¿Qué tan preciso es un solo GPS para detectar la distancia recorrida?

Leí que el GPS de grado de consumo tiene una precisión de 5 a 10 metros para resolver las coordenadas de posicionamiento global.

Sin embargo, mi pregunta es qué tan preciso es el GPS de nivel de consumidor para detectar la distancia recorrida.

Por ejemplo:

Supongamos que registro una posición con GPS y la considero mi origen de (0,0,0). Un segundo después, vuelvo a comprobar mi posición y calculo la diferencia cuyo resultado es (10 mm, 20 mm, 30 mm).

Para este tipo de ejemplo, ¿cuánto error debo esperar?

¡¡Gracias!!

dependiendo de la aplicación, es posible que deba asumir el peor de los casos: que cada uno de los dos puntos está desviado por 10 metros. Entonces su resultado podría ser +/- 20 metros.
¿Alguna vez ha mirado los datos que su GPS emite sin moverse? Hay bastante "ruido" en los LSB (varios metros). Detectar un cambio de decenas de mm en todo ese ruido requiere tiempos de integración muy largos.
Si tiene una gran antena GPS, un receptor capaz de rastrear una docena o más de satélites y una buena base de tiempo, puede obtener una precisión mucho mejor que 5-10 m. En la Universidad, había un tipo que construía un dron de búsqueda y rescate, su gps era del tamaño de una baraja de cartas y podía llegar a una precisión de 10 cm mientras volaba a 50 km/h, y era una pieza lista para usar para que el GPS del consumidor pueda sea ​​tan bueno como quiera, siempre que tenga el dinero (creo que la unidad de este tipo costaba alrededor de $ 500 solo por el receptor GPS)
@Tom: la precisión del GPS está limitada, con el GPS estándar, la resolución está limitada a ~ 2 m. Parece que tu amigo tenía un combo GPS/IMU y probablemente algún aumento (WAAS y amigos). Agregar la IMU (y algunos filtros inteligentes) le permite filtrar el jitter y mejora enormemente la precisión de la posición. Para obtener una precisión de ~cm solo con GPS, se necesita DGPS y una plataforma de integración estable/larga.

Respuestas (3)

Las posiciones relativas son más precisas que las posiciones absolutas para un usuario L1 C/A ("GPS de grado de consumidor"). El posicionamiento diferencial GPS y RTK aprovecha este efecto.

La medición de la fase de la portadora produciría una precisión de nivel centimétrico, ya que la señal L1 tiene una longitud de onda de 20 cm. Sin embargo, los usuarios sin acceso al código militar no pueden relacionar exactamente esta fase de la portadora con la información de tiempo , siempre hay una ambigüedad. Por lo tanto, solo puede usar la fase de código, que brinda una precisión de 10 m en el mejor de los casos.

La situación es mejor si tiene acceso a la información de dos receptores o de un receptor, que tenía un bloqueo continuo en (algunos) satélites mientras se movía. Entonces conoces la diferencia de los ciclos de transporte. Para dos receptores, puede resolver la ambigüedad después de un tiempo de observación, para uno con bloqueo continuo, la ambigüedad se cancelará al restar.

Para un receptor comercial, donde no tiene acceso a los observables sin procesar sino solo a la salida de posición, esto todavía significa que la distancia recorrida es más precisa que la posición absoluta. Esto tiene que ver con el hecho de que los receptores usan "ayuda de fase de portadora" y la última posición conocida fija hasta cierto punto para mejorar su solución. La solución sería mucho más ruidosa sin tales trucos.

Esperaría una precisión de distancia de alrededor de 20 cm en condiciones óptimas (sin trayectos múltiples, poco tiempo (algunos segundos) entre observaciones, sin pérdida/adquisición de señal entre observaciones).

Puede ser bastante preciso, pero dependiendo de las condiciones del entorno (campo abierto o cañón de la ciudad) y la posición del GPS (en el bolsillo o sentado abierto con una buena vista del cielo), puede tener una buena cantidad de caminata aleatoria.

La respuesta es "depende" y necesita probar en su aplicación para saber si será adecuada.

¡Gracias! Planeo usar esto en un campo abierto usando un Arduino verificando el delta con la mayor frecuencia posible. Cuando dice "bastante" preciso, ¿adivinaría el nivel de precisión "mm", "cm" o "m" para un delta de 1 segundo en mi configuración?
Siempre asumo que la precisión GPS milimétrica solo está disponible en las unidades GPS de grado militar, no en las de los consumidores comunes. Corrígeme si estoy equivocado.
@soosaisteven: No, las técnicas como RTK pueden brindar una precisión de nivel centimétrico incluso con la señal civil. Pero este nivel de rendimiento generalmente no está disponible en un módulo económico para el consumidor, la mayoría de los cuales no realizan ni proporcionan mediciones de la fase de la portadora.
Mira, quiero decir, si te quedas quieto y cuentas todo el movimiento a la deriva como 'movimiento', será basura. Si andas en bicicleta por la calle, probablemente será bastante bueno. Hacer que la cosa golpee un objetivo dentro de 1-2 m no es irrazonable, pero si va a intentar tomar los datos literalmente con algún objeto estacionario o de movimiento lento, necesitará algún tipo de filtrado.

Puede esperar varios metros de imprecisión. A menos que se esté moviendo varias decenas de metros entre "muestras", no debe esperar información útil sobre la posición delta.

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