GPS-Messwerte: Warum ist die Höhe um 50 m ungenau, während Längen- und Breitengrad genauer sind?

Ich verwende die GeoTracker- Anwendung, um Position und Geschwindigkeit aufzuzeichnen, während ich entlang einer Strecke trainiere. Ich lebe auf relativ ebenem Boden, bewege nur höchstens maximal 5 Meter hoch und runter, aber während die Breiten- und Längenangaben ziemlich genau erscheinen, ist das Programm, das GPS verwendet (und IMHO nicht die Drucksensoren / Barometer verwendet, um es zu bestimmen Höhe) gibt an, dass der Unterschied zwischen maximaler und minimaler Höhe entlang der Strecke etwa 50 m beträgt. Das ist ziemlich ungenau, wie es scheint. Warum ist das?

Vielen Dank.

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Es liegt wahrscheinlich daran, dass GPS einfach nicht sehr gut geeignet ist, um genaue Höhenmessungen zu erhalten, und es nie war. Sicherlich keine typischen Consumer-Chips. Garmin schlägt beispielsweise vor, dass bei ihren Geräten mit Abweichungen von bis zu 400 Fuß zu rechnen ist. Es ist nur ein Geometrieproblem .

Vor diesem Hintergrund würde ich bezweifeln, dass Android hier einen großen Einfluss hat. Jedes GPS-Gerät wird Schwierigkeiten haben, eine besonders genaue Höhenmessung zu erhalten. Ich nehme an, einige Apps scheinen "präziser" zu sein als andere, indem sie gefensterte Durchschnittswerte der Höhendaten oder etwas Ähnliches nehmen (anstatt die Rohdaten direkt dem Benutzer anzuzeigen), aber sie erhalten alle die gleichen Werte vom GPS-Chip .

Vielen Dank für Ihre Antwort. Ich habe mich gefragt, ob ein Gerät mit einem Drucksensor ausgestattet ist (wie es einige tun), wäre es dann nicht viel genauer, wenn dies verwendet würde, um Druckmesswerte in Höhenmesswerte umzuwandeln? Vielen Dank.
Vielleicht. Drucksensoren haben jedoch auch Probleme, nur andere Arten. Der Drucksensor eines typischen Smartphones kann die Höhe möglicherweise nicht viel genauer messen, weil er einfach nicht empfindlich genug ist. Extrem genaue Messwerte würden zu teure Komponenten erfordern. Außerdem müssten Sie den Sensor vor jedem Gebrauch an einem Ort in bekannter Höhe neu kalibrieren, da sich der lokale Druck mit dem Wetter ändert. Es ist nicht so einfach, für jeden Punkt auf der Erde einen Druckwert von "X" mit einer Höhe von "Y" gleichzusetzen.
Interessant. Was ist mit der Gleichsetzung von Höhenänderungen mit Druckänderungen ? Ist es möglich, hier einen konstanten Faktor zu verwenden, um einen Messwert in einen anderen zu ändern, oder wäre ein solcher konstanter Faktor auch wetterabhängig und müsste daher neu kalibriert werden? Vielen Dank.
Dafür gibt es Apps, die den Drucksensor nutzen. Aus meiner Erfahrung beim Schreiben einer solchen App (IpBike) sind die Drucksensoren des Telefons genau genug, um weitaus besser zu sein als das GPS. Sie können mit einer Genauigkeit von mehr als 1 m messen, wenn Sie relative Stilmessungen über beispielsweise 10 vertikale Unterschiede durchführen. Kalibrierung und wetterbedingte Drift sind natürlich Probleme.
@Ifor: Das sind gute Informationen. Haben Sie aus Neugier irgendeine Art von Zahlen, die sich auf die Art der Abweichung beziehen, die Sie aufgrund von Wettermustern sehen könnten? Haben Sie am Ende irgendeine Art von manueller Kalibrierung verwendet, um zu versuchen, dies zu kompensieren? Ich bin ehrlich gesagt nicht wirklich vertraut mit der Fehlerquote für einen typischen Smartphone-Drucksensor, und obwohl ich einige der externen Faktoren (wie das Wetter) kannte, die sie beeinflussen können, habe ich nicht viele Daten über das Ausmaß gesehen, in dem sie sich auswirken sind betroffen.
Sie können sehen, dass Ihre Start- und Endhöhe am selben Punkt um 20 m pro Stunde oder mehr variieren, wenn sich ein großes Tief durchzieht. Ich tue nichts, um dies automatisch zu kompensieren, aber es gibt eine Option in der App, die den Track nachbearbeitet. Eine der Optionen besteht darin, online nach der Start- und Endhöhe zu suchen und den Track unter der Annahme einer festen Änderungsrate zu ändern . Ich habe eine manuelle Kalibrierung sowie verschiedene automatische Kalibrierungen wie die Verwendung des GPS oder einer Online-Suche.
Vielen Dank für Ihren Beitrag. Wenn sich also das Wetter ändert und das Smartphone am selben Ort bleibt, kann die Umrechnung des Messwerts mit einem konstanten Faktor dazu führen, dass der Höhenmesswert aufgrund einer Änderung der Wetterbedingungen um bis zu 20 m oder mehr variiert. Ich habe das Online-Lookup-Bit jedoch nicht erhalten. Können Sie erklären, wie das funktioniert? Vielen Dank.

Ich hatte genau das gleiche Problem mit den GPS-Daten auf meinem Android-Smartphone. Ich lebe in Großbritannien und habe festgestellt, dass die angezeigte Höhe konstant 40 - 50 Meter höher war als die Karte zeigte. Ich dachte auch, dass dies ein Mangel an GPS-Genauigkeit war. Tatsächlich war die Antwort, dass das GPS Höhen im Zusammenhang mit dem globalen Sphäroid wgs84 anzeigte, während die britischen Karten alle Höhen auf den mittleren Meeresspiegel bezogen, daher die Abweichung.

Das Problem wird als geometrische Verdünnung der Genauigkeit bezeichnet . Vereinfacht betrachtet berechnet das GPS-System die Entfernungen zwischen dem Empfänger und einem Satz von mindestens 4 sichtbaren Satelliten. Jeder dieser Abstände ist mit Genauigkeit/Fehler verbunden. Die Genauigkeit/der Fehler der endgültigen Positionsbestimmung hängt nicht nur von den einzelnen Entfernungspräzisions-/Fehlerwerten ab, sondern auch von der geometrischen Konfiguration der Satelliten am Himmel.

Wenn sich ein Satellit tief am Horizont befindet, ändert sich die Entfernungsmessung mit diesem Satelliten nicht sehr, wenn sich die Höhe des Empfängers ändert, was zu einer schlechten vertikalen Verdünnung der Genauigkeit führt. Dies in Kombination mit der Einschränkung, dass umlaufende Satelliten normalerweise keine optimalen Geometrien bereitstellen, führt zu einer schlechten vertikalen Verdünnung der Genauigkeit bei der endgültigen Positionsbestimmung. Das vertikale Ergebnis wäre besser, wenn Sie immer einen Satelliten über sich hätten, aber das umlaufende System kann dies einfach nicht leisten.

GPS-Messwerte: Warum ist die Höhe um 50 m ungenau, während Längen- und Breitengrad genauer sind?
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