स्वच्छ GPS ट्रॅक कसे रेकॉर्ड करावे?

तुम्ही कधीही तुमच्या GPS वर बारकाईने पाहिले असेल, तर तुम्ही ते कॉन्फिगरेशन सेटिंग्जसह गोंधळलेले असल्याचे पाहिले असेल. सर्व व्युत्पन्न केलेल्या "अस्थिर" बिंदूंद्वारे रेकॉर्ड केलेला शेवटचा ट्रॅक तुम्ही नकाशावर पाहण्याचा प्रयत्न केला तेव्हा तुम्हाला देखील आश्चर्य वाटेल.

विचित्र, विचित्र. विचित्र बोललात का?

बरं, हे सर्व इतके विचित्र नाही, परंतु अचानक ते वास्तविकतेचे अचूक पुनरुत्पादन करण्याच्या GPS च्या क्षमतेबद्दल बरेच काही सांगते.

खरं तर, GPS सह, जे आम्हाला डेटा लॉगिंग वारंवारता सेट करण्यास अनुमती देते, आम्हाला सर्वात जलद नमुना निवडण्याची अंतर्ज्ञान असेल. आम्ही स्वतःला सांगतो: जितके अधिक गुण, तितके चांगले!

परंतु वास्तविकतेच्या शक्य तितक्या जवळ पायवाट मिळवणे खरोखरच एक चांगली निवड आहे का? 🤔

चला जवळून बघूया, हे थोडे तांत्रिक आहे (अविभाज्य नाही, काळजी करू नका ...), आणि आम्ही तुमच्यासोबत राहू.

त्रुटीच्या मार्जिनचा प्रभाव

डिजिटल जगात, प्रमाणीकरणाच्या संकल्पनेचा नेहमीच कमी-अधिक प्रमाणात अस्पष्ट प्रभाव असतो.

गंमत म्हणजे, ट्रॅक पॉईंट्ससाठी उच्च रेकॉर्डिंग दर वापरणे, यापेक्षा अधिक चांगली निवड वाटू शकते, ती प्रतिकूल असू शकते.

व्याख्या: FIX ही GPS ची उपग्रहांवरून स्थिती (अक्षांश, रेखांश, उंची) मोजण्याची क्षमता आहे.

[मापन मोहिमेनंतर अटलांटिकच्या पलीकडे पोस्ट करणे] (https://www.tandfonline.com/doi/pdf/10.1080/13658816.2015.1086924) असे म्हणते की सर्वात अनुकूल रिसेप्शन परिस्थितीत, तो एक निळा आहे. आकाश 🌞 आणि GPS क्षितिज 360 ° दृश्य क्षेत्रामध्ये स्थित आहे, ** FIX अचूकता वेळेच्या 3,35 मी 95% आहे,**

⚠️ विशेषतः, सलग 100 फिक्सेससह, तुमचे GPS तुम्हाला तुमच्या वास्तविक स्थानापासून 0 वेळा आणि बाहेर 3,35 वेळा 95 ते 5m दरम्यान भौगोलिक स्थान देते.

अनुलंब, त्रुटी क्षैतिज त्रुटीपेक्षा 1,5 पट जास्त मानली जाते, म्हणून 95 पैकी 100 प्रकरणांमध्ये रेकॉर्ड केलेली उंची इष्टतम रिसेप्शनच्या परिस्थितीत वास्तविक उंचीपासून +/- 5 मीटर असेल, जी अनेकदा जमिनीच्या जवळ कठीण असते. .

याशिवाय, उपलब्ध विविध प्रकाशने दाखवतात की एकाधिक नक्षत्रांचे रिसेप्शन 🛰 (GPS + GLONASS + Galileo) क्षैतिज GPS अचूकता सुधारत नाही.

दुसरीकडे, उपग्रहांच्या अनेक नक्षत्रांच्या सिग्नलचा अर्थ लावण्यास सक्षम असलेल्या जीपीएस रिसीव्हरमध्ये खालील सुधारणा असतील:

1. पहिल्या FIX चा कालावधी कमी करणे, कारण तेथे जितके जास्त उपग्रह असतील, तितका त्यांचा रिसीव्हर एकदा लाँच झाल्यावर मोठा असेल,
2. कठीण रिसेप्शन परिस्थितीत स्थितीची अचूकता सुधारणे. हे शहर (शहरी घाटी), डोंगराळ भागात किंवा जंगलात दरीच्या तळाशी आहे.

तुम्ही तुमच्या GPS सह प्रयत्न करू शकता: निकाल स्पष्ट आणि पूर्ण झाला आहे.

GPS चिप प्रत्येक सेकंदाला पूर्णपणे FIX सेट करते.

जवळजवळ सर्व सायकलिंग किंवा आउटडोअर GPS सिस्टम या FIX ला (GPX) रेकॉर्डिंग दरांचा मागोवा घेण्याची परवानगी देतात. एकतर ते सर्व रेकॉर्ड केलेले आहेत, निवड 1 वेळ प्रति सेकंद आहे किंवा GPS ला N पैकी 1 लागतो (उदाहरणार्थ, प्रत्येक 3 सेकंदाला), किंवा ट्यूनिंग दूरवरून केले जाते.

प्रत्येक FIX हे स्थान (अक्षांश, रेखांश, उंची, वेग) निश्चित करण्यासाठी आहे; दोन FIXs मधील अंतर एका वर्तुळाच्या (जगाच्या परिघावर स्थित 🌎) ची गणना करून मिळवले जाते जे सलग दोन FIXs मधून जाते. एकूण धावण्याचे अंतर ही या अंतराच्या अंतरांची बेरीज आहे.

मुळात, सर्व GPS उंची विचारात न घेता प्रवास केलेले अंतर मिळविण्यासाठी ही गणना करतात, नंतर ते उंचीच्या खात्यात सुधारणा एकत्रित करतात. उंचीसाठी समान गणना केली जाते.

म्हणून: जितके अधिक FIX असेल तितके रेकॉर्ड वास्तविक मार्गाचे अनुसरण करेल, परंतु क्षैतिज आणि उभ्या स्थितीतील त्रुटी भाग अधिक एकत्रित केला जाईल.

उदाहरणः हिरव्या रंगात तर्क सुलभ करण्यासाठी सरळ रेषेतील खरा मार्ग आहे, लाल रंगात 1 Hz वर GPS FIX आहे आणि प्रत्येक FIX भोवती स्थितीची अनिश्चितता आहे: वास्तविक स्थिती नेहमी या वर्तुळात असते, परंतु केंद्रीत नसते. , आणि निळ्यामध्ये GPX चे भाषांतर दर 3 सेकंदांनी केले असल्यास. जांभळा GPS द्वारे मोजल्याप्रमाणे उंचीची त्रुटी दर्शवितो ([त्याचे निराकरण करण्यासाठी हे ट्यूटोरियल पहा] (/blog/altitude-gps-strava-inaccurate).

आदर्श रिसेप्शन परिस्थितीत स्थितीची अनिश्चितता 4 मी 95% पेक्षा कमी असते. पहिला तात्पर्य असा आहे की दोन सलग FIX दरम्यान, ऑफसेट स्थिती अनिश्चिततेपेक्षा कमी असल्यास, त्या FIX द्वारे रेकॉर्ड केलेल्या ऑफसेटमध्ये त्या अनिश्चिततेचे मोठे प्रमाण आहे: ते आहे मापन आवाज.

उदाहरणार्थ, 20 किमी / ताशी वेगाने, आपण दर सेकंदाला 5,5 मीटर हलता; जरी सर्वकाही परिपूर्ण असले तरी, तुमचा GPS 5,5m +/- Xm चा ऑफसेट मोजू शकतो, X चे मूल्य 0 आणि 4m दरम्यान असेल (4m स्थितीच्या अनिश्चिततेसाठी), त्यामुळे ते हे नवीन FIX 1,5m आणि मधील स्थितीसह ठेवेल मागील एकापेक्षा 9,5 मी. सर्वात वाईट परिस्थितीत, प्रवास केलेल्या अंतराच्या या नमुन्याची गणना करताना त्रुटी +/- 70% पर्यंत पोहोचू शकते, तर GPS कार्यप्रदर्शन वर्ग उत्कृष्ट आहे!

तुम्ही कदाचित आधीच लक्षात घेतले असेल की मैदानावर स्थिर गतीने आणि चांगल्या हवामानात, तुमच्या ट्रॅकचे बिंदू समान अंतरावर नसतात: वेग जितका कमी असेल तितका ते वळवतात. 100 किमी/ताशी, त्रुटीचा प्रभाव 60% ने कमी होतो आणि 4 किमी/तास वेगाने, पादचाऱ्याचा वेग 400% पर्यंत पोहोचतो, पर्यटकांच्या GPX ट्रॅकचे निरीक्षण करणे पुरेसे आहे, फक्त हे पाहण्यासाठी ते नेहमीच असते. अतिशय "क्लिष्ट".

परिणामी:

• रेकॉर्डिंग रेट जितका जास्त,
• आणि वेग कमी,
• प्रत्येक फिक्सचे अंतर आणि उंची जितकी जास्त असेल तितके चुकीचे असेल.

तुमच्या GPX मध्ये सर्व सुधारणा रेकॉर्ड करून, एका तासाच्या आत किंवा 3600 रेकॉर्ड तुम्ही क्षैतिज आणि उभ्या GPS त्रुटीच्या 3600 पट जमा केले आहेत, उदाहरणार्थ, वारंवारता 3 वेळा कमी करून. 1200 पेक्षा जास्त वेळा.

👉 आणखी एक मुद्दा: अनुलंब GPS अचूकता जास्त नाही, खूप जास्त रेकॉर्डिंग वारंवारता हे अंतर वाढवेल 😬.

जसजसा वेग वाढतो, तसतसे स्थानाच्या अनिश्चिततेच्या संबंधात हळूहळू दोन सलग FIX दरम्यानचे अंतर प्रबळ होते. तुमच्या ट्रॅकवर रेकॉर्ड केलेल्या सर्व क्रमिक FIX मधील संचयी अंतर आणि उंची, म्हणजेच त्या कोर्सचे एकूण अंतर आणि अनुलंब प्रोफाइल, स्थानाच्या अनिश्चिततेमुळे कमी आणि कमी प्रभावित होतील.

या अवांछित परिणामांचा प्रतिकार कसा करता येईल?

चला गतिशीलतेसाठी गती वर्ग परिभाषित करून प्रारंभ करूया:

1. 🚶🚶‍♀ गट हाईक, सरासरी वेग कमी आहे, सुमारे 3-4 किमी/ता किंवा 1 मी/से.
2. 🚶 स्पोर्ट ट्रॅव्हल मोडमध्ये, सरासरी स्पीड क्लास 5 ते 7 किमी/ता, म्हणजेच सुमारे 2 मी/से आहे.
3. 🏃 ट्रेल किंवा रनिंग मोडमध्ये, सामान्य स्पीड क्लास 7 ते 15 किमी/ता, म्हणजेच सुमारे 3 मी/से आहे.
4. 🚵 माउंटन बाईकवर, आपण सरासरी 12 ते 20 किमी / तास किंवा सुमारे 4 मीटर / सेकंद वेग घेऊ शकतो.
5. 🚲 रस्त्यावर गाडी चालवताना, वेग 5 ते 12 मी/से जास्त असतो.

की हायकिंग म्हणून, 10 ते 15 मीटरच्या वाढीमध्ये रेकॉर्डिंग नियुक्त करणे आवश्यक आहे, GPS अशुद्धता त्रुटी 300 ऐवजी केवळ 3600 वेळा प्रति तास (अंदाजे) विचारात घेतली जाईल आणि स्थिती त्रुटीचा प्रभाव, जो एक पासून वाढतो. कमाल 4 मीटर प्रति 1 मीटर ते कमाल 4 मीटर प्रति 15 मीटर, 16 वेळा कमी केले जाईल. ट्रॅक अधिक गुळगुळीत आणि स्वच्छ असेल आणि मोजमाप आवाज विचारात घेतला जाईल. घटक 200 ने भागले! प्रत्येक 10-15 मीटर टीप लेसेसमधील पिनची जीर्णोद्धार पुसून टाकणार नाही, ती थोडी अधिक विभागलेली आणि कमी गोंगाट करणारी असेल.

की खुणा सरासरी वेग 11 किमी/तास गृहीत धरून, वेळेच्या टप्प्यासह रेकॉर्डिंग जे प्रत्येक सेकंदाला 1 वरून 1 दर 5 सेकंदात बदलते ते रेकॉर्डिंगची संख्या 3600 ते 720 प्रति तास कमी करते आणि कमाल (शक्य) त्रुटी प्रत्येक 4 मध्ये 3 मीटर असते. मी. प्रत्येक 4 मीटरने 15 मीटर होतो (म्हणजे 130% ते 25% पर्यंत!). रेकॉर्ड केलेल्या ट्रेसद्वारे त्रुटी लेखांकन सुमारे 25 पट कमी होते. एकमात्र कमतरता म्हणजे गंभीर वक्रतेचा धोका असलेले मार्ग थोडेसे विभागलेले आहेत. « जोखीम "**, कारण ही पायवाट असली तरी, वक्रांवरचा वेग अपरिहार्यपणे कमी होईल, आणि म्हणून सलग दोन FIX जवळ येतील, ज्यामुळे विभाजनाचा प्रभाव कमकुवत होईल.

डोंगराळ भागात मोटारसायकल चालवणे कमी वेग (<20 किमी/ता) आणि मध्यम वेग (> 20 किमी/ता) दरम्यानच्या जंक्शनवर आहे, अगदी (<15 किमी/ता) स्लो प्रोफाइल असलेल्या ट्रॅकच्या बाबतीत - वारंवारता 5 आहे s एक चांगली तडजोड आहे (ट्रेलसह), जर ती XC प्रकारची प्रोफाइल असेल (>15 किमी/ता), तर 3s ठेवणे चांगली तडजोड वाटते. उच्च गती (DH) वापर प्रोफाइलसाठी, लेखन गती म्हणून एक किंवा दोन सेकंद निवडा.

15 किमी / तासाच्या गतीसाठी, 1 ते 3 s पर्यंत ट्रॅक रेकॉर्डिंग वारंवारता निवडल्याने GPS त्रुटी लेखांकन सुमारे 10 पट कमी होते. तत्त्वतः, वळणाची त्रिज्या गतीशी संबंधित असल्याने, अरुंद हेअरपिन किंवा वळणांमध्ये अचूक प्रक्षेपण पुनर्प्राप्तीशी तडजोड केली जाणार नाही.

निष्कर्ष

बाह्य क्रियाकलाप आणि सायकलिंगसाठी उपलब्ध GPS च्या नवीनतम आवृत्त्या लेखाच्या सुरुवातीला उद्धृत केलेल्या अभ्यासात स्थान अचूकता प्रदान करतात.

तुमच्या सरासरी ड्रायव्हिंग गतीनुसार रेकॉर्डिंग रेट ऑप्टिमाइझ करून, तुम्ही तुमच्या GPX ट्रॅकमधील अंतर आणि उंचीची त्रुटी लक्षणीयरीत्या कमी कराल: तुमचा ट्रॅक अधिक नितळ असेल आणि ट्रॅकवर चांगला धरला जाईल.

हे प्रात्यक्षिक आदर्श रिसेप्शन परिस्थितीवर आधारित असते जेव्हा या रिसेप्शनची परिस्थिती बिघडते 🌧 (ढग, छत, दरी, शहर). स्थितीची अनिश्चितता झपाट्याने वाढते आणि कमी वेगाने उच्च FIX रेकॉर्डिंग दराचे अवांछित परिणाम वाढवले ​​जातील.

वरील प्रतिमा GPX फाईलमधील FIX ट्रान्समिशन फ्रिक्वेंसीचा प्रभाव पाहण्यासाठी मास्कशिवाय खुल्या शेतातून जाणारा संगीन दाखवते.

हे 10 किमी/तास वेगाने ट्रेल (धावणे) प्रशिक्षण सत्रादरम्यान रेकॉर्ड केलेले चार ट्रॅक आहेत. ते वर्षभर यादृच्छिकपणे निवडले गेले. FIX द्वारे दर 3 सेकंदाला तीन रेकॉर्ड (ट्रेस) लोड केले जातात आणि प्रत्येक 5 सेकंदाला एक FIX लोड केले जाते.

पहिले निरीक्षण: संगीनच्या मार्गादरम्यान प्रक्षेपणाची पुनर्प्राप्ती खराब होत नाही, ज्याचे प्रात्यक्षिक करणे आवश्यक होते. दुसरे निरीक्षण: सर्व निरीक्षण केलेले "लहान" पार्श्व विचलन 3 सेकंदांनंतर "निवडलेल्या" मार्गांवर उपस्थित असतात. 1 s आणि 5 s च्या फ्रिक्वेन्सीवर रेकॉर्ड केलेल्या ट्रेसची तुलना करताना समान निरीक्षण प्राप्त होते (या वेग श्रेणीसाठी), FIX वापरून प्लॉट केलेला ट्रॅक, 5 सेकंदांच्या अंतरावर (या वेग श्रेणीसाठी), स्वच्छ आहे, एकूण अंतर आणि उंची वास्तविक मूल्याच्या जवळ असेल.

म्हणून, माउंटन बाइकवर, GPS पोझिशन रेकॉर्डिंग दर 2 s (DH) आणि 5 s (राइड) दरम्यान सेट केला जाईल.

📸 ASO / Aurélien VIALATTE - क्रिस्टियन कॅसल / TWS