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[問題]GPS的行車速度

Alias wrote:


wenwenwen wrote:
有這方面的資料嗎,
雖然我覺得 GPS 系統的速度取得用『距離/時間差的 』的方式比較方便,也容易理解。
但是一直有人提 GPS 的速度是用都普勒效應算出的,請問有如何用都普勒效應計算的解說嗎?


之前有人有Po過
麻煩您自己搜尋一下吧
要在這上面打方程式是一件很難的事~

簡單說就是接收器藉由訊號的相位變化推算出速度


可是 我的GPS曾經發生過這樣的情形
接收機固定不動 可是卻有速度產生
而且 此時 座標也變動了
當然 這是在城市高樓林立的地方 才會發生
如果是用都卜勒計算 此種現象怎麼解釋呢?

若是用 [距離/時間] 計算 那就很容易理解了

wesleylien wrote:
看到大家的發言,個人突然有個疑惑,如果車子以 20 Km/hr 的速度原地轉圈圈,GPS 會顯示多少的速度呢?是 20 Km/hr 麼?還是 zero?不知有人試過麼?



.......這...
我的不是後驅車~不能做此實驗qq"

不過我想...應該是0~3吧@@"
我在小p無碼叫做阿州~其他地方都是叫alanlinx或是邪神掠奪者~~看到我記得跟我打招呼唷
基本上是不存在這個問題的,有誰的車子真的能原地打轉嗎?原地喔!
兩種都可以算的出來吧...

不知道是用都普勒效應算, 還是距離時間差算, 對行車應用來說比較準?
有興趣的人可以寫一個簡單的程式, 抓 NEMA 的座標用距離時間差算算看,
看看算出來的結果和 NEMA 輸出的速度、或車子時速表, 的變化是否相同, 或者相近...

anyway, 原樓主的問題是:
>請問GPS導航軟體上的行車的速率比較準確還是我們車子上速率表比較準確?

導航軟體的車速一定是抓 NEMA 的速度值嗎?

jamesming wrote:
基本上是不存在這個問題的,有誰的車子真的能原地打轉嗎?原地喔!


戰車,我家的MARUI Type 90 遙控戰車就能原地打轉...(我來亂的)

我以前在澎湖搭過的M41,只能一邊停止,一邊前進,因為他是靠雙離合器系統!

另外還有小山貓,他真的能原地旋轉!

其實因為GPS來就有誤差,目前台灣地區好像有6米誤差,一般的轎車迴轉半徑約5米,也就是畫一個圓大約10~11米,6米的誤差有可能讓11米的點重合在一起!
每次開高速公路時我都是用2610當時速表參考再配合定速來跑挺輕鬆的幾次遇到雷射照相都沒事
像二高設110km/h 一高設100km/h 但不是整條路都一樣速限...偶而會偷拉高...
我猜PaPaGO應該是用[距離/時間]的,
因為好多次跑高速公路,衛星收訊最少都6、7顆以上,訊號強度也都很穩定,
但是當經過有些路段,高速路旁有其他公路,造成程式鎖路鎖錯條,
而有瞬間移動的現象產生時,PPG的超速警告語音就叫啦!
接收器的訊號應該是很正常的,若用相位變化來算應該不會這樣,
所以我猜PaPaGO應該是用直接用地圖上座標[距離/時間]的。

sqr0930 wrote:
Alias wrote:



wenwenwen wrote:
有這方面的資料嗎,
雖然我覺得 GPS 系統的速度取得用『距離/時間差的 』的方式比較方便,也容易理解。
但是一直有人提 GPS 的速度是用都普勒效應算出的,請問有如何用都普勒效應計算的解說嗎?


之前有人有Po過
麻煩您自己搜尋一下吧
要在這上面打方程式是一件很難的事~

簡單說就是接收器藉由訊號的相位變化推算出速度


可是 我的GPS曾經發生過這樣的情形
接收機固定不動 可是卻有速度產生
而且 此時 座標也變動了
當然 這是在城市高樓林立的地方 才會發生
如果是用都卜勒計算 此種現象怎麼解釋呢?

若是用 [距離/時間] 計算 那就很容易理解了
講到鎖路後,超速警告就出來,我也提供我以前使用GARMIN GPS III+的經驗,在隧道內因為無訊號,等一出隧道,我的行車時速馬上飆到兩百,而且GARMIN這台,當車車靜止後,他是不會計算旅程時間,所以就有可能是這樣:

進入隧道口前,記錄下A時間與A地點

進入隧道後:他將車車鎖定在A時間與A地點

出隧道後抓到衛星訊號時,記錄下B時間與B地點


因為A--B這段隧道中,距離變化很大,但一出隧道,就有可能直接將距離除以很短的時間,造成時速變化過大~

我個人認為,當穩定的行車狀態下,GPS的時速準於車車的時速表(或稱快樂表),但當時速急遽變化的情況下(如山路或賽車),時速表的變化比GPS快多了(雖然還是不準,但比GPS慢條斯理的變化,應該準多了)。
拜讀完下列Reference及小弟對GPS粗淺的了解,提供以下"個人"意見(僅供參考):
1.GPS內部的晶片是利用都卜勒效應取得"自己"與衛星的距離.
2.再利用3顆以上的衛星作空間定位算得自己在地球上的絕對座標,也就是經緯度.
3.收到4顆衛星以上,可用作誤差平均作為校正誤差.理論上,愈多顆衛星訊號誤差愈小.
4.GPS最後輸出的是自己與收到訊號的衛星間距離的平均,可換算為"經緯度+高度"給外界.

若根據以上推論,導航軟體得到的資料應該是GPS輸出的"座標"資料,而"速度"則依上述幾位伙伴所言由PDA以"座標差/時間差"所得. 若小弟為程式設計師,可能再加入一些方法使得速度變化不會因瞬間GPS座標錯亂而變化太大,如採用移動平均等. 如此一來,速度的瞬間變化會被消弭,只有使GPS依固定速率在某平面移動時較為準確.

總結而言,測量一定有誤差.GPS接收衛星訊號時就有誤差值存在,更何況民用的衛星精度較低,得靠數值方法平差. 再經由第二次運算求得速度,誤差亦可能更為放大. 依小弟觀念,只要誤差在可以接受的範圍,都是OK的. 如果為了不想被紅斑馬照到,使用坊間的測速器可能還比較實用.

以上,如有錯誤敬請指教.

Reference:
http://www.getgoal.com.tw/tech/tech-29-1.htm
http://www.getgoal.com.tw/tech/tech-29-2.htm
http://www.getgoal.com.tw/tech/tech-29-3.htm
就我約十年前讀到的資訊,GPS定位並不是靠都卜勒效應來量測接收器與衛星間的距離。每個GPS衛星中都有非常精準的原子鐘,衛星送出的訊號包括了發送訊號的時間和衛星的精確位置,由『接收器的時間』減去『衛星發送訊號時間』再乘以光速就可以得知衛星與接收器距離,鎖定三個以上的衛星訊號就可以用三角測量法求出接收器所在的位置。但由於接收器內的時鐘不可能像原子鐘一樣精準,所以接收器會不斷的運算來修正自己本身的時間值,直到誤差最小為止。至於如何修正,我當時就沒看懂,現在當然不會知道。而GPS接收器所輸出的資料印象中好像只有位置(高度)、日期和時間,並未包括速度。所以行車速度應該不是用都卜勒效應算出來的而是用座標差/時間差求得。而且若軟體未考慮位置高程變化的話,在上下坡時,GPS接收器所顯示的速率可能比實際行車速率慢,因為GPS給的速度是投影在水平面上的速度,而不是車子實際在斜坡上運行的速度。我不是專家,有錯請指正,謝謝!
whaly wrote:
拜讀完下列Reference及小弟對GPS粗淺的了解,提供以下"個人"意見(僅供參考):
1.GPS內部的晶片是利用都卜勒效應取得"自己"與衛星的距離.
2.再利用3顆以上的衛星作空間定位算得自己在地球上的絕對座標,也就是經緯度.
3.收到4顆衛星以上,可用作誤差平均作為校正誤差.理論上,愈多顆衛星訊號誤差愈小.
4.GPS最後輸出的是自己與收到訊號的衛星間距離的平均,可換算為"經緯度+高度"給外界.

若根據以上推論,導航軟體得到的資料應該是GPS輸出的"座標"資料,而"速度"則依上述幾位伙伴所言由PDA以"座標差/時間差"所得. 若小弟為程式設計師,可能再加入一些方法使得速度變化不會因瞬間GPS座標錯亂而變化太大,如採用移動平均等. 如此一來,速度的瞬間變化會被消弭,只有使GPS依固定速率在某平面移動時較為準確.

總結而言,測量一定有誤差.GPS接收衛星訊號時就有誤差值存在,更何況民用的衛星精度較低,得靠數值方法平差. 再經由第二次運算求得速度,誤差亦可能更為放大. 依小弟觀念,只要誤差在可以接受的範圍,都是OK的. 如果為了不想被紅斑馬照到,使用坊間的測速器可能還比較實用.

以上,如有錯誤敬請指教.

Reference:
http://www.getgoal.com.tw/tech/tech-29-1.htm
http://www.getgoal.com.tw/tech/tech-29-2.htm
http://www.getgoal.com.tw/tech/tech-29-3.htm
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