Оказывается, навигационные устройства обычно переоценивают пройденное расстояние. Почему эта причуда не коснулась и не коснется велосипедистов.
В сентябре исследователи из Австрии и Нидерландов опубликовали исследование под названием «Почему GPS делает расстояния больше, чем они есть», в котором изучали ошибочность навигационных устройств. Но хотя в документе указываются некоторые интересные факты, эти факты, по словам одного эксперта, не являются разоблачением и не особенно полезны для пользователей GPS.
«Я не знаю, почему они так много думают об этом», - говорит Мохиндер Гревал, профессор Калифорнийского государственного университета в Фуллертоне, опубликовавший несколько книг по GPS и алгоритмам, используемым для сортировки данных. «Хорошо известно, что ошибки измерения бывают, но они ограничены».
Прежде чем мы углубимся в то, что Grewal подразумевает под «ограниченным», давайте взглянем на статью. Вкратце, это говорит нам о том, что наши устройства GPS обычно переоценивают расстояния, которые мы пробегаем, ездим на велосипеде и путешествуем - это вы, возможно, заподозрили, если пробежали официальные 10 км, чтобы увидеть, что ваше устройство GPS говорит, что вы пробежали 6,3 мили. Причина такой переоценки расстояния, или OED, как пишут исследователи, сводится к трем основным ошибкам измерения.
Во-первых, это ошибка позиционирования или тот факт, что существует разница между тем, где вы на самом деле находитесь, и тем местом, где, по вашему GPS, вы находитесь в любой момент времени.
«Я не знаю, почему они так много думают об этом, - говорит Мохиндер Греваль. «Хорошо известно, что ошибки измерения бывают, но они ограничены».
Вторая ошибка - это дисперсия измерения GPS. Даже если вы не двигаетесь, все образцы, снятые вашим GPS, не будут находиться в одном и том же месте. Другими словами, ваши образцы образуют облачный кластер точек вокруг вашего фактического местоположения. Чем меньше этот кластер и чем ближе он к вашему фактическому местоположению, тем меньше будет OED.
Третий - автокорреляция измерений GPS. Если каждое измерение отклоняется от вашего фактического местоположения примерно на одинаковую величину, говорят, что они сильно автокоррелированы, и они не будут так сильно влиять на OED.
Устройство GPS будет измерять ваше местоположение через регулярный интервал времени, скажем, раз в секунду. Затем он проведет линию между каждым образцом, чтобы определить расстояние между ними. Из-за ошибок, упомянутых выше, исследователи пришли к выводу, что «расстояния, зарегистрированные с помощью GPS, в среднем больше, чем расстояния, пройденные движущимся объектом». Затем они создают уравнение, которое связывает три ошибки для расчета общего OED.
По словам Гревал, есть множество других хорошо известных причин, по которым устройства GPS не подходят. Например, земная атмосфера (ионосфера в частности) мешает спутниковым сигналам. Как и деревья, туннели и путепроводы, это знает любой, у кого есть спутниковое радио.
Итак, что делать, если вы хотите максимально точно измерить расстояние? Grewal рекомендует убедиться, что в вашем GPS включен WAAS. WAAS расшифровывается как Wide Area Augmentation System, «система спутников и наземных станций, которая обеспечивает корректировку сигнала GPS», - объясняет Гармин, и предоставляется через Федеральное управление гражданской авиации. (В других странах, хотя и не во всех, есть или разрабатываются аналогичные системы с другими названиями.)
WAAS изначально был разработан для повышения точности маневрирования самолетов с поддержкой GPS. «Это полностью ограничивало погрешность посадки самолетов в пределах одного метра», - говорит Гревал. Другими словами, дисперсия измерений GPS в самолетах, использующих WAAS, никогда не должна отклоняться более чем на метр от фактического местоположения самолета - поэтому ошибка измерения дисперсии «ограничивается» одним метром.
Согласно уравнению, разработанному в недавнем исследовании, чем меньше ошибка измерения дисперсии, тем меньше будет OED. По данным Garmin, погрешность персональных GPS-устройств с поддержкой WAAS ограничена тремя метрами, в то время как устройства GPS без какой-либо коррекции обычно отклоняются на 15 метров. Следовательно, устройства GPS с WAAS должны иметь меньше OED, чем те, у которых его нет.
В конечном счете, Grewal не уверен, повлияет ли уравнение, представленное в этой статье, на GPS вообще. Он указывает, что он был опубликован в Международном журнале географической информатики, публикации, которая больше занимается геодезией, а не наукой о спутниковой навигации. По его словам, для этого исследователи обычно выбирают журнал «Навигация», журнал Института навигации.
Возможно, уравнение из этой статьи однажды будет влиять на то, как ваш GPS определяет пройденное расстояние, что поможет устранить OED. А пока наслаждайтесь бонусным пробегом.