На главную
ПРАВИЛА FAQ Помощь Участники Календарь Избранное DigiMania RSS
msm.ru
! правила раздела Алгоритмы
1. Помните, что название темы должно хоть как-то отражать ее содержимое (не создавайте темы с заголовком ПОМОГИТЕ, HELP и т.д.). Злоупотребление заглавными буквами в заголовках тем ЗАПРЕЩЕНО.
2. При создании темы постарайтесь, как можно более точно описать проблему, а не ограничиваться общими понятиями и определениями.
3. Приводимые фрагменты исходного кода старайтесь выделять тегами code.../code
4. Помните, чем подробнее Вы опишете свою проблему, тем быстрее получите вразумительный совет
5. Запрещено поднимать неактуальные темы (ПРИМЕР: запрещено отвечать на вопрос из серии "срочно надо", заданный в 2003 году)
6. И не забывайте о кнопочках TRANSLIT и РУССКАЯ КЛАВИАТУРА, если не можете писать в русской раскладке :)
Модераторы: shadeofgray, JoeUser
  
> Уточнение 3D координат GPS
    Приветствую!

    Как известно, точность получения GPS-координат, в известной степени, зависит от условий. Грубо говоря, разброс может быть от 1 до 40 метров, в зависимости от ряда условий. Ваше мнение - увеличение количеств измерений даст какое-то преимущество для более точного вычисления реальной координаты?

    Возможно ли использовать какой-то математический аппарат для "уточнения", допустим градиент "поля" измерений?
    Мои программные ништякиhttp://majestio.info
      Что ты подразумеваешь под увеличением количества измерений?

      Если повторные замеры в течение непродолжительного времени от одной и той же группы спутников, то обычный GPS-приёмник и так постоянно это делает. Это даёт небольшое улучшение точности за счёт усреднения ошибок собственно измерения задержек и вызванных небольшими флуктуациями атмосферы. Небольшое, потому что эти ошибки вносят относительно малый вклад в общую ошибку определения координат.

      Можно делать проводить измерения с числом спутников большим минимально возможных четырёх. Это тоже делает обычный GPS-приёмник, который берёт максимально возможное для него число спутников, а даже у самых простых число спутников ограничено восемью (больше обычно и не видно). Это уже заметно улучшает точность (ошибка уменьшается ориентировочно до полутора раз), так как взаимно компенсируются ошибки, обусловленные неоднородностью атмосферы и ошибками параметров орбиты, передаваемых спутниками.

      Можно повторно определять координаты в течение суток. Из-за изменения параметров атмосферы и смены спутников, участвующих в измерениях, ошибка уменьшается ещё сильнее. Но для этого надо либо сидеть на одном месте, либо вести счисление, определяя изменение своих координат каким-либо методом, не связанным с использованием GPS, и имеющим погрешность хотя бы на порядок лучше, чем ошибка одиночного измерения по GPS.

      Все описанные варианты не обеспечивают точность лучше нескольких десятков метров, СКО ошибки всё равно остаётся на уровне метров 20 или больше.

      Наилучшие результаты получаются при использовании дифференциального режима измерений. Ошибка определения координат при использовании одного набора спутников на довольно большой площади оказывается одинаковой для всех измерителей. Поэтому если измерить координаты GPS в какой-нибудь точке, координаты которой точно известны, вычислить ошибку, передать на соседние, мобильные навигаторы и там внести поправку, то результирующая ошибка и получится с СКО порядка метра-двух. Этим и занимаются натыканные по всему миру опорные станции.

      Похожие результаты получаются, если использовать в подобном режиме навигатор. Начав с известной точки, определяя по GPS приращения координат, и периодически перевычисляя поправку можно довольно точно отслеживать траекторию навигатора даже без сигнала опорной станции. Так работают автомобильные GPS-навигаторы, корректируя поправку по известным им координатам дорожной сети (почему им не нравятся некоторые, недостаточно качественно составленные, карты).

      Добавлено
      И да, нет такой штуки, как "поле" измерений, и соответственно нет его градиента.
      Хотя при наличии нескольких опорных станций под боком можно аппроксимировать "поле ошибки", и более точно определить поправку.
      Всё написанное выше это всего лишь моё мнение, возможно ошибочное.
        Если у вас разброс более 6 м просто выкенте ваш приемник из начала 90-тых и замените современным. У них СКО 0.6 м у 2017 года у более старых до 6 м. Усреднения результата даст нужную точность до см.

        http://arctica-ac.ru/docs/4(8)/055-065_ARKTIKA_8_2012.pdf
        Сообщение отредактировано: Pavia -
        Правильный обед должен состоять из 5 блюд приготовленных из 33 ингредиентов.
          Цитата Pavia @
          Усреднения результата даст нужную точность до см.

          Pavia в своем амплуа - лепит цифры с потолка ;)
          Причем не поясняя (или не понимая?) их смысла. А затем еще и приводит ссылки, которые опровергают его потолочные цифирьки.
          Смотрим на рис.13 и 14 по приведенной ссылке. Средняя ошибка для абсолютного режима измерений составляет порядка 2 м. В дифф. режиме по "правильным" опорным станциям ошибка может быть уменьшена до ~1-1.5 м (а по "кривым" станциям может быть даже больше, чем в абс.режиме). Ну конечно, если усреднить данные за сутки, а еще лучше за 15 суток, то можно и на сантиметровую точность выйти. Но если внимательно изучить рис.13, то невооруженным взглядом видно, что максимальные ошибки в абсолютном режиме наблюдаются в дневное время, а минимальные (в среднем) в ночное. Для тех, кто понимает физические основы GPS, понятно, что это связано ни с какими-то там индустриальными и прочими помехами (что может иметь место в крупных городах, но не на "безлюдном" северном морском пути), а с изменением задержки сигнала в ионосфере, связанной с солнечной активностью и ее флуктуациями. Основным источником погрешности абсолютных измерений в GPS\ГЛОНАСС является именно "плохо" прогнозируемая задержка сигнала в ионосфере (с учетом ее локальной неоднородности). "Козе понятно", что эта задержка изменяется сравнительно медленно, поэтому усреднение результатов измерений на коротких (минутных) интервалах времени не может привести к заметному уменьшению ошибки позиционирования. Соотв-но кардинально повысить точность измерений можно лишь двумя основными способами: 1) использованием дифф.режима с приемом поправок от контрольных станций с известными координатами (ну или кинематической разновидностью дифф.режима, о которой упомянул amk, когда приемник инициализируется на точке с известными координатами, а затем в течении некоторого времени\расстояния может достаточно точно отслеживать свое относительное перемещение) 2) обработкой данных (по спец. методикам) за длительный период времени, исчисляемый как минимум несколькими сутками (или "месяцами-годами" в зависимости от требуемой точности).
          Сообщение отредактировано: leo -
            Цитата leo @
            В дифф. режиме по "правильным" опорным станциям ошибка может быть уменьшена до ~1-1.5 м

            Вот это и есть цифры с потолка. Опорные станице есть в США для GPS и в России для Глонасс. Мало того что они для разных систем так ещё. На северном-ледовитом пути опорных станций нет. Есть ещё штук 2-5 станция для GPS в Европе. Это капля в море и их можно не считать.
            Российские опорные стагнации не работают в автоматическом режиме. Только после того как вы оправите в центр вам по ним пересчитают результат.


            Цитата leo @
            Средняя ошибка для абсолютного режима измерений составляет порядка 2 м

            Средняя это не СКО.

            Цитата leo @
            в своем амплуа - лепит цифры с потолка

            С потолка это если без пруфов. У меня пруф был. Важно другое что погрешность в 40 м это устаревшые сведенья.
            Более того тот отчёт что я приложил тоже старый 2011 г.
            В 2013-2017 было ещё несколько походов. Сейчас ссылки найти не могу.

            Вот свежий чиап от Интела обрати точность уже см.
            https://habrahabr.ru/company/intel/blog/258779/
            В 2017 на его базе стали делать законченные изделия в виде приемников.
            Искать лень

            Цитата leo @
            Ну конечно, если усреднить данные за сутки, а еще лучше за 15 суток, то можно и на сантиметровую точность выйти.

            6м разброс 1 см
            6 м/1 см=600 см/1 см = 600 измерений. Суток тут и не надо. Достаточно 10 минут.

            Цитата leo @
            GPS\ГЛОНАСС является именно "плохо" прогнозируемая задержка сигнала в ионосфере (с учетом ее локальной неоднородности).

            Бла-бла-бла. Где пруф? А то сейчас окажется, что опять на старых приемниках, а на новых всё решено давным давно.
            Сообщение отредактировано: Pavia -
            Правильный обед должен состоять из 5 блюд приготовленных из 33 ингредиентов.
              Цитата JoeUser @
              точность получения GPS-координат, в известной степени, зависит от условий. Грубо говоря, разброс может быть от 1 до 40 метров, в зависимости от ряда условий. Ваше мнение - увеличение количеств измерений даст какое-то преимущество для более точного вычисления реальной координаты?

              Кроме обычных (систематических и случайных) ошибок может присутствовать ещё и постоянное смещение (попробуй найти себя в бомбоубежище! в лучшем случае найдёшь его вход...) - тогда хоть обызмеряйся, ничего не поможет... Ну а с первыми двумя да, чем больше измерений, тем точнее (с заданной вероятностью) результат - при условии полной неподвижности датчика и неизменности потенциально влияющего на результат окружения.
              Есть претензии ко мне как к модератору? читайте Правила, разделы 5 и 6, и действуйте соответственно.
              Есть претензии ко мне как к участнику? да ради бога.
              Не нравятся мои ответы? не читайте их.
              В общем, берегите себя. Нервные клетки не восстанавливаются.
                Цитата Pavia @
                6м разброс 1 см
                6 м/1 см=600 см/1 см = 600 измерений. Суток тут и не надо. Достаточно 10 минут.

                Все эти десять минут ты будешь получать данные примерно с одной и той же ошибкой, с небольшими колебаниями около какого-то значения.
                Усреднив эти 600 измерений ты получишь более точное значение этой ошибки, но она останется.
                Кроме того, судя по написанной тобой формуле, в теории погрешностей ты вообще не разбираешься. Если ты имеешь измерения с независимыми (!) ошибками в 6 м (СКО), то для получения усреднённого результата с ошибкой в 1 см тебе надо усреднить не 600 измерений, а 360000 (ошибка уменьшается пропорционально корню квадратному из числа наблюдений).
                Всё написанное выше это всего лишь моё мнение, возможно ошибочное.
                  Цитата Pavia @
                  Вот свежий чиап от Интела обрати точность уже см.

                  Причем тут "уже"? Геодезические приемники уже давным-давно обеспечивают единицы см. Но достигается это за счет использования дифф.режима и фазовых измерений. Те новые приемники, о которых ты говоришь, основаны на этих же принципах, но ориентированы на другой сегмент рынка - в основном на использование в беспилотниках. Поэтому они проще, легче и существенно дешевле.

                  Кстати, по поводу возможности усреднения результатов: по приведенной тобой ссылке, есть примечательная картинка, показывающая разброс результатов измерений относительно истинного положения приемника (точка 2). Легко видеть, что среднее значение облака точек смещено относительно истинного положения сантиметров на 20. Поэтому сколько не усредняй результаты (на коротких интервалах), а смещение среднего все равно останется. В данном случае это смещение скорее обусловлено не ионосферой (т.к. база с приемником расположены практически в одной точке), а другими факторами. Но ошибка за счет ионосферы при абсолютном (не-дифференциальном) позиционировании ведет себя аналогично - результаты измерений могут гулять всего на 1-2 м, но при этом смещение среднего может составлять до 10-15 м. Для наглядности: по той же ссылке, где-то в середине комментариев, приведен примерный график суммарной ошибки измерений - медленно изменяющаяся ионосферная погрешность (от 15 до 12 м), на которую наложена случайная составляющая с амплитудой 1-2 м. Ясно, что усреднив весь график, мы получим просто среднюю ионосферную ошибку на данном интервале равную ~14 м.
                    Цитата Akina @
                    Кроме обычных (систематических и случайных) ошибок может присутствовать ещё и постоянное смещение

                    А разве бомбоубежище даст "постоянное" смещение? Там скорее всего будет просто отсутствовать способность измерения.
                    Мои программные ништякиhttp://majestio.info
                      Цитата JoeUser @
                      А разве бомбоубежище даст "постоянное" смещение? Там скорее всего будет просто отсутствовать способность измерения.
                      При открытой двери сигналы будут проникать в бомбоубежище через неё.
                      А поскольку расстояние от двери до приёмника для всех сигналов одинаково - приёмник будет выдавать координаты двери. Это если сигналов хватит, чтобы приёмник их смог поймать.

                      Мы несколько лет назад обнаружили, что во вроде бы изолированной от внешнего мира безэховой камере, прошедшей контроль, при неплотно закрытой двери (когда она просто притворена, а не притянута запорами к косяку) сотовый телефон работает. Я потом, когда телефон с собой был, попробовал его включить до того, как вышел. По крайней мере неподалёку от двери сигнал вполне приличный от станции ловился, в городе местами слабее.
                      Сообщение отредактировано: amk -
                      Всё написанное выше это всего лишь моё мнение, возможно ошибочное.
                        amk, я сперва прочел твои рассуждения, вроде ниче. Но потом решил найти материал по принципам работы GPS. Прочел его. И вот только после этого мне не понравились твои рассуждения и доводы :lol:
                        Мои программные ништякиhttp://majestio.info
                          Цитата JoeUser @
                          И вот только после этого мне не понравились твои рассуждения и доводы
                          И что тебя смутило? Ведь там ничего, противоречащего моим рассуждениям, не написано.

                          Да, я не стал упоминать, что поскольку приёмник будет ловить не прямые сигналы, а какие-то их отражения от объектов, расположенных неподалёку от этого входа, то и ошибка сильно возрастёт. Причём даже опорная станция тут ничем не поможет - она-то ловит прямые сигналы. Ну из-за множественных отражений внутри самого убежища (длина волны несущей всего 190 мм, даже по проходам убежища будут распространяться высшие моды) приём сигналов будет неустойчивым, и при перемещении ты временами будешь попадать в узлы стоячих волн и часть сигналов вообще не будет приниматься (как правило, они будут пропадать практически в одном месте).

                          Не понял, на кой им сдалась такая большая антенна? Там достаточно диаметра 70-80 мм.
                          Всё написанное выше это всего лишь моё мнение, возможно ошибочное.
                            Цитата amk @
                            И что тебя смутило? Ведь там ничего, противоречащего моим рассуждениям, не написано.

                            Противоречащего нет. А вот много дополнительного есть, в том числе и в обработке отраженных сигналов.
                            Мои программные ништякиhttp://majestio.info
                            1 пользователей читают эту тему (1 гостей и 0 скрытых пользователей)
                            0 пользователей:


                            Рейтинг@Mail.ru
                            [ Script Execution time: 0,1365 ]   [ 14 queries used ]   [ Generated: 24.06.18, 16:58 GMT ]