अवलोकन गर्न मास्क बिना खुला क्षेत्रबाट गुजरिरहेको संगीन देखाउँछ।

यी चारवटा ट्र्याकहरू ट्रेल (दौड) तालिम सत्रमा १० किमी/घन्टाको गतिमा रेकर्ड गरिएका हुन्। तिनीहरू वर्षभरि अनियमित रूपमा चयन गरिएका थिए। FIX द्वारा प्रत्येक 10 सेकेन्डमा तीनवटा रेकर्डहरू (ट्रेसहरू) लोड हुन्छन् र प्रत्येक 3 सेकेन्डमा एउटा FIX।

पहिलो अवलोकन: संगीन को बाटो को समयमा प्रक्षेपण को पुनर्स्थापना बिग्रेको छैन, जुन प्रदर्शन गर्न को लागी थियो। दोस्रो अवलोकन: सबै अवलोकन गरिएका "साना" पार्श्व विचलनहरू 3 सेकेन्ड पछि "चयन गरिएको" मार्गहरूमा उपस्थित हुन्छन्। 1 s र 5 s (यस गति दायराको लागि) फ्रिक्वेन्सीहरूमा रेकर्ड गरिएका ट्रेसहरू तुलना गर्दा समान अवलोकन प्राप्त हुन्छ, FIX प्रयोग गरी 5 सेकेन्डको दूरीमा राखिएको ट्र्याक (यस गति दायराको लागि) सफा छ, कुल दूरी र उचाइ हुनेछ। वास्तविक मूल्यको नजिक।

त्यसकारण, माउन्टेन बाइकमा, GPS स्थिति रेकर्डिङ दर 2 s (DH) र 5 s (राइड) बीच सेट गरिनेछ।

📸 ASO / Aurélien VIALATTE - क्रिस्टियन कासल / TWS