Jak interpretovat chybu přesnosti GPS?

[mart22]

Ahoj, na navigovat jsem nový.

Ahoj, poraďte, jak interpretovat chybu GPS.
HDOP A PDOP nějak tuším, ale bylo by dobré to nějak konkrétně upřestnit (z wikipedie, že do 2 je to extra přesné, do 5 průměr, od 5 bída). Nějak v číslech

Ale co znamená přesnost (asi stejný pdaj jako v nokia mapy- Menu Apps, GPS , GPS Data, poloha.)? Že se v daném kruhovém(? nebo jiném resp eliptickém dle xDOP?) okolí nacházím s pravděpodobností kolik procent? Jde o normální Gausovo rozdělení?

Co byste pověděli o náhodné chybě (signál skáče okolo nějakého "průměrného" místa) a o systematické (dané místo je od skutečného posunuto o nějakou vzdálenost). Z hlediska HDOP a přesnosti? Jsou v dané přesnosti započítány systematické chyby nebo jen ty fluktuace?

[all in one]

Počti si ještě zde: http://www.path.cz/forum/viewforum.php?f=4

[zhrd]

Jsem už více jak deset let mimo obor, takže berte můj názor, prosím, s rezervou.
To, jakou má interpretaci ůdaj o přesnosti u daného výrobku, může korektně říct jen autor dotyčného software. Pro chybu v horizontální rovině (která uživatele zajímá asi nejvíce) existuje totiž několik charakteristik (viz např. http://gpsinformation.net/main/errors.htm):
1) CEP Circular Error Probable) - což je poloměr kružnice, v níž chyba leží s pravděpodobností 0,5.
2) 95% - hodnota, kterou chyba nepřekročí s pravděpodobností 95%
3) 99% - hodnota, kterou chyba nepřekročí s pravděpodobností 99%
4) rms (root mean square) - odmocnina ze střední kvadratické chyby (odmocnina ze součtu rozptylů chyb v horizontálních souřadnicích).
Pro přepočet mezi jednotlivými údaji musíme znát (lépe řečeno přijmout předpoklad) rozložení chyby horizontálnách souřadnic. Obvykle se předpokládá, že náhodné chyby mají normální rozložení a jsou nezávislé. Označíme-li směrodatnou odchylku chyby horintální souřadnice jako "s", pak jednotlivé míry přesnosti jsou ad 1) 1,18*s, ad 2) 2,45*s, ad 3) 3,03*s, ad 4) 1,41*s.
Souvislost mezi přesností polohy (ať již je definována jakkoliv) a xDOP není vůbec jednoduchá. Definičně je koeficient xDOP číslo, jímž musím vynásobit sigmu chyby radialni (pseudo)vzdálenosti, abych dostal rms chyby polohy, ale (a to je důležité) při JEDNORÁZOVÉM výpočtu polohy. Jednorázový výpočet polohy je, že mám v daném čase změřeny pseudovzdálenosti od družic a vypočtu z nich svou polohu (tedy neuvažuji žádná předchozí měření). Ve skutečnosti ale tak reálný výpočet v přijímači neprobíhá, protože vzhledem k četnosti odečtů vzdáleností (typicky jednou za sekundu) a vzhledem k dynamice běžných objektů použití měření z minulých měření významně zlepšuje přesnost polohy.
Nevím jak dnes. ale v době, kdy jsem programoval výpočet polohy v přijímači GPS, tak se standardně používala Kalmanova filtrace. Jejím výstupem pak není jen odhad polohy, ale i korelační matice chyb, která obsahuje jak rozptyly chyby jednotlivých souradnic, tak i jejich kovarianci. Tyto údaje jsem pak používal pro vyjádření přesnosti udávané polohy.
Udávaná přesnost uvažuje jen náhodné chyby, protože případnou přítomnost systematické chyby (tj. ionosférická refrakce a vícecestné šíření) nedokáže přijímač indikovat. V důsledku těchto systematických chyb může tedy skutečná chyba být výrazně vyšší.
Omlouvám se za dlouhý příspěvek, nějak jsem to nedokázal zkrátit.

[mart22]

A je tedy nějaká možnost jak zjistit syst. chybu? Když se vynechá egnos atd, dgps. Protože myslím, že Nokia E52 (SIRF3) nemá egnos (nebo tu 2. variantu podle evropa/Amerika)

[Akan]

Máte-li NOKII, pak veškeré teoretizování o interpretaci chyb je zbytečné.
To je pro zeměměřiče s aparaturou jiného typu. Nokii neznám, uvádím svou zkušenost s EDGE 605, která se mi osvědčila. Najděte si ve volném terénu nějaký okruh se známými body, jako jsou křižovatky, kostely, zeměměřičské body a kóty s udanou výškou. Zjistěte si jejich zeměpisné souřadnice podle WGS 84. Choďte nebo jezděte tuto trasu opakovaně (třeba na procházce se psem jako já). Vyhodnocujte a zapisujte odchylky. Já to dělám na vyhodnocovacím FW. Výsledkem Vašeho snažení bude zjištění, že chyba nepřesahuje chybu „efemeridní“. Budete-li si dělat zákres, vyjde Vám „bramboroid“, který jen těžko připomene cokoli z teoretických úvah. Tento Vámi zjištěný obrazec rozptylu měřených souřadnic v rovině topografické i na ni kolmé (měří-li Nokia výšku) se vztahuje na kterýkoli bod Vaší libovolné trati ve volném terénu. To jestli je údaj správný s procentní jistotou není pro Vás důležité. Vy máte vždy údaj jen jeden a to ten, který právě nastal. Vysokonapěťová vedení na to nemají vliv. Na zkušební trati mám 400 a 200 kV těsně vedle sebe a procházím je po rovině a v hlubokém terénním zářezu (rokli). Na měření budou mít vliv vysoké budovy. Na měření budou mít vliv hluboké rokle (nikoli stovky metrů široká údolí, kde platí tzv. úhel skrytu známý z rádiové navigace a radiolokačního sledování). Není-li navigace GPS uzamčena na sledování komunikace, pak její start mezi budovami může vykázat počáteční odchylku až stovky metrů. Je-li navigace GPS uzamčena a sleduje třeba i jen nezpevněnou cestu, pak neměříte polohu a odchylku podle GPS, nýbrž polohu a odchylku po korelaci s mapovým dílem.
P.S.
Na laborování tohoto druhu jsou dobré „Garminy“, které umožňují různé druhy trasování a spolupráce GPS s mapou.
P.P.S.
Může se Vám stát, že najdete chybu, která se bude jevit jako výpadek měření. Nemusí to být vada Vaší Nokie. Za několik let používání GPS jsem se s tímto jevem setkal dvakrát. Jednalo se o dočasnou „vadu“ (nastavování) družicového segmentu v trvání minut.
P.P.P.S.
Jste-li běžec „krosař“ pak si dovoluji poznamenat, že na měření polohy má neblahý vliv vertikální pohyb antény GPS ve směru vertikálním, který se uskuteční, vložíte-li si Nokii do volné kapsy, kde se bude pohybovat rytmicky podle kroků a skoků. Při běhání a sjezdování na lyžích to nenastává. Na bicyklu rovněž ne.

[xtonda]

Hlavní potíž je v tom, že GPS přijímač nedokáže detekovat některé z faktorů ovlivňující přesnost a je otázka jak přesné a spolehlivé je to u těch ostaních, takže i když ukazuje vysokou přesnost, je nutno počítat s tím, že údaj může být klidně o 10 - 20 m mimo.

[mart22]

Akan"

Není-li navigace GPS uzamčena na sledování komunikace, pak její start mezi budovami může vykázat počáteční odchylku až stovky metrů. Je-li navigace GPS uzamčena a sleduje třeba i jen nezpevněnou cestu, pak neměříte polohu a odchylku podle GPS, nýbrž polohu a odchylku po korelaci s mapovým dílem.

Tím myslíš, že některé aplikace (Nokia mapy) ukazují souřadnice na nejbližší silnici/cestě? Smartcomgps to nedělá.