Показания GPS: почему высота неточна на 50 м, а долгота и широта точнее?

Я использую приложение GeoTracker для записи положения и скорости во время упражнений на треке. Живу на относительно ровной местности, только смещаюсь вверх-вниз не более чем на 5 метров в самом максимуме, но пока показания широты и долготы кажутся достаточно точными, программа, которая использует GPS (и ИМХО не использует датчики давления/барометра для определения высота) сообщает, что разница между максимальной и минимальной высотой на трассе составляет около 50 м. Это кажется весьма неточным. Почему это?

Спасибо.

Ответы (3)

Вероятно, это связано с тем, что GPS просто не очень хорошо подходит для получения точных измерений высоты и никогда не был таким. Конечно, не типичные чипы потребительского уровня. Garmin предполагает, например, что в их устройствах следует ожидать отклонения до 400 футов . Это просто проблема с геометрией .

Имея это в виду, я бы сомневался, что Android имеет здесь какое-то значимое влияние. Любому устройству GPS будет сложно получить особенно точное значение высоты. Я предполагаю, что некоторые приложения могут показаться «более точными», чем другие, взяв средние значения высоты в окне или что-то в этом роде (вместо того, чтобы напрямую отображать необработанные данные пользователю), но все они будут получать одинаковые значения от чипа GPS. .

Спасибо за ваш ответ. Мне было интересно, если устройство поставляется с датчиком давления (как это делают некоторые), то не было бы намного более точным, если бы он использовался для преобразования показаний давления в показания высоты? Спасибо.
Может быть. С датчиками давления тоже бывают проблемы, только другого рода. Датчик давления, используемый в типичном смартфоне, может быть не в состоянии измерять высоту более точно, потому что он просто может быть недостаточно чувствительным. Чрезвычайно точные показания потребуют слишком дорогих компонентов. Вам также придется калибровать датчик перед каждым использованием на известной высоте, потому что местное давление будет меняться в зависимости от погоды. Это не так просто, как приравнять некоторое значение давления «X» к некоторой высоте «Y» для каждой точки на Земле.
Интересный. Как насчет того, чтобы приравнять изменения высоты к изменениям давления. Можно ли здесь использовать постоянный коэффициент для преобразования одного показания в другое, или такой постоянный коэффициент также будет зависеть от погоды и, следовательно, потребует повторной калибровки? Спасибо.
Есть приложения, которые используют для этого датчик давления. Из моего опыта написания такого приложения (IpBike) датчики давления телефонов достаточно точны, чтобы работать намного лучше, чем GPS. Вы можете измерять с точностью более 1 м при выполнении измерений относительного стиля, скажем, с разницей в 10 по вертикали. Однако калибровка и дрейф, связанный с погодой, конечно, являются проблемой.
@Ifor: Это хорошая информация. Из любопытства, есть ли у вас какие-либо цифры, связанные с дисперсией, которую вы можете увидеть из-за погодных условий? Вы в конечном итоге использовали какую-либо ручную калибровку, чтобы попытаться компенсировать это? Честно говоря, я не очень хорошо знаком с допустимой погрешностью для типичного датчика давления смартфона, и хотя я знал о некоторых внешних факторах (например, о погоде), которые могут на них повлиять, я не видел много данных о том, в какой степени они затронуты.
Вы можете видеть, что ваши начальная и конечная высоты в одной и той же точке различаются на 20 м в час или более, если проходит большая депрессия. Я ничего не делаю, чтобы компенсировать это автоматически, но в приложении есть опция для постобработки трека. Один из вариантов — выполнить онлайн-поиск начальной и конечной высоты и изменить трек, предполагая фиксированную скорость изменения. . У меня есть ручная калибровка, а также различные автоматические калибровки, такие как использование GPS или поиск в Интернете.
Спасибо за ваше сообщение. Таким образом, если погода меняется, а смартфон остается в одном и том же месте, то преобразование показаний с использованием постоянного коэффициента может привести к изменению показаний высоты на 20 м и более из-за изменения погодных условий. Я не получил бит онлайн-поиска, хотя. Можете ли вы объяснить, как это работает? Спасибо.

У меня была точно такая же проблема с данными GPS на моем смартфоне Android. Я живу в Великобритании и заметил, что отображаемая высота постоянно на 40–50 метров выше, чем показано на карте. Я тоже думал, что это недостаток точности GPS. На самом деле ответ заключался в том, что GPS показывал высоты, связанные с глобальным сфероидом wgs84, тогда как все карты Великобритании связывают высоты со средним уровнем моря, отсюда и дисперсия.

Проблема называется геометрической разбавленностью точности . В упрощенном виде система GPS вычисляет расстояния между приемником и набором из не менее 4 видимых спутников. С каждым из этих расстояний связана точность/ошибка. Точность/ошибка окончательной фиксации местоположения зависит не только от индивидуальных значений точности/ошибки расстояния, но и от геометрической конфигурации спутников в небе.

Когда спутник находится низко над горизонтом, измерение расстояния с помощью этого спутника не сильно изменится, если изменится высота приемника, что приводит к снижению точности по вертикали. Это в сочетании с ограничением, заключающимся в том, что орбитальные спутники обычно не обеспечивают оптимальную геометрию, приводит к плохому снижению точности по вертикали при окончательной фиксации местоположения. Вертикальный результат был бы лучше, если бы над головой всегда был спутник, но орбитальная система просто не может этого обеспечить.