GPS годинник - як вони працюють, і чому вони не завжди точні

як працюють gps годинники на великому пальці Suunto Ви зашнуровані і готові до роботи, але ваш годинник GPS змушує вас нетерпляче бігати на місці, поки він шукає сигнал. Або, можливо, ви святкуєте після перегонів і помічаєте, як годинники ваших друзів демонструють дещо інші відстані, ніж ваші. Незалежно від деталей, у якийсь момент ви, напевно, дивилися на фітнес-пристрій, прив’язаний до зап’ястя, і дивувались: „Що, блядь, там взагалі відбувається?“

Ми тут з вами. Щоб дійти до суті цих таємниць, ми попросили провідних експертів у галузі фітнес-годинників пояснити химерність та складність цих носіїв, щоб ви - користувач - мали найкращий досвід у цій галузі.

Що таке GPS і як він працює?

Почнемо з основ. Фітнес-годинник використовує GPS - або систему глобального позиціонування - для визначення вашого точного місцезнаходження за допомогою процесу, який називається тріангуляція.

«Тріангуляція - це спосіб визначити різницю між часом, коли ваш біговий годинник отримує сигнал GPS, і часом, коли сигнал GPS був надісланий на ваш годинник. Різниця між передачею та прийомом сигналу GPS визначає, наскільки далеко знаходиться супутник », - пояснив Ден Лунд, менеджер з маркетингу продуктів TomTom, Digital Trends.

Цей процес повторюється із супутниками, які сидять далі від годинникового приймача, який фіксує своє точне місце розташування і продовжує відстежувати приймач протягом всієї діяльності.

«Завдяки інтеграції технології GPS у фітнес-або спортивний годинник, годинник вимірює ряд точок, які використовуються для точного визначення таких показників, як відстань, швидкість та темп. Ці показники дають бігунам можливість в реальному часі зрозуміти їхні бігові показники », - додав Лунд.

А як щодо висоти?

Інформація про висоту доступна через GPS так само, як і горизонтальне положення, але менеджер з продуктів Lund and Garmin Джо Хейкес каже, що дані, як правило, дуже галасливі і, як правило, обчислюються через веб-сайт або додаток за допомогою цифрової моделі висоти.

Для точніших показників висоти багато фітнес-годинників використовують барометричні висотоміри для вимірювання змін тиску на різних рівнях висоти під час тренування, забезпечуючи дані про зміну висоти в режимі реального часу. "Це 3D відстань проти 2D відстані", - пояснив Лунд для Digital Trends.

"Ми вводимо барометр у все більше і більше наших пристроїв, що можна носити, оскільки це дозволяє функцію" піднялися підлоги "," сказав Хейкс. "Однак, я думаю, клієнти повинні розуміти, що для переважної більшості бігунів користь від цього виміру дуже мала".

Скільки втрачається відстань, якщо висота не враховується?

Очевидно, не багато. Хайкс надав кілька цифр, щоб проілюструвати свою думку.

«Швидка математична перевірка показує, що 10-відсоткова оцінка за одну милю створює лише додаткові вісім метрів відстані порівняно з однією милею над рівниною. Хоча 10-відсоткова оцінка може здатися не дуже сильною, це буде тому, що насправді ніхто не намагався пробігти милю на 10-відсоткову оцінку! "

Суть полягає в тому, що в більшості випадків величина відстані, втраченої за допомогою 2D-виміру замість 3D-виміру, ймовірно, становить невелику частку відсотка.

“У більшості продуктів [Garmin] ми не враховуємо зміни висоти при розрахунках відстані. За винятком рідкісних випадків, це насправді не має значення ", - зазначив Хейкс.

Чому мій годинник показує відстань, відмінну від відстані моїх друзів, хоча ми бігали одним маршрутом?

Це може бути зумовлено низкою причин. Головним фактором є, мабуть, те, що ви всі носите різні пристрої, які використовують різні способи прийому, реєстрації та фільтрації сигналу GPS.

Ви також можете помітити більші розбіжності на великих відстанях. Це пов’язано з невеликою різницею в помилках GPS, які накопичувались на відстані.

"Опція економії заряду, доступна на деяких пристроях, може знизити точність вимірювання за допомогою GPS", - сказав менеджер з продуктів Suunto і триатлоніст Маркус Кеметтер для Digital Trends. "На сьогоднішній день технологія GPS стала дуже хорошою, і різниця відстаней між пристроями часто становить менше одного відсотка".

Різні алгоритми, застосовані до даних, також створюють незначні розбіжності. "Запущені програми згладжують дані для підвищення точності GPS", - пояснив Лунд. "Це може вплинути на відображену відстань."

Очевидно, що існує величезний потенціал і для людських розбіжностей. Будь-які додаткові кроки, які ви зробите - будь то до пункту допомоги чи піт-стопу в кущах - розраховуйте безпосередньо на годинник. Тобто, якщо ви не призупините його.

Призупинивши годинник, ви більше не отримуєте сигнали GPS, тому єдиним способом компенсувати будь-яку відстань, втрачену, коли ви забудете зробити паузу, є ручне редагування активності в додатку.

"Ми відчуваємо себе дуже впевнено в бігових відстанях, розрахованих нашими Garmin Forerunners, і, на мій досвід, похибка на відстані зазвичай менше приблизно 0,7 відсотка, що становить близько 11 метрів на милю", - сказав Хейкес і продовжував пояснювати, що 11 метрів веде до трьох секунд різниці між часом, коли годинник подає звуковий сигнал, і чужим звуковим сигналом на позначці в одну милю.

Наскільки сильним є сигнал GPS?

"Для користувачів на суші або в морі сигнал GPS приблизно такий же сильний, як лампочка для вашого ока, коли він знаходиться в декількох милях від них", - сказав керівник відділу маркетингових рішень та послуг Spirent Саймон Ло для Digital Trends. Крім того, Spirent - це компанія, яка виробляє обладнання, розроблене для імітації умов, здатних потенційно перешкоджати роботі GPS-пристроїв.

З 32 супутників у системі GPS Лое сказав, що приймач повинен мати можливість "бачити" принаймні чотири в небі, щоб нормально функціонувати. "Однак бачення більшої кількості супутників полегшує встановлення більш точного положення", - сказав Ло.

Оскільки сигнал слабкий, на нього впливає цілий ряд факторів - від природних впливів до перешкод від інших сигналів, що передаються в цій місцевості.

Які типи речей викликають втручання?

Найбільшою загрозою для сигналу GPS є, просто кажучи, "речі на шляху". Це включає високі будівлі в міських районах та щільний деревний покрив у пустелі.

"У листяних лісах, коли листя опадає взимку, годинник може фіксувати інший шлях від того ж маршруту, пройденого влітку", - сказав Ло.

Такі перешкоди, як густе листя та хмарочоси, також зменшують або повністю блокують супутникові сигнали GPS. "Вони також створюють інші проблеми, наприклад, коли сигнал відскакує від будівлі до того, як дійде до годинника, і в цьому випадку приймач GPS на годиннику буде думати, що він знаходиться далі від супутників, ніж насправді", - додав Хейкс.

Це явище називається багатопроменевим, і хоча існують алгоритми, які намагаються боротися з багатопроменевими перешкодами, воно все одно створює помилки.

Андрій Армягов / 123RF Андрій Армягов / 123RF

Експерти сходяться на думці, що найкращим методом уникнення перешкод є біг на чистій, широко відкритій території. Однак вони розуміють, що для багатьох це не варіант, тому деякі фітнес-годинники оснащені додатковою функцією під назвою ГЛОНАСС, російською системою глобального позиціонування, подібною до американської GPS.

Функція ГЛОНАСС дозволяє годиннику бачити додаткові російські супутники, тим самим зменшуючи потенційний ефект заблокованих супутників GPS. Користувачам слід пам’ятати, що ця функція затрачує час автономної роботи годинника, оскільки він повинен надсилати другий сигнал і не надає переваг тим, хто має чіткий вид на небо.

Чому на моєму годиннику іноді потрібно більше часу, щоб знайти сигнал, ніж інші?

Якщо ви вперше використовуєте годинник у новій зоні, знаходження вас може зайняти більше часу, ніж у місці, де ви вже відстежували активність.

"Швидкість отримання першого виправлення залежить від того, наскільки добре пристрій знає поточне сузір'я навколо вас", - сказав Кеметтер. Більшість пристроїв запам'ятовують останнє використовуване місце розташування, і тому швидше знаходять вас при увімкненні.

"Багато пристроїв також використовують прогнози супутникової орбіти", - додав Кемметр, маючи на увазі глобальні передбачення того, де супутники орбітують у будь-який момент часу. "Ці дані прогнозу дійсні протягом короткого часу і можуть бути оновлені за допомогою з'єднання даних із пристроєм."

Це означає, що часта синхронізація годинника з відповідною програмою на вашому телефоні - наприклад, Garmin Connect або SuuntoLink - допомагає йому поводитися так, як ви хочете.

Чи не можу я просто користуватися телефоном?

Так, абсолютно. Але це розрядить вашу батарею досить швидко, і ви, ймовірно, захочете зберегти трохи соку для надзвичайних ситуацій або замовити буріто для відновлення.

Компанії спеціально розробляють годинники GPS для відстеження активності на свіжому повітрі, а це означає, що вони, як правило, мають менші, легші, довговічніші та довговічніші акумулятори.

"У мобільних телефонах фокус розробки, як правило, не полягає в оптимізації рішення антен та програмного забезпечення GPS для успішної роботи в спортивних змаганнях на свіжому повітрі", - зазначив Кеметтер.

Такі компанії, як Suunto, TomTom та Garmin, надають пріоритет вимірюванню відстані та темпу у своїх фітнес-годинниках, щоб забезпечити вищий рівень точності, ніж той, який може бути доступний за допомогою програми на смартфоні.

"Наші продукти спеціально розроблені для спортивних занять, на відміну від мобільних телефонів", - сказав Хейкс. «Це означає, що навіть реалізація GPS точно налаштована для цих програм. Ми не просто беремо вихідні дані, що надходять від приймача GPS, але ми додаємо свої власні розумні функції, коли обчислюємо відстань, темп або швидкість ".

Останні повідомлення

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