GPS pontos vagy pontatlan?


A gyakori használattól kissé már meggyötört Garmin 62s-el a zsebemben szólnék pár szót az outdoor navigációs rendszerekbe vethető bizalomról. Mit lehet elvárni egy átlagos, 200-300 € értékű készüléktől, mely alapvetően gyalogos illetve kerékpáros felhasználók részére lett kifejlesztve. Vajon vakon rábízhatom magam?

ConstellationGPSA kérdést nem lehet egy egyszerű igennel vagy nemmel megválaszolni, ám annyi bizonyos, hogy az esetek túlnyomó többségében egy rendkívül hasznos segédeszközről van szó, mely nagyban megkönnyíti a mindenkori a tájékozódást, a helyes út meglelését. A legjobban akkor érvényesíthető a segédlete, ha a felhasználó tisztában van a rendszer és a készülék nyújtotta elvi és gyakorlati határokkal.

Ha végignézem az eddig feljegyzett nyomvonalaimat (halványkék színnel jelölve), és összevetem őket a térképeken kijelölt ösvényekkel, akkor a következőket lehet megállapítani:

  • Ugyanazon a turistaúton végighaladva a feljegyzés soha nem készít azonos nyomvonalat. Az eltérések átlagosan 5-10 méteren belüliek. Ritkábban bár, de ennek a többszöröse is előfordulhat (lásd az alábbi képeken).
  • Meredek sziklafalak alatt és északi fekvésű lejtőkön rögvest növekszik a pontatlanság, a pozíció-meghatározása esetenként teljességgel hasznavehetetlenné válik
  • Jól megfigyelhető, hogy egy a térképen berajzolt út és a valós ösvény nincsenek mindíg takarásban (egy nyomvonal valamelyest eltérhet a térképen feltüntetett vonaltól).

Wachthüttelkamm_Tracks_1
Wachthüttelkamm: eltérések a kijelölt útól
GriesleitenTracks
Griesleiten: rengetegszer ugyanazon az úton haladva
Höllental_BadTracks
Großes Höllental: teljesen megbízhatatlan kilengések, északi szurdok
  • Egy feljegyzés alapján nem lehet eldönteni, hogy pontosan ugyanabba a pontba érkeztem-e vissza, mint ahonnan elindultam. Az eltérés akár 10-12 m is lehet.
  • Egy a térképen kibökött fix koordinátát pontosan lokalizálni lehetetlenség. Csupán csak annyiban lehetünk biztosak, hogy a keresett pont durván egy jól meghatározható sugarú körön belül fekszik. Optimális esetben ez a sugár 2-3 méter.
  • Déli fekvésű lejtökön és sima, vagy enyhén dimbes-dombos terepen a készülék sokkal megbízhatóbb adatokat produkál

A kérdés, hogy miért van ez így? Válaszokra vadászva kiderült, hogy a pozíció-meghatározás pontossága arányos a készülékünk által befogható műholdak számával (direkt rálátás). Optimális esetben ez 8, de legfeljebb 10 vagy 12.

garmin_gpsmap62_page-satellites
Ez a képzeletbeli GPS készülék 8 műhold jelét veszi. A pontosság itt 2 méter (elmélet)
P1080655
A gyakorlat: 7 műhold, a megállapított pontosság itt 7 méter

 

P1080668
A Törlwegen (Rax) 9 műhold jelét fogva a pontosság 4 m (ritkán jobb)
P1080719
A Gsolhirnsteigen (Rax) a pontosság 5 m

Nem árt tehát időnként meglesni, hogy készülékünk éppen hány műhold adását fogja. Különösen akkor érdemes ezt ellenőrizni, amikor bizonytalanok vagyunk, hogy vajon jó helyen járunk-e. Valamelyest jól használható pontossághoz legalább négy műhold vétele szükséges, de ez megfigyelésem szerint egymagában még nem garantál minőségi meghatározást. Ilyen esetben soha sem szabad vakon megbízni a GPS-ről leolvasott adatokban. A látószögben legalább 5-6 műholdnak kell lennie ahhoz, hogy a pontosság elfogadható legyen. De vajon mit is jelent az, ha készülékünk 3, 4 avagy 5 méteres pontosságot jelez? Vajon hogyan kell a kijelzett adatot értelmezni?

GPS

A fenti képen látható valós 4 méteres pontosság az itt látható CEP (Circular Error Probable) grafikonon a belső sötétzöld kör sugarát jelenti.  Ilyenkor a készülékünk képes úgy meghatározni a pozíciónkant, hogy az esetek felében (mondjuk minden második mérés) a mért koordináták egy 4 méter sugarú kör belsejében fekszenek. Az esetek 95%-ban a koordináták a halványabb dupla sugarú 2*4 = 8 méteres körön belüliek, illetve az esetek 98.9%-ban 2.55*4= 10.20 méter sugarú körön belüliek.

Ennek annyi a gyakorlati haszna, hogy egy esetleges eltévedés legalább 4 méter, de legfeljebb 2*10.20=20.4 méter megtétele után minden kétséget kizáróan leolvasható a készülékről, minekutána a felhasználón a sor, hogy megtalálja az elvétett utat.

Készülékünk pontosságát a vehető műholdak számán kívül még a belső (fedélzeti) óra pontossága befolyásolja a legjobban. A GPS pozíció-meghatározás ugyanis időmérésen alapul. Tudniillik azt kell lemérni, hogy mennyi idő alatt érkezik meg a műhold jele a megfigyelőhöz. A műholdak egymással szinkronizált atomórái garantálják, hogy egészen pontosan tudni lehet, mikor lett kibocsátva a jel és ismert az egyes műholdak pontos pozíciója is. Ez alapján aztán kiszámolható a megfigyelő műholdtól való távolsága. Minél pontosabb a készülék órája, annál pontosabb a távolság meghatározás, ergo a pozíció-meghatározás is. Megfizethetetlenül drága atomóra esetén lenne a legprecízebb a pozíció-meghatározás. A gyakorlatban viszont valamennyi készülék quartz fedélzeti órát használ. 10m-es pontosságú távolságmeghatározás feltétele 0,00000003 másodpercnyi (30 nanosecundum) pontossággal történő időmérés.

Nem csoda tehát, hogy amikor a fél eget eltakarja egy sziklafal, akkor praktikusan feleződik a műholdakkal felvehető kapcsolatok száma is, mely, ha 4 alá csökken, akkor már teljességgel használhatatlanná válik. Egy mély szurdokban pedig az égre néző rés még akár egyetlen műhold vételét sem teszi lehetővé. Ezen kívül a sziklafalakról fogott visszaverődések még egy lapáttal rátehetnek a torzításra. Hasonló helyzet áll elő északra meredeken lejtő turistautakon, is (pl. Großes Höllental, Raxalpe, ahol a GPS helyenként teljességgel megkergül, lásd a fenti illusztrációt). A műholdak többsége tehát déli irányba tekintve fogható be a legjobban.

Ergo, a navigációs készülék nagyban megkönnyíti, segíti az orientációt, ám a konkrét csapást, a megfelelő turistautat végül is magunknak kell meglelnünk. Síkságon, sima fennsíkon, vagy enyhén tagolt aljzatú erdőben a készülék használata lehetővé teszi akár egy a GPS-en húzott nyomvonal (track) „toronyiránti” követését és garantálja a biztos célba érést is (lásd az optimális feltételeket). Szakadékokkal szétszabdalt hegyvidéki terepen viszont, kizárólag toronyiránt haladni teljességgel hamis elképzelés és ködben, csökkent látási viszonyok esetén akár lezuhanáshoz is vezethet. Ilyen környezetben GPS-el a felszerelkezve is simán el lehet tévedni, vagy el lehet véteni a jó csapást.

Ne feledjük tehát, egy átlagos GPS készülék kijelzőjére pillantva optimális körülmények esetén is csak annyit tudunk bizonyossággal megállapítani, hogy valahol egy méterekben meghatározható átmérőjű körön belül vagyunk.

Kategória: Computers and Internet, Hiking-Climbing | Közvetlen link a könyvjelzőhöz.

Vélemény, hozzászólás?

Adatok megadása vagy bejelentkezés valamelyik ikonnal:

WordPress.com Logo

Hozzászólhat a WordPress.com felhasználói fiók használatával. Kilépés /  Módosítás )

Google+ kép

Hozzászólhat a Google+ felhasználói fiók használatával. Kilépés /  Módosítás )

Twitter kép

Hozzászólhat a Twitter felhasználói fiók használatával. Kilépés /  Módosítás )

Facebook kép

Hozzászólhat a Facebook felhasználói fiók használatával. Kilépés /  Módosítás )

w

Kapcsolódás: %s