GPS hodinky - ako fungujú a prečo nie sú vždy presné

ako fungujú hodinky GPS suunto sledovať palec Suunto Ste zašnurovaný a pripravený vyraziť, ale vaše hodinky GPS vás pri hľadaní signálu netrpezlivo behajú na mieste. Alebo možno oslavujete po pretekoch a všimnete si, že hodinky vašich kamarátov zobrazujú mierne odlišné vzdialenosti od vašich. Bez ohľadu na detaily, v určitom okamihu ste sa pravdepodobne pozreli na fitness zariadenie pripútané na zápästí a premýšľali ste: „Čo sa to tam sakra vlastne deje?“

Sme tu s vami. Aby sme sa dostali k úplnému základu týchto záhad, požiadali sme špičkových odborníkov v priemysle fitness hodiniek, aby vysvetlili náladu a zložitosť týchto nositeľných zariadení, aby ste vy - používateľ mali najlepšie skúsenosti v tejto oblasti.

Čo je to GPS a ako funguje?

Začnime od základov. Vaše fitness hodinky používajú GPS - alebo globálny pozičný systém - na určenie vašej presnej polohy pomocou procesu nazývaného triangulácia.

„Triangulácia je spôsob, ako určiť rozdiel medzi časom, ktorý vaše bežecké hodinky dostanú signál GPS, a časom, keď bol signál GPS odoslaný do vašich bežeckých hodiniek. Rozdiel medzi odosielaním a prijímaním signálu GPS určuje, ako ďaleko je satelit, “vysvetlil pre Digital Trends Dan Lund, produktový marketingový manažér spoločnosti TomTom.

Tento proces sa opakuje so satelitmi, ktoré sú ďalej od prijímača hodiniek, ktorý pripína presné miesto a pokračuje v sledovaní prijímača počas celej aktivity.

„Vďaka integrácii technológie GPS do fitness alebo športových hodiniek tieto hodinky merajú sériu bodov, ktoré sa používajú na presné odvodenie metrík, ako je vzdialenosť, rýchlosť a tempo. Tieto metriky poskytujú bežcom prehľad o ich bežeckých výkonoch v reálnom čase, “dodal Lund.

A čo nadmorská výška?

Informácie o nadmorskej výške sú dostupné prostredníctvom GPS, rovnako ako vodorovná poloha, ale produktový manažér spoločnosti Lund a Garmin Joe Heikes tvrdí, že údaje sú zvyčajne veľmi hlučné a zvyčajne sa vypočítavajú prostredníctvom webových stránok alebo aplikácií pomocou digitálneho modelu nadmorskej výšky.

Pre presnejšie odčítanie nadmorskej výšky používajú mnohé fitness hodinky barometrické výškomery na meranie zmien tlaku v rôznych výškových úrovniach počas tréningu a poskytujú údaje o zmene nadmorskej výšky v reálnom čase. "Toto je vzdialenosť 3D vs. vzdialenosť 2D," vysvetlil Lund pre Digital Trends.

„Do ďalších a ďalších nositeľných výrobkov vkladáme barometer, pretože umožňuje funkciu„ stúpania po podlahách “,“ uviedol Heikes. „Myslím si však, že zákazníci by mali pochopiť, že pre veľkú väčšinu bežcov je toto meranie veľmi malé.“

Koľko vzdialenosti sa stratí, ak sa nezohľadní nadmorská výška?

Evidentne nič moc. Heikes uviedol niekoľko čísel, aby objasnil svoj názor.

„Rýchla matematická kontrola ukazuje, že 10-percentný sklon cez jednu míľu vytvára iba ďalších osem metrov vzdialenosti v porovnaní s jednou míľou po byte. Aj keď 10-percentná známka nemusí znieť až tak veľa, bolo by to preto, lebo človek sa v skutočnosti nepokúsil nabehnúť míľu na 10-percentnú známku! “

Záverom je, že vo väčšine prípadov je vzdialenosť stratená pomocou merania 2D namiesto 3D pravdepodobne malým zlomkom percenta.

„Vo väčšine produktov [Garmin] neberieme do výpočtu vzdialenosti do úvahy zmeny nadmorskej výšky. Až na ojedinelé prípady to naozaj nevadí, “upozornil Heikes.

Prečo moje hodinky ukazujú inú vzdialenosť ako moji kamaráti, aj keď sme bežali rovnakou trasou?

Môže to byť z viacerých dôvodov. Hlavným faktorom je pravdepodobne to, že všetci nosíte rôzne zariadenia, ktoré používajú rôzne spôsoby prijímania, zaznamenávania a filtrovania signálu GPS.

Môžete si tiež všimnúť väčšie nezrovnalosti na väčšie vzdialenosti. Je to spôsobené malými rozdielmi v chybách GPS, ktoré sa nahromadili na veľkú vzdialenosť.

„Možnosť úspory batérie dostupná v niektorých zariadeniach môže znížiť presnosť merania GPS,“ uviedol pre Digital Trends produktový manažér a triatlonista Suunto, Markus Kemetter. „V dnešnej dobe sa technológia GPS vyvinula ako veľmi dobrá a rozdiely medzi zariadeniami sú často nižšie ako jedno percento.“

Rôzne algoritmy použité na údaje tiež vytvárajú menšie nezrovnalosti. „Spustené aplikácie vyhladzujú údaje, aby sa zvýšila presnosť systému GPS,“ vysvetlil Lund. "To môže mať vplyv na zobrazenú vzdialenosť."

Je zrejmé, že existuje obrovský potenciál aj pre rozdiely medzi ľuďmi. Akékoľvek ďalšie kroky, ktoré podniknete - či už na pomocnú stanicu alebo zastávku v boxoch -, sa počítajú priamo na vašich hodinkách. Teda pokiaľ to nepozastavíte.

Pozastavením hodiniek už neprijímate signály GPS, takže jediný spôsob, ako vyrovnať stratenú vzdialenosť, ktorú ste zabudli zrušiť, je ručne upraviť aktivitu v aplikácii.

„Cítime sa veľmi sebadôverou v bežecké vzdialenosti vypočítané našimi predchodcami Garmin a podľa mojich skúseností je naša chyba vzdialenosti zvyčajne menej ako asi 0,7 percenta, čo je asi 11 metrov na míľu,“ povedal Heikes a pokračoval vo vysvetľovaní, že 11 metrov vedie na trojsekundový rozdiel medzi časom, ktorý hodinky zapípajú, a zvukom niekoho iného pri značke jednej míle.

Aký silný je signál GPS?

„Pre používateľov na pevnine alebo na mori je signál GPS zhruba taký silný, ako by žiarovka bola pre vaše oko, keď je vzdialený niekoľko kilometrov,“ uviedol vedúci oddelenia marketingových riešení a služieb Simon Loe pre Digital Trends. Spirent je spoločnosť, ktorá vyrába zariadenia určené na simuláciu podmienok, ktoré môžu potenciálne rušiť zariadenia GPS.

Z 32 satelitov v systéme GPS Loe uviedla, že prijímač musí byť schopný „vidieť“ najmenej štyri na oblohe, aby správne fungoval. "Videnie väčšieho počtu satelitov však uľahčuje určenie presnejšej polohy," uviedla Loe.

Pretože je signál slabý, ovplyvňuje ho celý rad faktorov, od prírodných účinkov až po rušenie ostatnými signálmi prenášanými v tejto oblasti.

Aké druhy vecí spôsobujú rušenie?

Najväčšou hrozbou pre signál GPS sú jednoducho „prekážky“. Patria sem vysoké budovy v mestských oblastiach a hustý porast stromov v divočine.

"V listnatých lesoch, keď v zime padá lístie, môžu hodinky zaznamenávať inú cestu ako v lete," povedala Loe.

Prekážky ako silné lístie a mrakodrapy tiež znižujú alebo úplne blokujú satelitné signály GPS. "Tiež vytvárajú ďalšie problémy, napríklad keď sa signál odráža od budovy skôr, ako sa dostane k hodinkám. V takom prípade si prijímač GPS v hodinkách bude myslieť, že je od satelitov ďalej, ako je v skutočnosti," dodal Heikes.

Tento jav sa nazýva viaccestný a aj keď existujú algoritmy, ktoré sa pokúšajú vyrovnať sa s viaccestným rušením, stále vytvárajú chyby.

Andrey Armyagov / 123RF Andrey Armyagov / 123RF

Odborníci sa zhodujú, že najlepšou metódou na zabránenie rušeniu je beh na čistom, široko otvorenom priestranstve. Chápu však, že to pre mnohých nie je možnosť, takže niektoré fitness hodinky sú vybavené ďalšou funkciou nazvanou GLONASS, ruský systém globálneho určovania polohy podobný americkému GPS.

Funkcia GLONASS umožňuje hodinkám vidieť ďalšie ruské satelity, čím sa znižuje potenciálny účinok blokovaných satelitov GPS. Používatelia by mali mať na pamäti, že táto funkcia stojí za to, že výdrž batérie hodiniek stojí, pretože musia vysielať druhý signál a neposkytuje žiadne výhody tým, ktorí majú jasný výhľad na oblohu.

Prečo nájdenie signálu mojim hodinkám niekedy trvá dlhšie ako iným?

Ak hodinky používate prvýkrát v novej oblasti, nájdenie vás môže trvať dlhšie, ako by to bolo na mieste, kde ste už sledovali aktivitu.

"Rýchlosť získania prvej opravy závisí od toho, ako dobre zariadenie pozná súčasné satelitné usporiadanie okolo vás," uviedol Kemetter. Väčšina zariadení si pamätá posledné použité miesto, a preto si vás po zapnutí nájde rýchlejšie.

"Mnoho zariadení tiež používa predpovede na obežnú dráhu satelitu," dodal Kemmeter v súvislosti s globálnymi predpoveďami o tom, kde satelity v danom okamihu obiehajú. „Tieto údaje o predikcii sú krátkodobo platné a je možné ich obnoviť pomocou dátového pripojenia k zariadeniu.“

To znamená, že často synchronizujete svoje hodinky s príslušnou aplikáciou v telefóne - napr. Garmin Connect alebo SuuntoLink - pomáha im správať sa tak, ako chcete.

Nemôžem iba používať svoj telefón?

Áno, jednoznačne. Batéria sa vám však vybije pomerne rýchlo a pravdepodobne si budete chcieť ušetriť trochu šťavy pre prípad núdze alebo objednanie burrito na zotavenie.

Spoločnosti špeciálne navrhujú hodinky GPS na sledovanie vašich outdoorových aktivít, čo znamená, že majú zvyčajne menšie, ľahšie, odolnejšie a dlhšie výdržné batérie.

„V prípade mobilných telefónov sa vývoj obvykle nezameriava na optimalizáciu anténneho riešenia a softvéru GPS tak, aby fungovali dobre aj pri outdoorových športoch,“ zdôraznil Kemetter.

Spoločnosti ako Suunto, TomTom a Garmin uprednostňujú vo svojich fitness hodinkách merania vzdialenosti a tempa, aby poskytovali vyššiu úroveň presnosti, než aká môže byť dostupná pri použití aplikácie na smartfóne.

„Naše výrobky sú na rozdiel od mobilných telefónov špeciálne vyvinuté pre atletické aplikácie,“ uviedol Heikes. "To znamená, že aj implementácia GPS je pre tieto aplikácie doladená." Neberieme iba prvotné údaje pochádzajúce z prijímača GPS, ale pri výpočte vzdialenosti a tempa alebo rýchlosti pridávame vlastné inteligentné riešenia. “

Posledné príspevky

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