GPS ure - kako delujejo in zakaj niso vedno natančne

kako gps ure delujejo ob palec Suunto Privezani ste in pripravljeni na pot, vendar vas ura GPS nestrpno tekne na mestu, medtem ko išče signal. Morda pa praznujete po tekmi in opazite, da ure vaših prijateljev kažejo nekoliko drugačne razdalje kot vaše. Ne glede na podrobnosti ste si v nekem trenutku verjetno pogledali fitnes, pripet na zapestje, in se vprašali: "Kaj za vraga se sploh dogaja tam notri?"

Tam smo z vami. Da bi prišli do dna teh skrivnosti, smo prosili vrhunske strokovnjake v industriji fitnes ur, da pojasnijo muhe in zapletenost teh nosljivih naprav, tako da imate vi - uporabnik - najboljše izkušnje na tem področju.

Kaj je GPS in kako deluje?

Začnimo z osnovami. Vaša fitnes ura uporablja GPS - ali Global Positioning System - za določanje vaše natančne lokacije s postopkom, imenovanim triangulacija.

»Triangulacija je način, kako ugotoviti razliko med časom, ko vaša tekaška ura prejme signal GPS, in časom, ko je bil signal GPS poslan vaši tekaški uri. Razlika med pošiljanjem in prejemanjem GPS signala določa, kako daleč je satelit, «je za Digital Trends pojasnil Dan Lund, vodja trženja izdelkov pri TomTomu.

Ta postopek se ponovi s sateliti, ki sedijo bolj oddaljeni od sprejemnika ure, ki pripne točno njegovo lokacijo in še naprej sledi sprejemniku skozi celotno aktivnost.

»Z vključitvijo tehnologije GPS v fitnes ali športno uro meri vrsto točk, ki se uporabljajo za natančno določanje meritev, kot so razdalja, hitrost in tempo. Te meritve dajejo tekačem vpogled v njihovo tekaško zmogljivost, «je dodal Lund.

Kaj pa višina?

Podatki o nadmorski višini so na voljo prek GPS-a, tako kot vodoravni položaj, toda Lund in Garminov produktni direktor Joe Heikes pravi, da so podatki običajno zelo hrupni in se običajno izračunajo na spletnem mestu ali v aplikaciji z uporabo digitalnega modela višine.

Za natančnejše odčitke višine številne ure za fitnes uporabljajo barometrične višinomere za merjenje sprememb tlaka na različnih višinskih nivojih med vadbo in zagotavljajo podatke o spremembi višine v realnem času. "To je 3D razdalja v primerjavi z 2D razdaljo," je Lund pojasnil za Digital Trends.

"V vse več izdelkov, ki jih lahko nosimo, vgrajujemo barometer, saj omogoča funkcijo" vzpenjanja po tleh "," je dejal Heikes. "Vendar mislim, da bi kupci morali razumeti, da ima velika večina tekačev zelo malo koristi od tega merjenja."

Koliko razdalje se izgubi, če se višina ne upošteva?

Očitno ne veliko. Heikes je navedel nekaj številk, ki ponazarjajo njegovo trditev.

»Hiter matematični pregled pokaže, da 10-odstotna ocena na razdalji ene milje ustvari le dodatnih osem metrov razdalje v primerjavi z miljo na ravnini. Čeprav se 10-odstotna ocena morda ne sliši veliko, bi to bilo, ker dejansko še ni poskusil preteči kilometer navzgor do 10-odstotne ocene! "

Bistvo je, da je v večini primerov izgubljena razdalja z 2D namesto 3D merjenja verjetno majhen delež odstotka.

»Pri večini izdelkov [Garmin] pri izračunu razdalje sprememb višine ne upoštevamo. Razen v redkih primerih to res ni pomembno, «je poudaril Heikes.

Zakaj moja ura kaže drugačno razdaljo kot moji prijatelji, čeprav smo tekli po isti poti?

Razlog za to je lahko več. Verjetno je glavni dejavnik ta, da vsi nosite različne naprave, ki uporabljajo različne načine za sprejem, beleženje in filtriranje signala GPS.

Morda boste opazili tudi večje razlike na daljših razdaljah. To je posledica majhnih razlik v napakah GPS, ki so se kopičile na daljavo.

"Možnost varčevanja z baterijo, ki je na voljo v nekaterih napravah, lahko zmanjša natančnost merjenja GPS," je za Digital Trends dejal vodja izdelka Suunto in triatlonec Markus Kemetter. "Danes se je tehnologija GPS razvila kot zelo dobra in razlike v razdaljah med napravami so pogosto pod enim odstotkom."

Različni algoritmi, ki se uporabljajo za podatke, ustvarjajo tudi manjša odstopanja. "Delujoče aplikacije gladijo podatke, da povečajo natančnost GPS-a," je pojasnil Lund. "To lahko vpliva na prikazano razdaljo."

Očitno obstaja tudi ogromen potencial za razlike, ki jih povzroča človek. Vsi dodatni koraki - bodisi do postaje za pomoč ali do postajališča v grmovju - računajo neposredno na uro. To je, razen če ga zaustavite.

Če začasno ustavite uro, ne prejmete več signalov GPS, zato je edini način, da nadomestite izgubljeno razdaljo, ko pozabite preklicati zaustavitev, ročno urejanje dejavnosti v aplikaciji.

"Zelo smo samozavestni v tekaški razdalji, ki so jo izračunali Garmin Forerunners, in po mojih izkušnjah je naša napaka na razdalji običajno manjša od približno 0,7 odstotka, kar je približno 11 metrov na miljo," je dejal Heikes in še naprej pojasnjeval, da 11 metrov vodi na tri sekunde razlike med časom piska ure in piskom nekoga drugega pri oznaki ene milje.

Kako močan je signal GPS?

"Za uporabnike na kopnem ali morju je signal GPS približno tako močan, kot bi bila žarnica na vaše oko, ko je oddaljena nekaj kilometrov," je dejal Spirent, vodja tržnih rešitev in storitev, Simon Loe za Digital Trends. Poleg tega je Spirent podjetje, ki izdeluje opremo, zasnovano tako, da simulira razmere, ki bi lahko motile delovanje naprav GPS.

Loe je od 32 satelitov v sistemu GPS dejal, da mora biti sprejemnik sposoben "videti" vsaj štiri na nebu, da lahko pravilno deluje. "Vendar pa je več satelitov lažje določiti natančnejši položaj," je dejal Loe.

Ker je signal šibek, nanj vpliva vrsta dejavnikov, od naravnih učinkov do motenj drugih signalov, ki se prenašajo na območju.

Katere stvari povzročajo motnje?

Največja grožnja signalu GPS je preprosto "stvari na poti". Sem spadajo visoke stavbe v urbanih območjih in gosto drevesno pokrivalo v divjini.

"V listavcih, ko pozimi listje pada, lahko ura zabeleži drugačno pot od iste poti poleti," je dejal Loe.

Ovire, kot je močno listje in nebotičniki, prav tako zmanjšujejo ali popolnoma blokirajo satelitske signale GPS. "Ustvarjajo tudi druge težave, na primer, ko se signal odbije od zgradbe, preden doseže uro, v tem primeru bo sprejemnik GPS v uri mislil, da je bolj oddaljen od satelitov, kot je v resnici," je dodal Heikes.

Ta pojav se imenuje večpot in čeprav obstajajo algoritmi, ki se poskušajo spoprijeti z večpotnimi motnjami, vseeno ustvarja napake.

Andrey Armyagov / 123RF Andrey Armyagov / 123RF

Strokovnjaki se strinjajo, da je najboljša metoda za preprečevanje motenj teči na jasnem, široko odprtem območju. Vendar razumejo, da za mnoge to ni možnost, zato so nekatere ure za fitnes opremljene z dodatno funkcijo, imenovano GLONASS, ruski sistem globalnega pozicioniranja, podoben ameriškemu GPS.

Funkcija GLONASS omogoča, da ura vidi dodatne ruske satelite in s tem zmanjša potencialni učinek blokiranih satelitov GPS. Uporabniki ne smejo pozabiti, da ta funkcija stane na trajanju baterije ure, saj mora poslati drugi signal in tistim, ki imajo jasen pogled v nebo, ne prinaša nobenih koristi.

Zakaj moja ura včasih traja dlje, da najde signal kot druge?

Če uro prvič uporabljate na novem območju, vas lahko traja dlje kot na mestu, kjer ste že spremljali dejavnost.

"Hitrost prvega popravka je odvisna od tega, kako dobro naprava pozna trenutno satelitsko konstelacijo okoli vas," je dejal Kemetter. Večina naprav si zapomni zadnjo uporabljeno lokacijo, zato vas ob vklopu hitreje najdejo.

"Številne naprave uporabljajo tudi predvidevanja satelitske orbite," je dodal Kemmeter in se skliceval na globalne napovedi, kje sateliti v katerem koli trenutku krožijo. "Ti podatki o napovedih veljajo kratek čas in jih je mogoče osvežiti z uporabo podatkovne povezave z napravo."

To pomeni, da pogosto sinhronizirate uro z ustrezno aplikacijo v telefonu - npr. Garmin Connect ali SuuntoLink - ji pomaga, da se obnaša tako, kot želite.

Ali ne morem samo uporabljati telefona?

Da, popolnoma. Toda baterija se bo hitro izpraznila in verjetno boste želeli prihraniti nekaj soka za nujne primere ali naročiti burrito za obnovitev.

Podjetja posebej oblikujejo ure GPS za sledenje vašim aktivnostim na prostem, kar pomeni, da imajo običajno manjše, lažje, trajnejše in dolgotrajnejše baterije.

"Pri mobilnih telefonih razvoj običajno ni usmerjen v optimizacijo rešitve anten in programske opreme GPS za dobro delovanje v športu na prostem," je poudaril Kemetter.

Podjetja, kot so Suunto, TomTom in Garmin, dajejo prednost meritvam razdalje in hitrosti v svojih urah za fitnes, da zagotovijo višjo stopnjo natančnosti, kot je morda na voljo z aplikacijo na pametnem telefonu.

"Naši izdelki so v nasprotju z mobilnimi telefoni zasnovani za športne namene," je dejal Heikes. »To pomeni, da je tudi izvedba GPS natančno nastavljena za te aplikacije. Ne vzamemo preprosto surovih podatkov, ki prihajajo iz sprejemnika GPS, ampak dodajamo svoj pamet, ko izračunamo razdaljo, tempo ali hitrost. "

Zadnje objave

$config[zx-auto] not found$config[zx-overlay] not found