Королевские чтения. Доклад по Starship

[Demir_Binici]

Таким образом, вопрос, кто вычисляет скорость (гпс приемник или навигационная программа) можно считать закрытым. Приемник. Теперь осталось понять как он это делает.

Строго говоря, навигационная программа в телефоне может игнорировать данные поля "speed" и вычислять скорость сама, если приёмник просто вычисляет скорость на основе разницы в координатах. Трекинговые программы записывают скорость от датчиков, если таковые есть.

Кстати, нагуглил вот такой специализированный спидометр, который точно измеряет скорость и именно по GPS и именно используя эффект Доплера. Но для коррекции этот приёмник использует ещё и Inertial Measurement Unit (IMU).

Эффект Доплера использовать можно. Осталось разобраться, используют ли его приёмники, встроенные в телефоны. На основе моих наблюдений - нет. Лыжники тоже недовольны измерениями.

[vlad7308]

Таким образом, вопрос, кто вычисляет скорость (гпс приемник или навигационная программа) можно считать закрытым. Приемник. Теперь осталось понять как он это делает.

Строго говоря, навигационная программа в телефоне может игнорировать данные поля "speed" и вычислять скорость сама, если приёмник просто вычисляет скорость на основе разницы в координатах. Трекинговые программы записывают скорость от датчиков, если таковые есть.

Кстати, нагуглил вот такой специализированный спидометр, который точно измеряет скорость и именно по GPS и именно используя эффект Доплера. Но для коррекции этот приёмник использует ещё и Inertial Measurement Unit (IMU).

Эффект Доплера использовать можно. Осталось разобраться, используют ли его приёмники, встроенные в телефоны. На основе моих наблюдений - нет. Лыжники тоже недовольны измерениями.

с лыжниками там куча нюансов, не встречаемых в обычной жизни.
Во-первых постоянные повороты. Участков равномерного прямолинейного движения почти нет (если это не скоростной спуск, которым любители не занимаются).
Во-вторых, движение по Z оси, точность измерения по которой НЯП у гпс значительно (в разы) хуже, чем по XY.
Ну и наконец описанному мной флейму на горнолыжном форуме - лет 19 или 20 Самое начало эры массовых бытовых гпс. Может с тех пор бытовые девайсы стали работать лучше.

[cross-track]

Таким образом, вопрос, кто вычисляет скорость (гпс приемник или навигационная программа) можно считать закрытым. Приемник. Теперь осталось понять как он это делает.

Строго говоря, навигационная программа в телефоне может игнорировать данные поля "speed" и вычислять скорость сама, если приёмник просто вычисляет скорость на основе разницы в координатах. Трекинговые программы записывают скорость от датчиков, если таковые есть.

Кстати, нагуглил вот такой специализированный спидометр, который точно измеряет скорость и именно по GPS и именно используя эффект Доплера. Но для коррекции этот приёмник использует ещё и Inertial Measurement Unit (IMU).

Эффект Доплера использовать можно. Осталось разобраться, используют ли его приёмники, встроенные в телефоны. На основе моих наблюдений - нет. Лыжники тоже недовольны измерениями.

с лыжниками там куча нюансов, не встречаемых в обычной жизни.
Во-первых постоянные повороты. Участков равномерного прямолинейного движения почти нет (если это не скоростной спуск, которым любители не занимаются).
Во-вторых, движение по Z оси, точность измерения по которой НЯП у гпс значительно (в разы) хуже, чем по XY.
Ну и наконец описанному мной флейму на горнолыжном форуме - лет 19 или 20 Самое начало эры массовых бытовых гпс. Может с тех пор бытовые девайсы стали работать лучше.

Быстрый поиск дал список приложений для измерения скорости лыжников)
https://www.traektoria.ru/blog/snow/reyting-top7-prilozheniy-dlya-snouborda-i-lyzh/

[Passerby]

Эффект Доплера использовать можно. Осталось разобраться, используют ли его приёмники, встроенные в телефоны. На основе моих наблюдений - нет.

А вот Вам еще статья китайских товарищей на эту тему: Accuracy Evaluation of Multi-GNSS Doppler Velocity Estimation using Android Smartphones. Если и этого недостаточно - ну тогда я не знаю, что Вас в принципе может переубедить.

[Demir_Binici]

Таким образом, вопрос, кто вычисляет скорость (гпс приемник или навигационная программа) можно считать закрытым. Приемник. Теперь осталось понять как он это делает.

Строго говоря, навигационная программа в телефоне может игнорировать данные поля "speed" и вычислять скорость сама, если приёмник просто вычисляет скорость на основе разницы в координатах. Трекинговые программы записывают скорость от датчиков, если таковые есть.

Кстати, нагуглил вот такой специализированный спидометр, который точно измеряет скорость и именно по GPS и именно используя эффект Доплера. Но для коррекции этот приёмник использует ещё и Inertial Measurement Unit (IMU).

Эффект Доплера использовать можно. Осталось разобраться, используют ли его приёмники, встроенные в телефоны. На основе моих наблюдений - нет. Лыжники тоже недовольны измерениями.

с лыжниками там куча нюансов, не встречаемых в обычной жизни.
Во-первых постоянные повороты. Участков равномерного прямолинейного движения почти нет (если это не скоростной спуск, которым любители не занимаются).
Во-вторых, движение по Z оси, точность измерения по которой НЯП у гпс значительно (в разы) хуже, чем по XY.
Ну и наконец описанному мной флейму на горнолыжном форуме - лет 19 или 20 Самое начало эры массовых бытовых гпс. Может с тех пор бытовые девайсы стали работать лучше.

Про лыжников упомянул исключительно на основе написанного вами.

Сужу исключительно по автомобильному и велосипедному опыту. Ещё был датчик шагов, надеваемый на ботинок, но подробно не изучал разницу в измерениях.

[Veganin]

У меня тоже. Хотя теперь я не уверен.

Таким образом, вопрос, кто вычисляет скорость (гпс приемник или навигационная программа) можно считать закрытым. Приемник. Теперь осталось понять как он это делает

Прочитал статью Тучина из ИПМ - псевдодальности вычисляются кореллятором КФ118ХК1, как и псевдоскорость на основе допплеровского сдвига и формул, тут Passerby прав, затем осредняются и точность 6,4 см/с; посмотрел теххарактеристики на NEO-8M - у него точность определения скорости 5 см/с.

Так, что качество приемника зависит от РЧ части, коррелятора и прошивки микроконтроллера, работающего с коррелятором и решающего навигационную задачу.
Автономное определение параметров движения околоземного космического аппарата по измерениям спутниковых навигационных систем

PS
Ища в Сети особенности работы корреляторов приемников ГНСС, наткнулся на фразу, что некоторые имеют регистры хранения изменения псевдодальностей. Первая мысль - для вычисления скорости, зная еще и время обновления регистров. К сожалению, найти сразу подтверждение или опровержение не смог - наши производители корреляторов убрали с сайтов их даташиты. Попробую найти англоязычные статьи об архитектуре корреляторах - вопрос интересный.

[Дем]

Ошибка определения координат GPS - многие метры (а в городе в условиях плотной застройки могут быть и десятки). Как при этом достичь точности определения скорости в единицы км/ч?

Не надо путать абсолютную ошибку и относительную.
Если замерить точку и сдвинутся от неё на метр вбок - новая точка будет почти точно на метр вбок.
А то что они обе в сторону от истинных координат на десяток метров - тут уже не важно.

Эффект допплера штука тоже интересная, но не забываем что вектор скорости сильно под углом к направлению на спутник...

[Passerby]

Ошибка определения координат GPS - многие метры (а в городе в условиях плотной застройки могут быть и десятки). Как при этом достичь точности определения скорости в единицы км/ч?

Не надо путать абсолютную ошибку и относительную.
Если замерить точку и сдвинутся от неё на метр вбок - новая точка будет почти точно на метр вбок.
А то что они обе в сторону от истинных координат на десяток метров - тут уже не важно.

Не надо путать систематическую и случайную ошибку Ошибка определения координат имеет очень большую случайную компоненту.

Эффект допплера штука тоже интересная, но не забываем что вектор скорости сильно под углом к направлению на спутник...

Вы с формулами ознакомились? Не понимаю, какой смысл спорить с очевидным: точность определения скорости с помощью эффекта Допплера примерно на 2 порядка лучше точности определения скорости по координатам.

[Streamflow]

Флуд про точность GPS не имеет отношения к теме этого топика.

Ну, а про суперспайки я написал отдельную статью - "Суперспайки - миф или реальность?", см. https://www.synerjetics.ru/article/superspikes.htm

[Дем]

Не надо путать систематическую и случайную ошибку Ошибка определения координат имеет очень большую случайную компоненту.

Как раз случайной - мало. Есть принципиально неучитываемые отклонения скорости прохождения сигнала через атмосферу, но для двух измерений с малым интервалом они одни и те же.

Не понимаю, какой смысл спорить с очевидным: точность определения скорости с помощью эффекта Допплера примерно на 2 порядка лучше точности определения скорости по координатам.

Но предварительно надо вычислить эти координаты и направления на спутники.

[Passerby]

Не надо путать систематическую и случайную ошибку Ошибка определения координат имеет очень большую случайную компоненту.

Как раз случайной - мало. Есть принципиально неучитываемые отклонения скорости прохождения сигнала через атмосферу, но для двух измерений с малым интервалом они одни и те же.

Чем можете подтвердить свои умозаключения? У Вас есть какие-то расчеты, результаты экспериментов, технические характеристики оборудования, или просто "я так вижу"?

[Дем]

Чем можете подтвердить свои умозаключения? У Вас есть какие-то расчеты, результаты экспериментов, технические характеристики оборудования, или просто "я так вижу"?

Есть перечень причин отклонений точности

[Passerby]

Флуд про точность GPS не имеет отношения к теме этого топика.

Ну, а про суперспайки я написал отдельную статью - "Суперспайки - миф или реальность?", см. https://www.synerjetics.ru/article/superspikes.htm

Спасибо, что вернули обсуждение к теме топика. Я так понимаю, что ссылка выше - копия публикации в серьезном рецензируемом журнале, которую Вы выложили для удобства читателей, не имеющих доступа к платному контенту? DOI этой статьи не поделитесь?

[Passerby]

Чем можете подтвердить свои умозаключения? У Вас есть какие-то расчеты, результаты экспериментов, технические характеристики оборудования, или просто "я так вижу"?

Есть перечень причин отклонений точности

Ну так и давайте, обопритесь хоть на что-нибудь. Я со своей стороны соответсвующие статьи привел.

[Дем]

Ну так и давайте, обопритесь хоть на что-нибудь. Я со своей стороны соответсвующие статьи привел.

Сложно погуглить?

Эффект Ионосферы	± 5 метров
Изменение орбиты спутника	± 2.5 метра
Ошибка часов спутника	± 2 метра
Влияние отражения сигналов	± 1метр
Эффект Тропосферы	± 0.5 метра
Погрешности вычисления и округления	± 1 метр

и практически всё перечисленное - более-менее постоянно в пределах минут.

[Passerby]

Сложно погуглить?

Эффект Ионосферы	± 5 метров
Изменение орбиты спутника	± 2.5 метра
Ошибка часов спутника	± 2 метра
Влияние отражения сигналов	± 1метр
Эффект Тропосферы	± 0.5 метра
Погрешности вычисления и округления	± 1 метр

и практически всё перечисленное - более-менее постоянно в пределах минут.

Этот Ваш вывод откуда следует? Будьте любезны привести конкретный источник. Посылать в Гугл меня не надо, это все равно, что ссылаться на надписи на заборе.

[Дем]

Этот Ваш вывод откуда следует? Будьте любезны привести конкретный источник.

Я так сказал. Ибо очевидно.

[Passerby]

Этот Ваш вывод откуда следует? Будьте любезны привести конкретный источник.

Я так сказал. Ибо очевидно.

Вам очевидно - ну и живите с этим дальше в своем выдуманном мире. Мне разбираться с чужими фантазиями и грезами неинтересно.

[cross-track]

Сложно погуглить?

Эффект Ионосферы	± 5 метров
Изменение орбиты спутника	± 2.5 метра
Ошибка часов спутника	± 2 метра
Влияние отражения сигналов	± 1метр
Эффект Тропосферы	± 0.5 метра
Погрешности вычисления и округления	± 1 метр

и практически всё перечисленное - более-менее постоянно в пределах минут.

Этот Ваш вывод откуда следует? Будьте любезны привести конкретный источник. Посылать в Гугл меня не надо, это все равно, что ссылаться на надписи на заборе.

Можно посмотреть здесь
https://teddriver.net/Navigating/GPSAccuracy
Там есть вкладка Gps Error Budget

[V.B.]

Ну, а про суперспайки я написал отдельную статью - "Суперспайки - миф или реальность?", см. https://www.synerjetics.ru/article/superspikes.htm

Давайте посмотрим, что вы там пишете. Вот цитата:

a) Потери сигнала телеметрии в этот период времени были. Они определялись визуально по замиранию
цифр в последовательных кадрах, и чуть позже – по их переходу скачком на новые значения.
b) Таких весьма кратковременных потерь сигнала (длительностью менее одной секунды) было 4: на 36-й,
48-й, 84-й и 109-й секундах.

А почему "обидели" самый первый пик на 23-й секунде? Там значение 210 км/ч держалось 26 кадров. На 35-й секунде значение 376 км/ч держалось 37 кадров. Да, 26 меньше 37, но не настолько, чтобы по-разному трактовать эти пики.

И как вы объясняете "замирание" скорости например при первом скачке? В это время равнодействующая тяги и силы тяжести оказалась равной нулю? Или скорость центра масс ракеты продолжала расти, но датчик GPS оказался в таком месте, которое в течение почти секунды двигалось без ускорения? Как если бы он был подвешен на пружине, обеспечившей ему ускорение, обратное ускорению центра масс?