Личный кабинет
Новости компании
28/7/2017Новая Зеландия выполнила годовой план по регистрации электромобилей
17/7/2017Hyundai MOBIS разрабатывает новую автономную функцию безопасности
1/7/2017Точность определения местоположения и точность отслеживания маршрутов
Что такое точность применительно к системам спутникового мониторинга?
Под точностью обычно понимают точность определения координат (местоположения) объекта. Для гражданских систем слежения за автомобилем общего назначения на основе GPS/ГЛОНАСС эта точность составляет 3–5 м. Но о чем говорят эти цифры и какое реально они имеют значение применительно к задаче отслеживания транспорта? Что вообще означают эти цифры?
Автотранспортные предприятия обычно оперируют понятиями «пробег автомобиля», «путевой лист», «расход топлива». Попробуем разобраться в практическом значении цифр «точности» и том, как они влияют на конечные данные, важные пользователю.
Как работает определение местоположения с помощью спутников
Постараемся вычленить смысл, оставив подробности в стороне (при этом описание не совсем корректно технически, но суть от этого не меняется).
Вокруг Земли вращаются спутники, которые постоянно посылают сигналы. При этом положение спутников можно вычислить. Если в одной точке поймать сигналы от нескольких спутников, то, зная скорость света можно вычислить расстояние до каждого, а, значит и местоположение этой точки. При этом за 1 миллионную часть секунды свет проходит расстояние в 300 м, то есть для обеспечения точности 3м необходимо оперировать величинами времени около 0,00000003 с. Формально для определения точного местоположения достаточно трех спутников. Но из-за погрешностей «часов» каждого спутника, искажений и отражений сигналов, для качественного определения местоположения требуется минимум 4, а фактически — 7-8 спутников.
Вычисление местоположения осуществляется непосредственно в приемнике и состоит из следующих этапов:
1. Прием сигналов со спутников. Чем чувствительнее приемник и лучше антенна, тем больше сигналов от спутников мы получим.
2. Выделение из этих сигналов расстояния до спутников. Здесь работает «первый эшелон» приемника — корреляторы и программное обеспечение производителя чипа приемника.
3. Вычисление координат приемника. Работает «процессор» приемника и опять же программа, для него написанная.
В результате на выходе «чипа» приемника появляется строка информации о координатах приемника, его высоте, скорости, количестве спутников, на основе которых получены эти сведения и условная величина — «степень недоверия», то есть насколько можно быть уверенным в этих данных.
На этом работа непосредственно чипа GPS (или ГЛОНАСС) заканчивается. Далее полученные строки обрабатываются процессором уже непосредственно конечного устройства (будь то навигатор, телефон или трекер).
Проблемы в определении местоположения
Теперь представим, что наш приемник находится не в чистом поле, где можно говорить о заявленных точностях, а в городе, между домами и автомобилями. В этом случае наш приемник принимает не столько прямые сигналы от спутников, сколько отраженные. Получается, что путь сигналов от спутников увеличивается на «расстояние до того дома и обратно», что автоматически приводит к «прыжку» автомобиля на 50-100 м. Задача приемника — определить, что это не прыжок, а ошибка данных.
В условиях реальной эксплуатации точность определения координат очень далека от заявленной и зависит как от чувствительности приемника, так и качества обработки полученных данных. А качество обработки данных зависит, прежде всего, от опыта и наработок производителей оборудования. Это, в частности, объясняет почему точность системы ГЛОНАСС значительно уступает системе GPS. Производители систем GPS давно прошли время «детских болезней», более 30 лет отрабатывая как оборудование, так и программное обеспечение приемников. Этот путь еще предстоит пройти разработчикам ГЛОНАСС решений. 10 лет назад качество определения координат приемниками GPS оставляло желать лучшего, а сейчас даже приемники в мобильных телефонах вполне работоспособны. Системы ГЛОНАСС в настоящее время соответствуют системам GPS 10-летней давности, но разрыв, несомненно, сокращается. Очень важно понимать, что 80 % в качестве определения координат обеспечивает именно программное обеспечение приемников. Именно оно составляет основную стоимость оборудования.
Точность определения местоположения и точность отслеживания маршрута
Любая, даже самая совершенная система определения местоположения дает сбои. Ну и что? На вопрос «какая точность определения местоположения вас устроит» 99% пользователей ответят «20-30 м». Действительно, какая разница, машина стоит около подъезда или около дома? Но если поставить вопрос по-другому — «с какой точностью вас устроит определение пробега автомобиля за месяц», то ответы будут максимум «погрешность до 5%». Логично, так как при ежемесячном пробеге каждого автомобиля 10 тыс. км 5 % соответствуют 500 км (и для парка даже в 10 автомобилей дадут приличный перерасход или нехватку топлива).
То есть нам важно не просто правильно определить текущее местоположение, а правильно сложить множество точек в маршрут, выбрав правильные и отбросив вызывающие сомнение. Это выполняется как непосредственно в приемнике, так и на сервере системы мониторинга. Ведь анализируя данные всего маршрута, можно более точно его построить.
Таким образом, используя передовое оборудование и разработав для него оригинальные алгоритмы, нам удалось достичь погрешности отслеживания маршрутов менее 1-3 %, что является лучшим показателем из существующих систем мониторинга общего пользования.
