Управління помилками за допомогою маршрутів GPS (теоретична основа?)

Я шукаю відповідну теоретичну основу чи спеціальність, яка допоможе мені зрозуміти, як боротися з помилками, які має система GPS - особливо при роботі з маршрутами.

По суті, я шукаю вимоги до даних та будь-яких алгоритмів, які можна використовувати, щоб мати змогу встановити довжину сліду. Відповідь має бути достовірною.

Мій друг був керівником гонки гонки, яку виставляли як 160 км, але Garmin спостерігає, як всі роблять це більше схожим на 190 км +. Це спричинило чимало горя на фініші, дозвольте сказати!

Тож мій друг повернувся до курсу з різними GPS-пристроями, щоб перекомпонувати його, і результати цікаві.

За допомогою портативного Garmin Oregon 300 вона отримала 33,7 км за одну ногу. Для тієї ж ноги на наручних годинниках Garmin Forerunner 310xt вийшло 38,3 км.

Коли я отримав дані з Орегону, було очевидно, що він записує дані лише кожні 90 секунд. Предтеча робить це кожні пару секунд.

Коли я побудував дані з Орегону, я міг помітити, що вони заплуталися деякими перемикачами передач, і поклав лінію прямо через них, і крива була зроблена трохи менше.

Однак я зауважую, що різниця у частоті запису є значною мірою пояснення. тобто записуючи кожні пару секунд, Предтеча ближче до реального маршруту. Однак помилка виникне через те, як працює GPS. Якщо записані точки розподіляються навколо реального маршруту випадковим чином (через помилку), то загальна відстань буде більшою за реальний маршрут. (Лінія хитання, що йде в обидві сторони прямої, довша, ніж пряма).

Отже, мої запитання: 1. Чи є якісь методи, якими я можу скористатися на одному наборі даних, щоб зменшити помилку валідно? 2. Чи тримає моя теорія про різницю частоти запису воду? 3. Якщо у мене є кілька записів одних і тих же маршрутів, чи є якісь прийоми їх поєднання для наближення до реального маршруту?

Як я кажу, я не знаю, на що шукати корисну науку про це. Я шукаю способи встановити, наскільки довгий цей слід, і це дуже важливо для людей. Додаткові 30 км у гонці - це додаткові 5+ годин, яких ми не очікували.

Як вимагається тут, наведено кілька зразкових даних:

Детальні високочастотні дані вибірки

Дані вибірки низької частоти

Дякую за будь-яку пораду, яку ви можете дати.

Це добре вивчена проблема в геопросторовій науці - її обговорення можна знайти на форумах ГІС.

$2 \sqrt{50^2 + 5^2} = 100.5$

Важко порівняти два довільні шляхи об’єктивно. Я вважаю, що один із кращих методів - це форма завантаження даних: підпроба (або іншим чином узагальнення) найбільш детальний шлях, який ви маєте. Накресліть його довжину у залежності від величини піддиагностики. Якщо ви виражаєте підвузливість як типову відстань від вершини до вершини, ви можете екстраполювати пристосування до нульової відстані, що може забезпечити відмінну оцінку довжини шляху.

За допомогою декількох записів ви можете створити 2D ядро ​​гладкого з кожного, підсумовувати гладки та піддавати топографічному аналізу, щоб шукати "хребта". Зазвичай ви не отримаєте жодної з'єднаної лінії, але ви можете часто скріплювати хребти разом у безперервний шлях. Люди використовували цей метод, наприклад, для середніх слідів урагану.

1. У межах одного набору даних ви можете згладити результати, але це не завжди є зниженням помилок (послідовне зміщення є привабливим при перегляді траєкторії або безперервного часового ряду з одного приймача).

2. Так, зразки більш високої частоти можуть призвести до кращих показників, якщо пристрій насправді спостерігає на більш високих частотах. На цьому рівні порівняння, набори мікросхем, мікропрограмне забезпечення та фільтрація низького рівня можуть відрізняти дешеві GPS-модулі.

Розгляньте можливість використання професійно обстежених вимірювань для розрахунків шляху земної правди. Орто-повітряні знімки (як на картах Google) повинні підтримувати реальну реєстрацію, ніж GPS-годинник. Використовуйте ці інструменти, щоб знайти відстань 2d, а не один або два експерименти, використовуючи недорогий gps-модуль на наручних годинниках із поганою антеною.

Якщо маршрут не визначений заздалегідь, вкажіть таке у запитанні, інакше він є неповним.