¿Cuál es la máxima precisión teórica del GPS?

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Estaba hablando con un cliente potencial y me pidieron que dibujáramos algunos puntos con GPS, con una precisión máxima (¿o debería ser mínima?) De 2 m.

Esta es un área sin WAAS, y tenía la impresión de que incluso en las mejores condiciones, un solo punto gps puede ser preciso hasta 15 metros (campo horizontal). ¿Es esto correcto?

¿Cuál es la precisión teórica máxima del GPS sin usar WAAS o GPS diferencial?

Devdatta Tengshe
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¿Qué tipo de receptores usará?
RK
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Depende del receptor, por supuesto, vea lo que proporciona un gps de gama baja en este hilo gis.stackexchange.com/questions/12011/…
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No estoy interesado en ningún instrumento específico. Me preocupa la precisión teórica en condiciones ambientales típicas.
Devdatta Tengshe
@DanPatterson Creo que determinados instrumentos y lecturas están utilizando WAAS, y no son posicionamientos GPS basados ​​en satélites.
Devdatta Tengshe
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No está habilitado para WAAS @Devdatta, Garmin Etrexs de 7 años. A veces, la estacionariedad en un sitio produce mejores resultados para cualquier GPS. El vínculo era solo un alimento para el pensamiento.

Respuestas:

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El gobierno de los Estados Unidos actualmente reclama una precisión horizontal de 4 metros RMS (7.8 metros 95% intervalo de confianza) para GPS civil (SPS). La precisión vertical es peor. Eso sí, eso es lo mínimo. Algunos dispositivos / ubicaciones de manera confiable (95% del tiempo o mejor) pueden obtener una precisión de 3 metros. Para obtener un documento técnico sobre esa especificación, puede ir aquí .

Para obtener información más general sobre la precisión del GPS, diríjase al sitio web de GPS.gov . Ese sitio web también incluye datos e información sobre sistemas habilitados con WAAS y niveles de precisión según la ubicación. Es un gran recurso.

Básicamente, no puede obtener una precisión de 2 metros de forma confiable sin alguna forma de corrección.

Editar: Algo más que contemplar es usar un dispositivo que pueda comunicarse con los satélites GPS y GLONASS . No conozco ningún artículo o estudio de precisión que combine ambos sistemas para mejorar la precisión, pero al menos, aumenta los satélites potenciales que pueden estar disponibles en un lugar / hora en particular, especialmente cerca de los polos.

Baltok
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Ya había visto el estándar SPS 2008, pero es muy denso y una lectura difícil. Puedo ver que han mencionado 4m como el percentil 95 del error; Pero esperaba más bien algún tipo de fórmula o ecuación que lo probara.
Devdatta Tengshe
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¿Por qué insiste en el mejor rendimiento "teórico", o quiere ver las matemáticas detrás de la respuesta anterior (especialmente después de decir que el estándar que lo establece es "denso y una lectura difícil")? Su cliente potencial tiene un presupuesto en mente que determinará qué grado de unidades de GPS puede llevar al campo. Sus lecturas no serán mejores que las afirmaciones del vendedor para la unidad, y probablemente serán peores. Como han señalado varias respuestas / comentarios, un GPS de nivel de consumidor le dará 10-15M. Sin WAAS o GPS diferencial, no logrará su objetivo, independientemente de las ecuaciones.
Llaves
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Para mayor claridad, los 7,8 m anunciados (95% ci) son del pseudorango (rango de satélite a receptor), no necesariamente la precisión de la ubicación del usuario. Aunque están fuertemente relacionados, no son lo mismo. La precisión horizontal de un receptor depende de dónde se encuentra el receptor para todos los satélites, los ángulos de cada satélite, etc.
r2evans
¿La precisión depende de un cristal dentro del teléfono móvil?
prosti
@prosti: en dispositivos de mano, las principales limitaciones son a) longitud / calidad de la antena yb) compensaciones de consumo de batería en los circuitos.
ToolmakerSteve
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En los países europeos, en el campo (no dentro de una ciudad con edificios), la mejor precisión sin ayuda es de 5 metros. También he sido testigo de una precisión de 2 metros, pero eso es extremadamente raro y no lo tendría en cuenta. El mejor promedio sería de 15 metros y el peor promedio cerca de 30-40 metros.

Los resultados indicados anteriormente son de mi propio trabajo de campo y provienen del uso de varios tipos de teléfonos inteligentes. La precisión del GPS varía mucho según el entorno, los dispositivos utilizados, el clima y muchos otros factores. Los resultados de precisión se derivan de comparar mi posición real con la posición GPS.

Espero que esto ayude.

Saludos, A

Antonio
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¿Y cómo define la precisión?
johanvdw
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Uso Arcmap para establecer mis posiciones de prueba fijas y luego mido la distancia desde las posiciones de GPS. Los resultados que mencioné anteriormente son valores de precisión promedio y redondeados para países europeos (principalmente Reino Unido, España y Alemania)
Antony
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Estos son los resultados de las pruebas realizadas en octubre y diciembre de 2014. Se probaron las siguientes telemetrías GPS, registradores de datos GPS y un GPS portátil.

GPSFlight STX900e telemetría, unidad GPS integrada ublox LEA - S5

Telemetría GPS BRB de 900 MHz, receptor GPS serie Lassen IQ

Telemetría GPS TLA 900 MHz, receptor GPS ublox serie 6

Registrador de datos GPS Holux 1200e

Registrador de datos GPS Tripmate 852, chipset GPS, MTK

Garmin etrex H

Los puntos de referencia fueron 2 marcas de encuesta estatales (SSM) a 35 km de distancia en Sydney, Australia. Las hojas de datos para estas marcas fueron proporcionadas por NSW Spatial Exchange. Los dispositivos se dejaron en las marcas durante 15 minutos en la marca 1 y 30 minutos en la marca 2.

Todos los dispositivos son compatibles con DGPS.

Todos usan datos de altura WGS 84

Marca 1 (60% vista del cielo aprox.)
Marca 2 (80% vista del cielo aprox.) Desviación de la posición, altitud

GPSFlight 1 = 9.5 pies, 18.4 pies (7 sats)
2 = 3.5 pies, 4.6 pies (10 sats)

BRB 1 = 11.9 pies, 16.2 pies (7 sats)
2 = 13.6 pies, 3.7 pies (10 sats)

TLA 1 = 12.6 pies, 14.8 pies (7 sats)
2 = 14.2 pies, 3.6 pies (10 sats)

Holux 1 = 29.3 pies, 40.3 pies (7 sats)
2 = 9.8 pies, 20.4 pies (10 sats)

Tripmate 1 = 18.5 pies, 27.3 pies (7 sats)
2 = 7.1 pies, 1.6 pies (10 sats)

Garmin 1 = 45.6 pies, 10.8 pies (6 sats)

2 = 13.5, pies, 23.0 pies (10 sats)

Mirando los datos de estas lecturas, todos los datos posicionales de la unidad GPS "derivan" alrededor de la marca estática, pero en promedio dan una precisión muy aceptable para mi propósito IMO. Creo que estos dispositivos deberían dejarse durante 1 hora para estabilizarse adecuadamente. Utilizo estos dispositivos GPS en vuelos de récord mundial de altitud de cometas y en la zona remota que uso y en altitudes de hasta 16,000 pies, hay 12 o incluso 13 satélites adquiridos. Eso es mucho más de lo que la mayoría de las personas parecen tener en áreas urbanas o boscosas. Cualquiera de estas unidades me dará una precisión superior al 0.08% sobre mi perfil de altura. Si desea una mayor precisión, entonces necesita algo como una estación total Trimble o un GPS de grado topográfico similar con aumento adicional. Depende de cuánto pague y de su comprensión del uso y las limitaciones. La gente a veces tiene expectativas poco realistas de lo que es una tecnología maravillosa a un precio muy bajo. Originalmente pagué $ 600 por la telemetría GPSFlight hace 9 años. El BRB fue de $ 300, TLA alrededor de $ 250, Garmin etrex $ 99, Holux $ 100, Tripmate $ 50. Puedo recordar que las unidades de GPS de mano disponibles estaban cerca de $ 800 hace unos 20 años. Se están volviendo cada vez más baratos, pero no puedo garantizar la calidad o precisión de todas las unidades baratas. Los fabricantes de unidades de GPS de grado de consumo generalmente hacen reclamos de menos de 3 metros para la posición y menos de 5 metros para la altitud en buenas condiciones. Parece que sigue siendo una tremenda inversión por dinero, ya que estos dispositivos pueden ubicarlo dentro de un área de 10 metros cuadrados en la superficie de la tierra con 40 mil millones de metros cuadrados. Originalmente pagué $ 600 por la telemetría GPSFlight hace 9 años. El BRB fue de $ 300, TLA alrededor de $ 250, Garmin etrex $ 99, Holux $ 100, Tripmate $ 50. Puedo recordar que las unidades de GPS de mano disponibles estaban cerca de $ 800 hace unos 20 años. Se están volviendo cada vez más baratos, pero no puedo garantizar la calidad o precisión de todas las unidades baratas. Los fabricantes de unidades de GPS de grado de consumo generalmente hacen reclamos de menos de 3 metros para la posición y menos de 5 metros para la altitud en buenas condiciones. Parece que sigue siendo una tremenda inversión por dinero, ya que estos dispositivos pueden ubicarlo dentro de un área de 10 metros cuadrados en la superficie de la tierra con 40 mil millones de metros cuadrados. Originalmente pagué $ 600 por la telemetría GPSFlight hace 9 años. El BRB fue de $ 300, TLA alrededor de $ 250, Garmin etrex $ 99, Holux $ 100, Tripmate $ 50. Puedo recordar que las unidades de GPS de mano disponibles estaban cerca de $ 800 hace unos 20 años. Se están volviendo cada vez más baratos, pero no puedo garantizar la calidad o precisión de todas las unidades baratas. Los fabricantes de unidades de GPS de grado de consumo generalmente hacen reclamos de menos de 3 metros para la posición y menos de 5 metros para la altitud en buenas condiciones. Parece que sigue siendo una tremenda inversión por dinero, ya que estos dispositivos pueden ubicarlo dentro de un área de 10 metros cuadrados en la superficie de la tierra con 40 mil millones de metros cuadrados. Se están volviendo cada vez más baratos, pero no puedo garantizar la calidad o precisión de todas las unidades baratas. Los fabricantes de unidades de GPS de grado de consumo generalmente hacen reclamos de menos de 3 metros para la posición y menos de 5 metros para la altitud en buenas condiciones. Parece que sigue siendo una tremenda inversión por dinero, ya que estos dispositivos pueden ubicarlo dentro de un área de 10 metros cuadrados en la superficie de la tierra con 40 mil millones de metros cuadrados. Se están volviendo cada vez más baratos, pero no puedo garantizar la calidad o precisión de todas las unidades baratas. Los fabricantes de unidades de GPS de grado de consumo generalmente hacen reclamos de menos de 3 metros para la posición y menos de 5 metros para la altitud en buenas condiciones. Parece que sigue siendo una tremenda inversión por dinero, ya que estos dispositivos pueden ubicarlo dentro de un área de 10 metros cuadrados en la superficie de la tierra con 40 mil millones de metros cuadrados.

Robert
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Datos realmente interesantes: solo para confirmar, ¿las lecturas de 'desviación' son las desviaciones reales medidas en comparación con las marcas de la encuesta estatal? ¿Tomó múltiples lecturas o una sola lectura al final de 15/30 min?
Simbamangu
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Siendo realistas con un receptor GPS moderno de grado topográfico, puede bajar fácilmente a unos pocos centímetros a través de RTK en segundos o a unos pocos milímetros con procesamiento posterior estático y varias horas de datos procesados ​​posteriormente.

Trucha Kilgore
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