Nola grabatu GPS pista garbiak?
Inoiz zure GPSa ondo begiratu baduzu, konfigurazio-ezarpenez beteta dagoela ikusi behar duzu. Sortutako puntu "ezegonkor guztiek" grabatutako azken ibilbidea mapan ikusten saiatzean ere harrituko zara.
Arraroa, arraroa. Arraroa esan duzu?
Tira, hori ez da horren arraroa, baina bat-batean gauza asko esaten ditu GPSak errealitatea zehaztasunez erreproduzitzeko duen gaitasunari buruz.
Izan ere, datuak erregistratzeko maiztasuna ezartzeko aukera ematen duen GPSarekin, lagin azkarrena hautatzeko intuizioa izango dugu. Gure buruari esaten diogu: zenbat eta puntu gehiago, orduan eta hobeto!
Baina benetan aukera ona al da ibilbide bat errealitatetik ahalik eta hurbilen lortzea? 🤔
Ikus dezagun hurbilagotik, tekniko samarra da (integralrik gabe, ez kezkatu...), eta zurekin egongo gara.
Errore-marjinaren eragina
Mundu digitalean, kuantifikazioaren kontzeptuak beti du eragin gutxi-asko lausoa.
Ironikoki, aukera hobea dirudiena, hots, pista puntuetarako grabazio tasa handiagoa erabiltzea kontrakoragarria izan daiteke.
Definizioa: FIX GPSak sateliteetatik posizioa (latitudea, longitudea, altitudea) kalkulatzeko duen gaitasuna da.
[Neurketa Kanpainaren ostean Atlantikoan zehar argitaratzea] (https://www.tandfonline.com/doi/pdf/10.1080/13658816.2015.1086924) dio harrera baldintza onenetan, urdin urdina dela. zerua 🌞 eta GPS horizontean kokatuta 360°ko ikus-eremuan, ** FIX zehaztasuna 3,35 m-koa da denboraren % 95,**
⚠️ Zehazki, 100 FIX jarraian, zure GPSak zure benetako kokapenetik 0 eta 3,35 m artean geolokatzen zaitu 95 aldiz eta 5 aldiz kanpoan.
Bertikalki, errorea errore horizontala baino 1,5 aldiz handiagoa dela kontsideratzen da, beraz, 95eko 100 kasutan erregistratutako altuera benetako altueratik +/- 5 m izango da harrera optimoko baldintzetan, eta hori askotan zaila da lurretik gertu. .
Gainera, eskuragarri dauden hainbat argitalpenek erakusten dute 🛰 konstelazio anitzen harrerak (GPS + GLONASS + Galileo) ez duela GPSaren zehaztasun horizontala hobetzen.
Bestalde, hainbat satelite konstelazioren seinalea interpretatzeko gai den GPS hargailu batek hobekuntza hauek izango ditu:
- Lehen FIX-aren iraupena murriztea, zenbat eta satelite gehiago egon, orduan eta handiagoa izango baita haien hargailua abian jarritakoan,
- harrera baldintza zailetan kokatzearen zehaztasuna hobetzea. Hori gertatzen da hirian (hiri arroilak), eremu menditsuetako haran baten hondoan edo basoan.
Zure GPSarekin probatu dezakezu: emaitza argia eta bukatua da.
GPS txipak FIX ezartzen du segundo guztietan.
Txirrindularitzako edo kanpoko GPS sistema ia guztiek FIX hauei (GPX) grabazio tasak jarraitzeko aukera ematen diete. Edo guztiak grabatzen dira, aukeraketa 1 aldiz segundoko da, edo GPSak N-ko 1 hartzen du (adibidez, 3 segundoro), edo sintonizazioa urrutitik egiten da.
FIX bakoitzak posizioa zehazteko da (latitudea, longitudea, altitudea, abiadura); bi FIXen arteko distantzia ondoz ondoko bi FIXetatik igarotzen den zirkulu baten arkua kalkulatuz (globoaren zirkunferentzian kokatua 🌎) lortzen da. Korrikaren distantzia osoa distantzia-tarte horien batura da.
Funtsean, GPS guztiek egiten dute kalkulu hori altitudea kontuan hartu gabe egindako distantzia lortzeko, gero altitudea kontuan hartzeko zuzenketa integratzen dute. Altueraren antzeko kalkulua egiten da.
Beraz: zenbat eta FIX gehiago egon, orduan eta gehiago jarraituko du erregistroak benetako bidea, baina orduan eta gehiago integratuko da posizio horizontala eta bertikala errorearen zatia.
Ilustrazioa: berdez zuzeneko bide erreala da arrazoiketa errazteko, gorriz 1 Hz-ko GPS FIX-a FIX bakoitzaren inguruan posizio ziurgabetasuna materializatuta: posizio erreala beti zirkulu horretan dago, baina ez zentratuta. , eta urdinez GPXrako itzulpena dago 3 segundoro egiten bada. Moreak altitude-errorea adierazten du GPSak neurtutako moduan ([ikusi tutorial hau konpontzeko] (/blog/altitude-gps-strava-inaccurate).
Posizioaren ziurgabetasuna 4 m baino txikiagoa da denboraren % 95 harrera-baldintza idealetan. Lehenengo ondorioa honakoa da: ondoz ondoko bi FIXen artean, desplazamendua posizioaren ziurgabetasuna baino txikiagoa bada, FIX horrek erregistratutako desplazamenduak ziurgabetasun horren zati handi bat dauka: neurketa zarata.
Adibidez, 20 km/h-ko abiaduran, 5,5 metro mugitzen zara segundoro; dena perfektua den arren, zure GPSak 5,5m +/- Xm-ko desplazamendua neur dezake, X balioa 0 eta 4m artekoa izango da (4m-ko posizioaren ziurgabetasunerako), beraz, FIX berri hau 1,5m eta 9,5m arteko posizioarekin kokatuko du. Aurrekotik 70 m-ra. Kasurik txarrenean, bidaiatutako distantziaren lagin hau kalkulatzeko errorea +/-% XNUMXera irits daiteke, GPSaren errendimendu-klasea bikaina den bitartean!
Seguruenik dagoeneko ohartu zara lautadan abiadura konstantean eta eguraldi onarekin, zure pistako puntuak ez daudela berdin banatuta: zenbat eta abiadura txikiagoa izan, orduan eta gehiago aldendu egiten dira. 100 km/h-ko akatsaren eragina % 60 murrizten da, eta 4 km/h-tan, oinezko baten abiadura % 400era iristen da, nahikoa da turistaren GPX ibilbidea behatzea, beti dagoela ikusteko. oso “kolikatua”.
Ondorioz:
- zenbat eta handiagoa izan grabaketa-tasa,
- eta zenbat eta abiadura txikiagoa izan,
- zenbat eta gehiago izango dira konponketa bakoitzaren distantzia eta altuera okerrak.
ZUZENKETA guztiak zure GPXan grabatuz, ordubeteko edo 3600 erregistroko GPS errore horizontala eta bertikala 3600 bider pilatu dituzu, adibidez, maiztasuna 3 aldiz murriztuz. 1200 aldiz baino gehiago izan.
👉 Puntu bat gehiago: GPS bertikalaren zehaztasuna ez da handia, grabaketa maiztasun handiegiak hutsune hori handituko du 😬.
Abiadura handitu ahala, pixkanaka-pixkanaka ondoz ondoko bi FIX artean egindako distantzia nagusitzen da posizioaren ziurgabetasunari dagokionez. Zure ibilbidean erregistratutako ondoz ondoko FIX guztien arteko distantzia eta altuera metatuak, hau da, ibilbide horren guztizko distantzia eta profil bertikala, gero eta gutxiago eragingo du kokapenaren ziurgabetasunak.
Nola aurre egin daiteke nahi ez diren ondorio horiei?
Has gaitezen mugikortasunerako abiadura klaseak zehazten:
- 🚶🚶♀Taldeko ibilaldiak, batez besteko abiadura baxua da, 3-4 km/h edo 1 m/s ingurukoa.
- 🚶 Kirol-bidaia moduan, batez besteko abiadura-klasea 5 eta 7 km/h bitartekoa da, hau da, 2 m/s ingurukoa.
- 🏃 Trail edo Running moduetan, abiadura klase normala 7 eta 15 km/h bitartekoa da, hau da, 3 m/s ingurukoa.
- 🚵 Mendiko bizikletan, 12 eta 20 km/h bitarteko batez besteko abiadura har dezakegu, edo 4 m/s ingurukoa.
- 🚲 Errepidean gidatzen duzunean, abiadura handiagoa da 5 eta 12 m/s-ra.
That mendi-ibiliak beraz, beharrezkoa da grabaketa bat 10 eta 15 m-ko gehikuntzan esleitzea, GPSaren zehaztasun-errorea orduko 300 aldiz (gutxi gorabehera) baino ez da kontuan hartuko 3600 aldiz, eta posizio-errorearen eragina, hau da, batetik handitzen dena. gehienez 4 m 1 m-ko gehienez 4 m 15 m-ko, 16 aldiz murriztuko dira. Pista askoz leunagoa eta garbiagoa izango da, eta neurketa zarata kontuan hartzen da. 200 faktorearekin zatituta! 10-15 m-ko puntak ez du lokarrietako pinen zaharberritzea ezabatuko, pixka bat segmentatuago eta zaratatsuagoa izango da.
That ibilbideak 11 km/h-ko batez besteko abiadura suposatuz, segundoko 1etik 1 segundoko 5era aldatzen den denbora-pauso batekin grabatzeak orduko 3600-tik 720ra murrizten du grabazio-kopurua, eta gehienezko errorea (posiblea) 4 m-koa da 3an behin. m. 4 m bihurtzen da 15 m-tik behin (hau da, %130etik %25era!). Grabatutako arrastoaren erroreen kontabilitatea 25 aldiz gutxitzen da. Eragozpen bakarra kurbadura larria izateko arriskua duten bideak apur bat segmentatzen direla da. « Arriskua "**, izan ere, ibilbide bat den arren, kurbetan abiadura ezinbestean jaitsiko da, eta, beraz, ondoz ondoko bi FIX hurbilduko dira, eta horrek segmentazio-efektua ahulduko du.
mendiko bizikleta abiadura baxuen (<20 km/h) eta abiadura ertaineko (> 20 km/h) arteko bidegurutzean dago, profil motela eta oso (<15 km/h) motela duen ibilbidearen kasuan – maiztasuna 5 da. s. konpromiso ona da (Trail barne), XC motako profila bada (>15 km/h), 3s mantentzea konpromiso ona dirudi. Abiadura handiagoko (DH) erabilera-profila lortzeko, hautatu segundo bat edo bi idazteko abiadura gisa.
15 km/h-ko abiadurarako, ibilbideak grabatzeko maiztasuna 1etik 3 s-ra aukeratzeak GPS erroreen kontabilitatea 10 aldiz gutxi gorabehera murrizten du. Printzipioz, biraketa-erradioa abiadurarekin erlazionatuta dagoenez, ile estuetan edo bira estuetan ibilbidearen berreskurapen zehatza ez da arriskuan jarriko.
Ondorioa
Kanpoko jardueretarako eta txirrindularitzarako eskuragarri dauden GPSaren azken bertsioek artikuluaren hasieran aipatutako ikerketan ikusitako kokapenaren zehaztasuna ematen dute.
Grabaketa-tasa zure gidatzeko batez besteko abiadurarekin optimizatuz, zure GPX ibilbidearen distantzia eta altuera errorea nabarmen murriztuko duzu: zure ibilbidea leunagoa izango da eta ondo eutsiko dio pistei.
Erakustaldia harrera-baldintza ezin hobeetan oinarritzen da harrera-baldintza horiek okertzen direnean 🌧 (hodeiak, koipea, harana, hiria). Posizio-ziurgabetasuna azkar handitzen da, eta abiadura baxuan FIX grabazio-tasa handi baten nahi ez diren efektuak areagotuko dira.
Goiko irudiak maskararik gabeko eremu ireki batetik igarotzen den baioneta erakusten du GPX fitxategian FIX transmisio-maiztasunaren eragina soilik ikusteko.
Hauek 10 km/h-ko abiaduran trail (korrika) entrenamendu saio batean grabatutako lau pista dira urtean zehar ausaz hautatu ziren. FIX-ek hiru erregistro (aztarnak) kargatzen ditu 3 segundoro eta FIX bat 5 segunduro.
Lehen behaketa: baioneta igarotzean ibilbidearen berreskurapena ez da hondatzen, frogatu beharra zegoen. Bigarren behaketa: ikusitako albo-desbideratze "txiki" guztiak 3 segundoren buruan "hautatutako" bideetan daude. Behaketa bera lortzen da 1 s eta 5 s-ko maiztasunetan (abiadura-tarte honetarako) grabatutako arrastoak alderatzean, FIX-arekin marraztutako pista 5 segunduko tartea (abiadura tarte honetarako) garbiagoa da, guztizko distantzia eta altitudea izango dira. hurbilago.benetako baliotik.
Hori dela eta, mendiko bizikletan, GPS posizioa erregistratzeko abiadura 2 s (DH) eta 5 s (ibilaldia) artean ezarriko da.
📸 ASO / Aurélien VIALATTE – Cristian Casal / TWS
