Jestes
niezalogowany
ZALOGUJ

 

BOP55
Bogdan Pi±tek
Zielonka
Lechici Zielonka

Ostatnio zalogowany
2024-03-03,11:36
Przeczytano: 530/183494 razy (od 2022-07-30)

 ARTYKUŁ 
Srednia ocen:9.9/8

Twoja ocena:brak


Błąd GPS, np. 305
Autor: Bogdan Piątek
Data : 2009-11-21

GPS, który posiadamy jest tylko odbiornikiem sygnału, dlatego w swoim środku posiada antenę do jego odbioru oraz dysk, pamięć do zapisywania zebranych danych, tzw. historię, która zgodnie z danymi producenta, gdy będziemy zbierać, rejestrować dane w trybie co 1 sekundę to wystarczy tylko na 3,5 godziny szczegółowych danych.

Co na to powiedzą biegający maraton powyżej takiego czasu, muszą stosować tryb zapisu oszczędny - Smart Recording (nie są gromadzone WSZYSTKIE PUNKTY, a tylko kluczowe. GPS Foreruner 305, czy inny podobny tego typu sprzęt, urządzenie nie jest urządzeniem pomiarowym. Już sam producent (GARMIN) w instrukcji obsługi mówi że JEST to "osobisty trener".

Można się nim posługiwać do określenia odległości, ale nie mierzenia. W miernictwie mówi się o niepewności pomiaru (dawniej błędzie, które to określenie nadal używane jest np. w matematyce - błąd pomiaru to takie "cuś" wynikające z niedoskonałości np. przyrządów pomiarowych).

Dodatkowo należy pamiętać o :

1/dokładność pozycji GPS* 10 m 50% typowo. Oznacza to że w 50% błąd określenia aktualnego naszego położenia będzie mniejszy od 10 m, ale w pozostałych przypadkach może być dużo większy np. 100 m. Ilustruje to poniższe zdjęcie (Rys. 1) zrobione na podstawie treningu z dnia 17.11.09r. (byłem ok. 18 minut w budynku Poczty Polskiej, 305 odbierał sygnał, chociaż powinien go „zgubić”).


Rys. 1 Błąd pozycji




Rysunek nr 1 uwidacznia błąd urządzenia 305 (zapis danych Smart Recordig) podczas określenia pozycji – byłem przecież w pomieszczeniu, od wejścia do kasy jest najwyżej 5 m, jednak między skrajnymi punktami jest aż 240 m. Od początku istnienia systemu GPS, systemu opracowanego dla potrzeb armii USA, każdy chciałby mieć dostęp do kodowanego sygnału. Sygnał dla „cywili” jest co jakiś czas zakłócany lub go może nie być. Przekonano się o tym niedawno podczas rajdu po piaskach pustyni Afryki.

Czy producent źle podaje w specyfikacji technicznej? Nic bardziej mylnego. Pokazano to na Rys. 2, powiększając zdjęcie poprzednie (z dużym prawdopodobieństwem można stwierdzić, że w instrukcji podano dobrze – nie liczyłem wszystkich punktów pomiarowych).


Rys. 2 Dokładność określania pozycji



2/ *Dokładność zależna od widoczności nieba: 99% - czysty widok, 95% typowo. Inaczej mówiąc im mniejsze blokowisko, mniej przeszkód terenowych dla sygnału płynącego z góry, z satelity tym uzyskamy szybszy start urządzenia i większą dokładność.

3/ Dokładność, precyzja tego urządzenia, zgodnie z instrukcją jest niewielka. Nie korzystaj z urządzenia do żadnych zastosowań wymagających wysokiej precyzji pomiaru kierunku, ODLEGŁOŚCI, pozycji czy topografii. Inaczej mówiąc jak dostaniemy dokładność rzędu 2-3% na atestowanej trasie powinniśmy być bardzo zadowoleni. Przecież biegliśmy na pewno nie po najkrótszej matema-tycznej, jak to robił atestator, który poruszał się na rowerze ok. 10-15 cm od krawężnika jezdni.

Przykładem niech będzie pomiar 305-tką (inny egzemplarz) XXI Biegu Niepodległości w Warszawie. Czas oficyny biegu 44 : 03 (pomiar 305 – 44 : 04). Przyjmując średnią prędkość biegu (dystans 10 008 m – nie wdając się w szczegóły - dystans przyjęty, wartość praw-dziwa. Atestator miał odmierzyć 10,01 km. Przyjąłem, że atestator i użyty licznik oraz tzw. poprawka dnia, TEMPERATURA oraz użyta metalowa taśma dały łącznie błąd 2 m).

44:03 / 10,008 = 4 minuty 240,9 sekundy na każdy km biegu, lub inaczej, w ciągu 1 sekundy przebiegniętoby ok. 3,7866 m (błąd biegnącego oraz urządzenia GPS przy załączaniu 305) Jak pokazuje zdjęcie (Rys. 3) ściągnięte z Gogle Earth GPS 305 „zmierzył dystans” – 10,09 km (nie należy się sugerować czasem startu – „czas GPS”, dobrze że chociaż data się zgadza).


Rys. 3 Trasa XXI Biegu Niepodległości



W tym przypadku błąd pomiaru (odstępstwo wyniku jednostkowego pomiaru od wartości prawdziwej, której wielkości na ogół nie znamy) (10,09 – 3,7866) – 10,008 = 10,086214 – 10,008 = 78,214 m lub niepewność pomiaru (błąd względny pomiaru) – 78,21 / 10 008 = 0,0078151, którą z reguły wyraża się w procentach, wynosi 0,78% Jest to bardzo duża dokładność – atestator, czyli osoba uprawniona do wymierzenia tego dystansu może popełnić błąd do 1‰ , czyli 0,1% (maksymalnie 10 m)

4/ Zgodnie z tym co pisałem w pkt. 1 i co podkreślane jest też w instrukcji. System GPS (Globar Positiooning System) JEST UTRZYMYWANY przez rząd USA, który jest odpowiedzialny za jego dokładność i sprawność, tak WIĘC PRODUCENT Garmin nie ma wpływu na nadawany sygnał, dlatego też Forerunner 305 coś nam pokarze, a dopiero zastosowanie właściwego oprogramowania pozwala „poprawiać pomiar”. Przykładem niech będzie bieg 7.11.09r. na terenie Warszawy.

305 (egzemplarz użyty w pkt. 1) wskazał zaraz po biegu - przebiegnięty dystans 9,72 km. Po sczytaniu danych do komputera otrzymujemy całkiem inną wielkość (czasami jest to samo) przebiegniętego dystansu – 9,69 km, czyli błąd bezwzględny 30m (błąd względny 0,31%). Jaki był rzeczywisty dystans, bo na pewno nie 10 km, wspólne bieganie na Mokotowie. Bieg odbędzie się na dystansie ok. 10 km przy Trasie Siekierkowskiej:

Jaka była więc rzeczywista długość dystansu. Jak pisze K. Dołęgowski w ostatnim „Bieganiu” (listopad 2009) Bo przecież „Dobrodzieńska dycha” brzmi dużo prościej niż „Dobrodzieńskie dziesięć tysięcy siedemdziesiąt trzy metry”. W tym przypadku myli się. Trasa biegu w Dobrodzieniu ma 10 km (atest z 2008 roku – błąd pomiaru 2,2 m), ale na Siekierkach po wymierzeniu w Gogle Earth otrzymujemy 9,6 km. Z reguły GPS zawyża zmierzony dystans (POKAZAŁ WIĘC PRAWIDŁOWO, tym bardziej, że jak pokazuje zdjęcie (Rys. 4 )

GPS mógł gubić sygnał – przebiegało się pod wiaduktami) więc dla tej nowej trasy Grand Prix Warszawy – Mokotów 2009 otrzymamy błąd GPS: (9,69 – 9,6) / 9,6 (jaka jest rzeczywista długość na razie nie wiadomo) = 0,94%


Rys. 4 Bieg na Mokotowie – 7 listopada 2009r.




5/ Każdy GPS posiada program do „obróbki danych”, które zostały w nim zapisane. Dopiero dokładna analiza w komputerze, czy laptopie zebranych danych pozwala dokonać oceny i ewentualnie zweryfikować dane. Zdarza się, że GPS gubi sygnał (Rys. 5) (nie zawsze spoglądamy na wyświetlacz gdy biegniemy). Jaki wtedy pokonaliśmy dystans? Dobrze gdy biegliśmy po znanej trasie – wtedy wiemy jak ona przebiega i możemy porównać przebyty dystans, a co z takim pomiarem? GPS zmierzył 9,11 km to przecież nie 12 km (dlatego porównywanie przebiegniętego dystansu na mecie nie ma sensu).


Rys. 5 Zgubienie sygnału przez GPS - Zielonka.




Tylko po analizie i „obróbce danych” (przykładem niech będzie wysokość trasy) pozwoli uwiarygodnić zebrane przez 305 dane:


Rys. 6 Bieg na Siekierkach 7.11.09r.




Rys. 6 Bieg na Siekierkach 7.11.09r – wykres z SportTracks z zastosowaną korektą różnicową (Apply elevation correction)



Reasumując – dokładny pomiar dystansu dostalibyśmy tylko wtedy, gdybyśmy bazowali na 2 GPS:
- jednym pracujący, gromadzący dane jako baza-matka i usytuowany w określonym znanym miejscu,
- drugim, który zbierałby dane z trasy, a potem przy pomocy odpowiedniego programu obrobili te dane przesłane z obu GPS. Moglibyśmy dostać dokładność rzędu nawet cm, gdybyśmy byli pewni że mieliśmy przez cały czas sygnał z satelitów i nie siadły nam baterie w czasie zbierania danych.



Komentarze czytelników - 15podyskutuj o tym 
 

Grzegorz J

Autor: Grzegorz J, 2009-11-20, 21:22 napisał/-a:
wskazań Garmina jako wyroczni - lecz jako pomoc podczas biegu, ale ..
Pokusiłem się o zestawienie dystansów (maraton i półmaraton) wskazanych przez Garmina 305 (zaimportowanych do standardowego programu - Garmin Training Center) i oto co mi wyszło:
















































wskazanie garmina Różnica (metrów) % błędu
Poznań Maraton – 2008 42,530 335,00 0,7939%
Cracovia Maraton – 2009 42,550 355,00 0,8413%
Vienna City Maraton – 2009 42,560 365,00 0,8650%
Visegrad Maraton – 2009 42,660 465,00 1,1020%
Wrocław Maraton – 2009 42,590 395,00 0,9361%
Maraton Warszawski – 2009 42,710 515,00 1,2205%









































































wskazanie garmina Różnica (metrów) % błędu
4 Energy – 2008 21,150 53,00 0,2512%
Półmaraton Św. Mikołajów – 2008 21,060 -37,00 -0,1754%
Półmaraton Ślężański – 2009 21,190 93,00 0,4408%
Półmaraton Żywiecki – 2009 21,220 123,00 0,5830%
Półmaraton Dąbrowski – 2009 21,270 173,00 0,8200%
Silesia Maraton (połówka) – 2009 21,330 233,00 1,1044%
Jurajski Półmaraton – 2009 21,21 113 0,01
Półmaraton Klimontowski – 2009 21,1 3 0
Radzymin-Ossów – 2009 21,21 113 0,01
Półmaraton Rejów – 2009 21,23 133 0,01
 

Grzegorz J

Autor: Grzegorz J, 2009-11-20, 21:32 napisał/-a:
wyszło z takimi odstępami ... i drobną pomyłką w półmaratonach ostatnich - powinno być ...




































wskazanie garmina Różnica (metrów) % błędu
Jurajski Półmaraton – 2009 21,210 113,00 0,5356%
Półmaraton Klimontowski – 2009 21,100 3,00 0,0142%
Radzymin-Ossów – 2009 21,210 113,00 0,5356%
Półmaraton Rejów – 2009 21,230 133,00 0,6304%

 

Autor: Ryszard N, 2009-11-20, 22:47 napisał/-a:
Otóż Panie Bogdanie. Problem polega na tym że Pan Tadeusz nie kontroluje tras po atestacji bo i jak by to miał robić, a organizator jak jest coś nie tak jak potrzeba to też siedzi cicho. Znamy takie przykłady.

 

i.kaliciecki@wp.pl

Autor: i.kaliciecki@wp.pl, 2009-11-21, 09:53 napisał/-a:
Władze każdego dużego miasta uśmiechając się w kierunku biegaczy powinny zamontować wzorce długości np.granitowe słupy (po linii prostej)np. 1, 3, 5 i 10 km wzdłuż jakiegoś ciagu komunikacyjnego np. we wsi Warszawa na Belwederskiej w kierunku Wilanowa oczywiście bazując na usługach geodetów lub USArmy a biegacze i mierniczy tras bazując na tych wzorcach rostrzygać sporne kwestie odnośnie długości tras i wskazań "zabawek". Trasa musi być zawsze "minimalnie" dłuższa od teoretycznej - wiadomo, żeby komuś kiedyś nie podważono w przyszłości jakiegoś wyniku, a póki co wszyscy biegniemy tyle samo.

 

Autor: jogger, 2009-11-22, 00:42 napisał/-a:
Jeden już ufał bezgranicznie nowinkom technicznym, przez co wysłał na drugi świat kilkadziesiąt ludzi. Grenoble. Zaskakujące jest to, że prawie nikt nie bierze pod uwagę faktu, że podczas ogromnych zawodów na 10 km jak nb warszawski Bieg Niepodległości, na pierwszych 2-3 km biegnie się slalomem przez co sporo się nadrabia. Ale lepiej popłakać na forum, że przebiegło się 10,1 km niż równą dychę. Sama idea czyli cieszenie się wolnym krajem schodzi na drugi plan przez durne krytykanctwo nadrobionej trasy lub bawełnianych koszulek. Kiedyś ludzie nie mieli profesjonalnych ciuchów i butów biegowych, GPS-ów i innych zabawek, przez co nie wyglądali jak choinki, a mieli o niebo większy talent.

 

Wojo

Autor: Wojo, 2009-11-22, 11:17 napisał/-a:
Drodzy koledzy biegacze. Wiele czasu poświęciłem na rozmowie o błędzie GPS,u z Panem Bogdanem. I jedna sprawa mnie niepokoi dlaczego my jako ludzie oświeceni większości wypadków nie potrafimy czytać instrukcji (dołączonych do sprzętu zakupionego). A jest ona np do 305"i napisana dość łopatologicznie. No ostatnich stronach napisane jest dokładnie do czego to urządzenie służy i że nie nadaje się do pomiaru długości tras. Tak jak pisze Pan Bogdan, każdy GPS coś tam zapisuje i aby był wynik miarodajny to musimy dane zebrane informacje poddać obróbce komputerowej. Chyba że ktoś mówi że jego pomiar czasowy uzyskany z GPS"u na maratonie jest super to polecam zabrać ze sobą komputer przenośny i pobiec trasę jeszcze raz tylko tak aby dane były z czytywane do kompa i od razu obrabiane. Ciekawe jaką będzie miał minę po dotarciu do mety.
Poza tym aby uzyskiwać super dokładności to polecam wykupienie abonamentu i włączenie się do grona uprzywilejowanych użytkowników sygnału GPS. Ale czy stać będzie na to kogoś ????
Jak chcecie wiedzieć więcej polecam literaturę" Szacowanie i niepewność pomiarów w mobilnych odbiornikach GPS" lub "błędy w miernictwie "
Pozdrawiam

 

jawi

Autor: jawi, 2009-11-22, 23:53 napisał/-a:
Ja często biegam z GPS i na zawodach kontroluje prędkość w/g wskazań średniego tempa. Ponieważ jestem amatorem i uzyskiwane przeze mnie czasy są raczej mizerne (maraton 3:22:16), całkowicie mi to wystarcza. Biegne 2 sekundy na 1km szybciej niż wskazuje urządzenie i to się sprawdza. Nie mam włączonego automatycznego oznaczania "lap" co kilometr. Mijając tabliczkę z kolejnym kilometrem zaznaczam "lap". W ten sposób obserwuję czas pokonania ostatniego odcinka "lap" (z reguły 1km, chyba, że nie zauważę tabliczki).
Kontrola czasu od startu do mijanego kilometra nie bardzo mi odpowiada (szczególnie wtedy, gdy w czasie biegu zmienię założenia - biegnę innym tempem niz planowałem), ponieważ jest sporo liczenia w pamięci. Ciekawi mnie jak radzą sobie inni biegacze. Pozdrawiam.

 

Jakub_AK77

Autor: Jakub_AK77, 2009-11-23, 07:26 napisał/-a:
jawi , ja także biegam z 305-tką, ale mam włączony automatycznie lap po każdym kilometrze. Pomiar ten jest dla mnie orientacyjna informacją. Lap zapisuje automatycznie , żeby nie wykonywac dodatkowych czynnosco podczas biegu, szczególnie w momencie jak człowiek zaczyna padać na trasie. Organizator nie zawsze dobrze oznaczy każdy kilometr. A ostatnio zdarzyło mi sie że oficjalny czas miałem o 1 minutę lepszy niż mój pomiar. Tak, że mój pomiar nie jest dla mnie jedyna wyrocznią , a jedynie dodatkowa kontrolą pokonywanego dystansu.
Podczas biegu bardzo rygorystycznie staram sie przestrzegać toru biegu, tak aby nie robić dodatkowych metrów. Po każdym biegu 305-tka pokazuje mi pare metrów mniej od oficjalnego dystansu ( 30 - 50 m ). Ale należy jeszcze pamietać że na zakrętach często dochodzi do skracania trasy ( zamist asfaltem , skracamy chodnikiem ).

Pzdr

 

zbig

Autor: zbig, 2009-11-29, 13:17 napisał/-a:
TO WSZYSTKO KŁAAAMSTWA!!!

GARMINEK 305" JEST KOCHANY :)

 

Bodzioo

Autor: bogdan79, 2009-12-02, 13:09 napisał/-a:
to że zawsze jest margines błędu to wszyscy wiemy, ale trochę piszesz głupoty, bo nie zakłądasz tego że biegnąc z gps nigdy nie podązamy zgodnie z linią która wyznacza przeatestowaną trasę: inaczej pokonujesz zakręt, przez pierwsze 2 km biegnie się z reguły zygzakiem i to daje raczej przyczynę niezgodności w tym co mamy na ręku i tym co podaje organizator. Ja używam przede wszystkim 305 do treningów i nie narzekam.

 



















 Ostatnio zalogowani
ula_s
07:08
szydlak70
06:45
Etiopczyk
06:34
Stonechip
06:32
Leno
06:23
shymek01
05:36
42.195
05:25
Łukasz S.
05:03
lordedward
00:02
kos 88
23:54
Fredo
23:33
Henryk W.
22:58
marczy
22:57
Wojciech
22:42
Admin
22:39
Ty-Krys
22:27
|    Redakcja     |     Reklama     |     Regulamin     |