Lecturas de GPS: ¿por qué la altitud es imprecisa en 50 m, mientras que la longitud y la latitud son más precisas?

Estoy usando la aplicación GeoTracker para registrar la posición y la velocidad mientras hago ejercicio a lo largo de una pista. Vivo en un terreno relativamente plano, solo cambio hacia arriba y hacia abajo no más de 5 metros como máximo, pero aunque las lecturas de latitud y longitud parecen bastante precisas, el programa, que usa GPS (y en mi humilde opinión no usa los sensores de presión / barómetro para determinar altitud) informa que la diferencia entre la altitud máxima y mínima a lo largo de la pista es de unos 50 m. Esto es bastante inexacto, parece. ¿Por qué es esto?

Gracias.

Respuestas (3)

Es probable que se deba al hecho de que el GPS simplemente no es muy adecuado para obtener mediciones de altitud precisas, y nunca lo ha sido. Ciertamente no son los típicos chips de consumo. Garmin sugiere que se esperan variaciones de hasta 400 pies en sus dispositivos, por ejemplo. Es solo un problema de geometría .

Con eso en mente, dudo que Android tenga un impacto significativo aquí. Cualquier dispositivo GPS tendrá dificultades para obtener una lectura de altitud particularmente precisa. Supongo que algunas aplicaciones pueden parecer "más precisas" que otras al tomar promedios en ventana de los datos de altitud o algo así (en lugar de mostrar directamente los datos sin procesar al usuario), pero todas obtendrán los mismos valores del chip GPS. .

Gracias por su respuesta. Me preguntaba, si un dispositivo viene con un sensor de presión (como algunos), ¿no sería mucho más preciso si se usara para convertir las lecturas de presión en lecturas de altitud? Gracias.
Quizás. Sin embargo, los sensores de presión también tienen problemas, solo que diferentes tipos. Es posible que el sensor de presión utilizado en un teléfono inteligente típico no pueda medir la altitud con mucha más precisión porque simplemente puede no ser lo suficientemente sensible. Las lecturas extremadamente precisas requerirían componentes demasiado caros. También tendría que recalibrar el sensor antes de cada uso, en un lugar de una altitud conocida, porque la presión local cambiará con el clima. No es tan fácil como equiparar un valor de presión de "X" a una altitud de "Y" para cada punto de la Tierra.
Interesante. ¿Qué hay de equiparar los cambios de altitud con los cambios de presión? ¿Es posible usar un factor constante para cambiar una lectura a otra aquí, o dicho factor constante también dependería del clima y, por lo tanto, requeriría una recalibración? Gracias.
Hay aplicaciones que usan el sensor de presión para esto. Según mi experiencia al escribir una aplicación de este tipo (IpBike), los sensores de presión de los teléfonos son lo suficientemente precisos como para funcionar mucho mejor que el gps. Puede medir con una precisión superior a 1 m cuando realiza mediciones de estilo relativo sobre, digamos, 10 de diferencia vertical. Sin embargo, la calibración y la deriva relacionada con el clima son, por supuesto, problemas.
@Ifor: Esa es una buena información. Por curiosidad, ¿tiene algún tipo de número relacionado con el tipo de variación que podría ver debido a los patrones climáticos? ¿Terminaste usando algún tipo de calibración manual para intentar compensarlo? Sinceramente, no estoy muy familiarizado con el margen de error de un sensor de presión típico de un teléfono inteligente y, aunque conocía algunos de los factores externos (como el clima) que pueden afectarlos, no he visto muchos datos sobre la medida en que estás afectado.
Puede ver que sus altitudes inicial y final en el mismo punto varían en 20 m por hora o más si se está moviendo una gran depresión. No hago nada para compensarlo automáticamente, pero hay una opción en la aplicación, el proceso posterior de la pista, una de las opciones es hacer una búsqueda en línea de la altitud inicial y final y modificar la pista asumiendo una tasa de cambio fija. . Tengo calibración manual, así como varias calibraciones automáticas, como usar el gps o una búsqueda en línea.
Gracias por tu publicación. Entonces, si el clima cambia y el teléfono inteligente permanece en el mismo lugar, convertir la lectura usando un factor constante puede hacer que la lectura de altitud varíe hasta 20 mo más debido a un cambio en las condiciones climáticas. Sin embargo, no obtuve el bit de búsqueda en línea. ¿Puedes explicar cómo funciona esto? Gracias.

Tuve exactamente el mismo problema con los datos de GPS en mi teléfono inteligente Android. Vivo en el Reino Unido y me di cuenta de que la altitud mostrada era consistentemente 40 - 50 metros más alta que la que mostraba el mapa. Yo también pensé que esto era una falta de precisión del gps. De hecho, la respuesta fue que el gps mostraba altitudes relacionadas con el esferoide global wgs84, mientras que los mapas del Reino Unido relacionan las elevaciones con el nivel medio del mar, de ahí la variación.

El problema se llama dilución geométrica de precisión . En una vista simplista, el sistema GPS calcula las distancias entre el receptor y un conjunto de al menos 4 satélites visibles. Cada una de esas distancias tiene precisión/error asociado. La precisión/error de la ubicación final depende no solo de los valores de precisión/error de la distancia individual, sino también de la configuración geométrica de los satélites en el cielo.

Cuando un satélite está bajo en el horizonte, la medición de la distancia con ese satélite no cambiará mucho si cambia la altitud del receptor, lo que produce una pobre dilución vertical de la precisión. Esto, combinado con la restricción de que los satélites en órbita no suelen proporcionar geometrías óptimas, da como resultado una pobre dilución vertical de la precisión en la posición fija final. El resultado vertical sería mejor si siempre tuviera una sobrecarga de satélite, pero el sistema en órbita simplemente no puede proporcionar esto.

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