Cumu arregistrà e tracce GPS pulite?

Se avete mai guardatu attentamente à u vostru GPS, duvete avè vistu chì hè ingombra di paràmetri di cunfigurazione. Puderete ancu esse sorpresu quandu avete prima pruvatu à vede nantu à a mappa l'ultima traccia registrata da tutti i punti "instable" generati.

Stranu, stranu. Avete dettu stranu ?

Ebbè, ùn hè micca cusì stranu, ma di colpu si dice assai di a capacità di GPS per riproduce accuratamente a realità.

In fatti, cù u GPS, chì ci permette di stabilisce a freccia di registrazione di dati, averemu l'intuizione di coglie a mostra più veloce. Ci dicemu : più punti, megliu !

Ma hè veramente una bona scelta per ottene un percorsu u più vicinu à a realità pussibule? 🤔

Fighjemu un ochju più vicinu, hè un pocu tecnicu (senza integrali, ùn vi preoccupate micca...), è seremu cun voi.

Influenza di u margine di errore

In u mondu digitale, u cuncettu di quantificazione hà sempre un impattu più o menu vagu.

Irnicamenti, ciò chì pò sembrà una scelta megliu, vale à dì l'usu di una freccia di registrazione più alta per i punti di traccia, pò esse contraproducente.

Definizione: FIX hè a capacità di GPS per calculà a pusizione (latitudine, longitudine, altitudine) da i satelliti.

[Pubblicazione Attraversu l'Atlanticu dopu a Campagna di Misurazione] (https://www.tandfonline.com/doi/pdf/10.1080/13658816.2015.1086924) dichjara chì in e cundizioni di ricezione più favurevuli, hè un turchinu azzurru. celu 🌞 è GPS posizionatu in l'orizzonte campu di vista 360 °, ** A precisione FIX hè 3,35 m 95% di u tempu,**

⚠️ In particulare, cù 100 FIX consecutivi, u vostru GPS vi geolocaliza trà 0 è 3,35 m da a vostra situazione reale 95 volte è 5 volte fora.

Verticamenti, l'errore hè cunsideratu cum'è 1,5 volte più grande di l'errore horizontale, per quessa, in 95 casi fora di 100, l'altitudine arregistrata serà +/- 5 m da l'altitudine reale in cundizioni di ricezione ottimali, chì hè spessu difficiule vicinu. a terra.

Inoltre, diverse publicazioni dispunibuli mostranu chì a ricezione da parechje custellazioni 🛰 (GPS + GLONASS + Galileo) ùn migliurà a precisione GPS horizontale.

Per d 'altra banda, un ricevitore GPS capace di interpretà u signale di parechje custellazioni di satelliti avarà i seguenti miglioramenti:

1. Riducendu a durata di u primu FIX, perchè più satelliti ci sò, più grande u so ricevitore serà una volta chì hè lanciatu,
2. migliurà a precisione di pusizioni in cundizioni difficili di ricezione. Questu hè u casu in a cità (canyoni urbani), à u fondu di una valle in i zoni muntagnoli o in a furesta.

Pudete pruvà cù u vostru GPS: u risultatu hè chjaru è finitu.

U chip GPS stabilisce FIX ogni seconda in tuttu.

Quasi tutti i sistemi GPS in bicicletta o all'apertu permettenu à questi FIX di seguità i tassi di registrazione (GPX). O sò tutti arregistrati, a selezzione hè 1 volta per seconda, o u GPS piglia 1 di N (per esempiu, ogni 3 seconde), o l'accordu hè fattu da una distanza.

Ogni FIX hè di determinà a pusizione (latitudine, longitudine, altitudine, vitezza); a distanza trà dui FIX hè ottenuta da u calculu di l'arcu di un circhiu (situatu nantu à a circunferenza di u globu 🌎) chì passa per dui FIX successivi. A distanza di corsa tutale hè a somma di sti intervalli di distanza.

In fondu, tutti i GPS facenu stu calculu per piglià a distanza percorsa senza piglià in contu l'altitudine, dopu integranu a correzione per cuntà l'altitudine. Un calculu simili hè fattu per l'altezza.

Allora: più FIX ci hè, più u record seguita u percorsu propiu, ma più a parte di errore di pusizione horizontale è verticale serà integrata.

Illustrazioni: in verde hè a vera strada in una linea dritta per simplificà u ragiunamentu, in rossu hè u GPS FIX à 1 Hz cù l'incertezza di a pusizione materializzata intornu à ogni FIX: a pusizione vera hè sempre in questu cerculu, ma micca centrata. , è in blu hè a traduzzione à GPX s'ellu hè fattu ogni 3 seconde. Purple indica l'errore d'altitudine cum'è misuratu da GPS ([vede stu tutoriale per risolve lu] (/blog/altitude-gps-strava-inaccurate).

L'incertezza di a pusizione hè menu di 4 m 95% di u tempu in cundizioni di ricezione ideale. A prima implicazione hè chì trà dui FIX successivi, se l'offset hè menu di l'incertezza di a pusizione, l'offset registratu da quellu FIX cuntene una gran parte di quella incertezza: hè u rumore di misura.

Per esempiu, à una vitezza di 20 km / h, move 5,5 metri ogni seconda; ancu s'ellu tuttu hè perfettu, u vostru GPS pò misurà un offset di 5,5m +/- Xm, u valore X serà trà 0 è 4m (per una incertezza di pusizioni 4m), cusì metterà stu novu FIX cù una pusizioni trà 1,5m è 9,5m. 70 m da u precedente. In u peghju casu, l'errore in u calculu di sta mostra di a distanza percorsa pò ghjunghje à +/- XNUMX%, mentre chì a classa di prestazione GPS hè eccellente!

Probabilmente avete digià nutatu chì à una veloce constante nantu à a piaghja è in u bonu tempu, i punti di a vostra pista ùn sò micca spaziati in uguali: più bassa a veloce, più divergenu. À 100 km / h, l'impattu di l'errore hè ridutta di 60%, è à 4 km / h, a vitezza di un pedestrian righjunghji 400%, hè abbastanza per osservà a pista GPX di u turista, solu per vede chì hè sempre. assai "intricatu".

In cunseguenza :

• più altu hè u ritmu di registrazione,
• è più bassa hè a velocità,
• più a distanza è l'altitudine di ogni correzione seranu sbagliate.

Arregistrendu tutte e CORRECZIONI in u vostru GPX, in una ora o 3600 records avete accumulatu 3600 volte l'errore GPS horizontale è verticale, per esempiu, diminuendu a frequenza di 3 volte. esse più di 1200 volte.

👉 Un altru puntu: a precisione GPS verticale ùn hè micca alta, a frequenza di registrazione troppu alta aumenterà stu gap 😬.

Au fur et à mesure que la vitesse augmente, la distance parcourue entre deux FIX successifs devient prédominante par rapport à l'incertitude de la position. I distanzi cumulativi è l'altitudine trà tutti i FIX successivi arregistrati nantu à a vostra pista, vale à dì, a distanza tutale è u prufilu verticale di quellu corsu, seranu menu è menu affettati da incertezza di u locu.

Cumu ponu esse contru à sti effetti indesiderati?

Cuminciamu per definisce e classi di velocità per a mobilità:

1. 🚶🚶‍♀Camminate di gruppu, a velocità media hè bassa, circa 3-4 km / h o 1 m / s.
2. 🚶 In modu di viaghju sportivu, a classe di velocità media hè da 5 à 7 km / h, vale à dì circa 2 m / s.
3. 🏃 In modalità Trail o Running, a classe di velocità normale hè trà 7 è 15 km / h, vale à dì circa 3 m / s.
4. 🚵 In una mountain bike, pudemu piglià una vitezza media di 12 à 20 km / h, o circa 4 m / s.
5. 🚲 Durante a guida nantu à a strada, a vitezza hè più alta da 5 à 12 m / s.

chì caminata per quessa, hè necessariu d'assignà una registrazione in increments di 10 à 15 m, l'errore di inaccuracy GPS serà pigliatu solu 300 volte per ora (circa) invece di 3600, è l'effettu di l'errore di pusizioni, chì aumenta da un massima di 4 m per 1 m à un massimu di 4 m per 15 m, serà ridutta 16 volte. A pista serà assai più liscia è pulita, è u rumore di misurazione hè cunsideratu. divisu da u fattore 200! A punta ogni 10-15 m ùn sguassate micca a risturazione di i pin in i lacci, serà solu un pocu più segmentatu è menu rumoroso.

chì chjassi Assumindu una velocità media di 11 km / h, a registrazione cù un passu di tempu chì cambia da 1 ogni secondu à 1 ogni 5 seconde riduce u numeru di registrazioni da 3600 à 720 per ora, è l'errore massimu (possibile) hè 4 m ogni 3. m. Diventa 4 m ogni 15 m (vale à dì da 130% à 25%!). A cuntabilità di l'errore da a traccia arregistrata hè ridutta da circa 25 volte. L'unicu inconveniente hè chì i camini à risicu di curvatura severa sò ligeramente segmentati. « Risk "**, perchè ancu s'ellu hè una pista, a vitezza nantu à e curve inevitabbilmente calarà, è dunque dui FIX consecutivi s'avvicinaranu, chì debilitarà l'effettu di segmentazione.

mountain bike si trova à a junzione trà bassa velocità (<20 km/h) è medie (> 20 km/h), in u casu di una pista cù un prufilu lento à assai (<15 km/h) lento - a frequenza hè 5 s. hè un bonu cumprumissu (cumpresu Trail), s'ellu hè un prufilu di tippu XC (>15 km/h), mantene 3s pare un bonu cumprumissu. Per un prufilu d'usu di più veloce (DH), selezziunate unu o dui seconde cum'è a velocità di scrittura.

Per una vitezza di 15 km / h, l'scelta di a freccia di registrazione di a traccia da 1 à 3 s riduce a cuntabilità di l'errore GPS da circa 10 volte. Siccomu, in principiu, u raghju di virata hè ligatu à a rapidità, a ricuperazione di trajectoria precisa in hairpins stretti o turni ùn serà micca cumprumissu.

cunchiusioni

L'ultime versioni di GPS dispunibuli per l'attività outdoor è u ciclismu furnisce a precisione di pusizioni veduta in u studiu citatu à u principiu di l'articulu.

Ottimizendu a freccia di registrazione à a vostra vitezza media di guida, riducerete significativamente l'errore di distanza è di altezza di a vostra traccia GPX: a vostra traccia serà più liscia, è mantene bè nantu à e piste.

A manifestazione si basa nantu à e cundizioni ideali d'accoglienza quandu sti cundizioni d'accolta si deterioranu 🌧 (nuvuli, canopy, valle, cità). L'incertezza di a pusizione aumenta rapidamente, è l'effetti indesiderati di una alta freccia di registrazione FIX à una bassa velocità seranu amplificati.

L'imaghjini sopra mostra una baionetta chì passa per un campu apertu senza una maschera per osservà solu l'effettu di a freccia di trasmissione FIX in u schedariu GPX.

Quessi sò quattru tracce registrate durante una sessione di furmazione di trail (running) à una vitezza di 10 km / h. Sò stati scelti aleatoriamente in tuttu l'annu. Trè records (tracce) sò caricati da FIX ogni 3 seconde è una FIX ogni 5 seconde.

Prima observazione: a ricuperazione di a trajectoria durante u passaghju di a baioneta ùn si deteriora, chì deve esse dimustratu. Siconda osservazione: tutti i "picculi" deviazioni laterali osservati sò prisenti nantu à i camini "selezziunati" dopu à 3 seconde. A listessa osservazione hè ottenuta quandu paragunate e tracce arregistrate à frequenze di 1 s è 5 s (per questa gamma di velocità), a traccia tracciata cù FIX distanziate di 5 seconde (per questa gamma di velocità) hè più pulita, a distanza tutale è l'altitudine saranu. più vicinu à u valore reale.

Dunque, nantu à una mountain bike, a velocità di registrazione di a pusizione GPS serà stabilita trà 2 s (DH) è 5 s (ride).

📸 ASO / Aurélien VIALATTE – Cristian Casal / TWS