GPSのデータサンプリングについて Auto mode

　データサンプリングを自動モードにして走行してみました。コースは昨日と同じですが２周目は反対方向に走ってみました。つまり道路の反対側を走りますので軌跡は道路の幅だけずれるはずです。



　完全には道路の幅を表現していませんがこれくらいならば十分でしょう。GPSの計算が安定するまでにはやはり時間がかかっています。
　図の中で菱形のマークがありますが、これはこの場所のデータをメモリーに格納したことを示しています。計算周期は仕様書によると１秒になっており、計算毎に方位、速度、高度の変化がある値〔閾値 threshold level〕を越した時にデータをメモリーに格納しているようです。このような処理をデータ圧縮と言いますが、事実３km走って格納されたデータの数はわずか７５個です。閾値の計算は単純ではないように見えますので計算のメカニズムを暴いて見たいものです。注　これは私の職業的願望です。
　結論は、メーカの推奨する自動モードで使用することが望ましいことが分かりました。素人はごちゃごちゃと考えるな…下手な考え休みに似たりということですかね～。



　カシミールでデータを見てみると、データの間引きの状態が良く分かります。

参考　Geko 201 の仕様
捕捉時間: 著者注釈　衛星を認識する時間です
　　ウォームスタート: 約15 秒
　　コールドスタート: 約45 秒
初期化処理: 約5 分 　著者注釈　スイッチを入れてから５分は信用ならない時間です。
GPS更新周期: 1秒
精度:
　位置精度: 15 m RMS 　著者注釈　誤差の二乗を平均して開平した値。root-mean-square　二乗平均平方根。
　速度: 0.05 m/sece

WAAS有効時の精度:　著者注釈　高精度システムですがまだ利用できないと思います。
　位置: 3 m RMS 以下
　速度: 0.05 m/sece

参考
WAASとは　従来のGPS測位では衛星位置誤差・時刻誤差・電離層伝搬誤差により測位に誤差を生じていましたが専用の静止衛星からの補正データを利用した高精度の測位システムで、この総称を静止衛星型衛星航法補強システムSBAS(Satellite-basedAugmentation Systemエスバス)と呼びます。　
　このうち、米国ではINMARSAT(インマルサット)を利用した広域補強システムをWide Area Augmentation System の略でWAAS(ワース)と言います。
　日本ではひまわりの後続機である運輸多目的衛星MTSAT(エムティーサット)を利用した衛星補強システムMSAS(Multi-functional Transport Satelliteエムサス)が運用される予定です。

GPSのデータサンプリングについて

　Garmin GPS のデータ収集方法は３種類あります。一般的には初期設定の「自動」で使いますが希望する時間毎と移動距離毎に収集することもできます。
　GPS の利用目的に応じて決めればよいですが、メモリー節約のために今までは10m毎にデータを収集するように設定してありましたが、実態はGPSが常時移動距離を計算していて10mを越した最初の計算周期でデータが更新記録されているようです。
　これに対して時間毎のデータ収集は内部時計でプログラムが制御されるので正確に設定周期でデータ収集が行われています。ただしこの方法では止まっていてもデータ収集が続けられるので無駄になります。自動の場合はこの問題が解決されると思いますが後日試してみます。



　上の図は私の住んでいる団地の周回道路を２回走った結果を示しています。周回道路の中に私の家がありそこから往来に出て最初の３０秒くらいは計算が安定していなくてとんでも無いところを走っているようなデータになっていますが、それ以降は再現性もよいことが確認できました。



　GPS　からのデータをカシミールというプログラムで見てみると図にハイライトしたように突然変なデータが表示されます。これはおそらくプログラムのバグと思いますが２万円くらいの機械だからこれくらいは目をつぶらなきゃならないでしょう。国産のカーナビではこんなことは許されませんが、米国製のカーナビなんていうのはいつも道なき道を走っています。

ACAシークレットサイクリング

　昨年の暮れにACAシークレットサイクリングとして笠寺から平針農業試験場までのサイクリングの軌跡を描写してみました。サンプリング・レートは10mです。



　画面の左端が笠寺、右端が市電のレトロ館と平針農業試験場です。途中のコースは分かりませんので地図を次に添付しました。確かに天白川を遡上しています。



　コースの高低を示すトラジェクトリーを次に描写してみました。プログラムはOrigin 8J-C　のデモ版を使用しています。平針農業試験場の裏山あたりが海抜50mくらいですね。
　X軸が東西で右が東です。Y軸が南北で奥のほうが北です。Z軸が高さを示しています。