Какова максимальная теоретическая точность GPS?


45

Я разговаривал с потенциальным клиентом, и они попросили, чтобы мы нанесли на карту некоторые точки с GPS, с максимальной (или должна быть минимальной?) Точностью 2 м.

Это район без WAAS, и у меня сложилось впечатление, что даже в самых лучших условиях одна точка GPS может быть точной, всего до 15 метров (горизонтальное поле). Это верно?

Какова максимальная теоретическая точность GPS без использования WAAS или дифференциального GPS?


2
Какой тип приемников вы будете использовать?
РК

2
Это приемник зависит, конечно, видеть , что нижний конец GPS обеспечивает в этой теме gis.stackexchange.com/questions/12011/...

1
Я не заинтересован в каком-либо конкретном инструменте. Я обеспокоен теоретической точностью в типичных условиях окружающей среды.
Девдатта Тенгше

@DanPatterson Я думаю, что конкретный прибор и показания используют WAAS, а не чисто спутниковое GPS-позиционирование.
Девдатта Тенгше

2
Не включен WAAS @Devdatta, 7-летний Garmin Etrexs. Иногда стационарность на сайте дает лучшие результаты для любого GPS. Ссылка была просто пищей для размышлений.

Ответы:


30

В настоящее время правительство Соединенных Штатов заявляет, что для гражданских (SPS) GPS горизонтальная точность составляет 4 метра (7,8 метра, 95% доверительный интервал). Вертикальная точность хуже. Имейте в виду, это минимум. Некоторые устройства / места надежно (95% времени или лучше) могут получить точность 3 метра. Технический документ по этой спецификации вы можете найти здесь .

Для получения более общей информации о точности GPS перейдите на веб-сайт GPS.gov . Этот веб-сайт также содержит данные и информацию о системах с поддержкой WAAS и уровнях точности в зависимости от местоположения. Это отличный ресурс.

По сути, вы не можете получить достоверность 2 метра без какой-либо коррекции.

Редактировать: еще что-то, чтобы рассмотреть использование устройства, которое может общаться как с GPS, так и со спутниками ГЛОНАСС . Мне не известны какие-либо статьи о точности или исследования, которые объединяют обе системы для повышения точности, но, по крайней мере, это увеличивает потенциальные спутники, которые могут быть доступны в одном конкретном месте / времени, особенно вблизи полюсов.


Раньше я смотрел стандарт SPS 2008 года, но он очень плотный и его трудно читать. Я вижу, что они упомянули 4m как 95 процентиль за ошибку; Но я скорее надеялся на какую-то формулу или уравнение, которые это доказали.
Девдатта Тенгше

6
почему вы настаиваете на «теоретической» наилучшей производительности или хотите видеть математику за ответом выше (особенно после того, как вы говорите, что стандарт, излагающий его, «плотный и трудно читаемый»)? У вашего потенциального клиента имеется в виду бюджет, который определит, какую оценку единиц GPS вы можете взять в поле. Ваши показания не будут лучше, чем заявлено продавцом для устройства, и, вероятно, будут хуже. Как отмечалось в нескольких ответах / комментариях, GPS-навигатор потребит вам 10-15 миллионов. Без WAAS или дифференциального GPS вы не достигнете своей цели, независимо от уравнений.
Llaves

1
Для ясности заявленные 7,8 м (95% Ки) относятся к псевдодальности (диапазон от спутника до приемника), а не обязательно к точности определения местоположения пользователя. Хотя они тесно связаны, они не одно и то же. Горизонтальная точность приемника зависит от того, где находится приемник для всех спутников, от углов до каждого спутника и т. Д.
r2evans

Зависит ли точность от кристалла внутри мобильного телефона?
Прости

@prosti - на портативном устройстве основными ограничениями являются: а) длина / качество антенны и б) компромисс между потреблением батареи и схемой.
ToolmakerSteve

15

Эффекты ионосферной задержки являются крупнейшим источником ошибок в одночастотном приемнике GPS. WAAS и CORS способны исправить это лучше, чем альманах приемника , поэтому лучшее, что вы можете сделать с нескорректированным GPS, обычно составляет около 15 метров. Геодезический GPS с использованием RTK способен достичь сантиметровой точности.

Методы дифференциальной коррекции Источник изображения: http://www.spatial-ed.com/gps/gps-basics/135-differential-correction-methods.html


5

в европейских странах вне поля (не внутри города со зданиями) лучшая точность без посторонней помощи составляет 5 метров. Я также был свидетелем точности 2 метра, но это крайне редко, и я бы не стал принимать это во внимание. Средний лучший результат будет 15 метров, а средний хуже - 30-40 метров.

Вышеуказанные результаты взяты из моей полевой работы и получены при использовании различных типов смартфонов. Точность GPS сильно варьируется в зависимости от окружения, используемых устройств, погоды и многих других факторов. Результаты точности получены из сравнения моей фактической позиции с позицией GPS.

Надеюсь, это поможет.

Ура, А


1
А как вы определяете точность?
Johanvdw

1
Я использую Arcmap, чтобы установить свои фиксированные тестовые позиции, а затем измерить расстояние от GPS-позиций. Результаты, которые я изложил выше, представляют собой средние и округленные значения точности для европейских стран (в основном, Великобритании, Испании и Германии)
Антоний

5

Это результаты испытаний, проведенных в октябре и декабре 2014 года. Были протестированы следующие данные: телеметрия GPS, регистраторы данных GPS и ручной GPS.

GPSFlight STX900e телеметрия, встроенный GPS-модуль ublox LEA - S5

GPS-телеметрия BRB 900 МГц, GPS-приемник серии Lassen IQ

GPS-телеметрия TLA 900 МГц, GPS-приемник серии ublox 6

Holux 1200e GPS регистратор данных

GPS регистратор данных Tripmate 852, чипсет GPS, MTK

Garmin etrex H

Контрольными показателями были 2 государственные контрольные отметки (SSM) на расстоянии 35 км в Сиднее, Австралия. Таблицы данных для этих знаков были предоставлены NSW Spatial Exchange. Приборы оставляли на отметках на 15 минут на отметке 1 и 30 минут на отметке 2.

Все устройства поддерживают DGPS.

Все используют базовую высоту WGS 84

Отметка 1 (приблизительный вид на небо 60%)
Отметка 2 (приблизительный вид на небо 80%) Отклонение от положения, высоты

GPSFlight 1 = 9,5 фута, 18,4 фута (7 спутников)
2 = 3,5 фута, 4,6 фута (10 спутников)

BRB 1 = 11,9 фута, 16,2 фута (7 сатов)
2 = 13,6 фута, 3,7 фута (10 сатов)

TLA 1 = 12,6 фута, 14,8 фута (7 сатов)
2 = 14,2 фута, 3,6 фута (10 сатов)

Holux 1 = 29,3 фута, 40,3 фута (7 сатов)
2 = 9,8 фута, 20,4 фута (10 сатов)

Tripmate 1 = 18,5 фута, 27,3 фута (7 сатов)
2 = 7,1 фута, 1,6 фута (10 сатов)

Garmin 1 = 45,6 фута, 10,8 фута (6 сатов)

2 = 13,5 фута, 23,0 фута (10 сат)

Глядя на данные из этих показаний, все данные о местоположении этих GPS-устройств "дрейфуют" вокруг статической отметки, но в среднем дают очень приемлемую точность для моей цели IMO. Я думаю, что эти устройства должны быть оставлены на 1 час для правильной стабилизации. Я использую эти GPS-устройства на рекордных полетах World kite и в удаленной зоне, которую я использую, и на высотах до 16 000 футов получено 12 или даже 13 спутников. Это гораздо больше, чем кажется большинству людей в городских или лесных районах. Любая из этих единиц даст мне точность выше 0,08% по моему профилю роста. Если вам нужна более высокая точность, вам понадобится что-то вроде тахеометра Trimble или аналогичного GPS-приемника с дополнительным дополнением. Это зависит от того, сколько вы платите и ваше понимание использования и ограничений. Люди иногда имеют нереальные ожидания того, что такое замечательная технология по очень низкой цене. Первоначально я заплатил 600 долларов за телеметрию GPSFlight 9 лет назад. BRB составлял 300 долларов, TLA - около 250 долларов, Garmin etrex - 99 долларов, Holux - 100 долларов, Tripmate - 50 долларов. Я могу вспомнить, что легкодоступные портативные устройства GPS были около 800 долларов около 20 лет назад. Они становятся все дешевле и дешевле, но я не могу ручаться за качество или точность всех дешевых единиц. Производители устройств GPS потребительского уровня обычно предъявляют претензии в размере менее 3 метров для определения местоположения и менее 5 метров для определения высоты при хороших условиях. Кажется, это все еще огромный удар, потому что эти устройства могут поместить вас в 10-метровый квадрат на поверхности земли с 40 миллиардами квадратных метров. Первоначально я заплатил 600 долларов за телеметрию GPSFlight 9 лет назад. BRB составлял 300 долларов, TLA - около 250 долларов, Garmin etrex - 99 долларов, Holux - 100 долларов, Tripmate - 50 долларов. Я могу вспомнить, что легкодоступные портативные устройства GPS были около 800 долларов около 20 лет назад. Они становятся все дешевле и дешевле, но я не могу ручаться за качество или точность всех дешевых единиц. Производители устройств GPS потребительского уровня обычно предъявляют претензии в размере менее 3 метров для определения местоположения и менее 5 метров для определения высоты при хороших условиях. Кажется, это все еще огромный удар, потому что эти устройства могут поместить вас в 10-метровый квадрат на поверхности земли с 40 миллиардами квадратных метров. Первоначально я заплатил 600 долларов за телеметрию GPSFlight 9 лет назад. BRB составлял 300 долларов, TLA - около 250 долларов, Garmin etrex - 99 долларов, Holux - 100 долларов, Tripmate - 50 долларов. Я могу вспомнить, что легкодоступные портативные устройства GPS были около 800 долларов около 20 лет назад. Они становятся все дешевле и дешевле, но я не могу ручаться за качество или точность всех дешевых единиц. Производители устройств GPS потребительского уровня обычно предъявляют претензии в размере менее 3 метров для определения местоположения и менее 5 метров для определения высоты при хороших условиях. Кажется, это все еще огромный удар, потому что эти устройства могут поместить вас в 10-метровый квадрат на поверхности земли с 40 миллиардами квадратных метров. Они становятся все дешевле и дешевле, но я не могу ручаться за качество или точность всех дешевых единиц. Производители устройств GPS потребительского уровня обычно предъявляют претензии в размере менее 3 метров для определения местоположения и менее 5 метров для определения высоты при хороших условиях. Кажется, это все еще огромный удар, потому что эти устройства могут поместить вас в 10-метровый квадрат на поверхности земли с 40 миллиардами квадратных метров. Они становятся все дешевле и дешевле, но я не могу ручаться за качество или точность всех дешевых единиц. Производители устройств GPS потребительского уровня обычно предъявляют претензии в размере менее 3 метров для определения местоположения и менее 5 метров для определения высоты при хороших условиях. Кажется, это все еще огромный удар, потому что эти устройства могут поместить вас в 10-метровый квадрат на поверхности земли с 40 миллиардами квадратных метров.


Действительно интересные данные - просто чтобы подтвердить, что показания «отклонения» - это измеренные фактические отклонения по сравнению с оценками состояния? Вы брали несколько чтений или одно чтение в конце 15/30 мин?
Симбамангу

0

Реально с современным GPS-приемником класса съемки вы можете легко добраться до нескольких сантиметров через RTK в течение нескольких секунд или до нескольких миллиметров при статической постобработке и нескольких часах постобработки данных.

Используя наш сайт, вы подтверждаете, что прочитали и поняли нашу Политику в отношении файлов cookie и Политику конфиденциальности.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.