Wednesday, November 21st, 2018

GPS’en i din smartphone er ikke præcis

Hvis du lader din smartphone tracke din løberute, så tag resultatet med et gran salt. For telefonen har en præcision på seks meter eller mere – faktisk meget mere.

Satellit, GPS og RPK

GPS’en i din telefon skal bruge gode og direkte signaler fra mindst fire satellitter, for at finde din placering. Grafik: NASA.

Hvis du har løbet et officielt marathon og oplevet, at din telefon siger at du har løbet en del mere end 42 kilometer, så er du ikke alene. For medens telefonen måler tiden meget præcist, så er der knap så meget swing over GPS’en. Men selv om telefonens GPS kunne være bedre, så er det ikke kun kvalitet, det handler om. Vi tager de vigtigste årsager her.

 

En GPS skal bruge direkte signal fra mindst fire satellitter

For at finde sin position, skal GPS’en få signal direkte fra fire satellitter. Desuden skal de fire satellitter være fordelt mest muligt på himmelen, hvis GPS’en også skal komme med en præcis angivelse af sin position.

GPS’en finder nemlig sin position ved at regne på sin afstanden fra satellitterne i systemerne GPS, GLONASS og Galileo. Ud fra én satellit kan den placere sig selv på en kugleflade i en bestemt afstand fra satellitten. Med to satellitter kan den finde sin placering på en ring. Nemlig den ring som passer med overlappet imellem de to satellitters kugleflader. Ud fra tre satellitter kan den finde to mulige punkter for sin position på den ring, men først med den fjerde satellit ved den, hvilket af de to punkter, der er det rigtige.

 

Refleksioner fra satellitternes signaler forstyrere

Men hvis signalet fra en af satellitterne bliver reflekteret af en metalmast, en mur eller et træs blade, så tilbagelægger signalet nogle meter ekstra, før det når GPS’en. Derfor antager GPS’en, at den er et par meter længere fra den relevante satellit, og derfor flytter den din løbetur i en eller anden retning.

For at kompensere for den slags prøver en app som fx Google Maps at placere dig på en vej i nærheden af den koordinat, som GPS’en har fundet. Det meste af tiden er en vej jo et godt bud på, hvor du reelt befinder dig. Nogle gange kan du se, at app’en først placere dig på en sti, men efter lidt tid, hvor den har samlet mange målinger, flytter den gradvist din placering til den græsplæne, som du faktisk ligger.

 

RTK korrigerer for atmosfærens forstyrelser

Men selv med det bedste udstyr og massere af satellitter på himmelen, så bliver telefonen ikke mere præcis end nogle meter. For atmosfæren forstyrrer signalet, og selv om forstyrrelsen er systematisk, så ændrer den sig med tiden. Derfor er der ikke nogen beregning, der kan kompensere for det.

Landmålere, landmænd og andre, som skal bruge deres position med centimeters nøjagtighed, bruger derfor en referencestation. Det er en GPS, som kender sin position, og derfor kan den beregne, hvor meget og hvordan atmosfæren forstyrrer satellitterens signaler. Den korrektion kan den så sende videre til en GPS som dermed kan beregne sin position med et par centimeters nøjagtighed.

 

Hvis din GPS er helt ude i skoven

Indstilingerne på din telefon kan gøre din GPS endnu mere upræcis, end den behøver at være. Hvis du tillader telefonen at styre strømindstilingerne selv, så kan den nemlig fint finde på at slukke for fx app’en Endomondo. Med den indstilling slukker telefonen nemlig for app’s, der er aktive i baggrunden. Pointen er at spare strøm, så batteriet holder hele løbeturen, men til gengæld ved app’en ikke, hvor du har løbet. Løsningen er at slå manuelstrømstyring til på de relevante GPS-afhængige app’s. Problemet kan også komme af, at du selv har slået GPS’en fra, men det sker ikke for vores læsere.

Du kan læse mere om præcision og GPS på Præcisionslandbrug.dk. Den nye teknologi IEEE skulle give meget præcisere GPS’er på mobilerne, men den er ikke på markedet endnu.

Hvis du kunne lide artiklen, så følg os på Facebook eller abonner på vores nyhedsbrev. Det kommer kun en eller to gange om ugen. Her på ScienceFix lægger vi vægt på fakta og forskning, derfor har vi normalt links i teksten.