Forum - Vetercek.com

Računanje hitrosti iz GPS podatkov je kar precej komplicirana zadeva, kateri sem namenil ogromno časa. V kolikor so podatki, ki jih zajame ura točni je to relativno enostavno. Žal je temu malokrat tako in skoraj vedno se pojavijo včasih večje včasih manjše napake. Natančnost podatkov je odvisna intervala beleženja podatkov, števila povezanih satelitov, ter tudi od števila padcov, sploh kakih bolj ekstremnih hammerjev kjer smo nekaj časa pod vodo, ki zmedejo GPS.

Namenske GPS naprave uporabljajo "Doppler" ki mislim da še posebej meri pospeške in glede na meritve sproti popravi napake, tako da so meritve zelo natančne. Ker ima na tej strani le nekaj uporabnikov takšne ure ne vidim smisla, da bi omejeval računanje podatkov samo na te naprave. Objavljanje trackov ima številne druge ugodnosti (samodejno posodobi začetek, in konec sešna, spot, izriše mapo tracka...) kar pa seveda ne pomeni da ne bi bilo fino da so izračunani podatki čim bolj točni.

Do sedaj sem se zadeve lotil na 2 načina:

• tako da sem nastavil filtre (glede na frekvenco beleženja podatkov), da pomeče ven pospeške večje kot x m/s
• ter vse hitrosti ki so 3x večje od standardne deviacije

V večini primerov to zelo dobro deluje, so pa še vedno posamezni primeri ko podatki niso povsem realni. Nekaj takih trackov sem poizkusil naložiti tudi na različne spletne strani, ki se ukvarjajo s podobno tematiko recimo KA72 pa so bili v takih primerih tam preračuni še bolj ekstremni.

Število meritev, ki sta jih zgornja filtra izločila sem potem tudi preračunal v % tako da smo lahko videli kateri tracki odstopajo in pri kom meritve niso najbolj zanesljive.

Sedaj sem prišel še na idejo, da pa bi mogoče podatke preden se jih spusti čez ta dva filtra poskušal še zgladiti, torej da bi namesto da se meritve ki so teoretično nemogoče enostavno vrže ven da se poizkusi preračunati nove točke kje naj bi vozili (namesto teh ki jih je nameril GPS). 

Za primer sem vzel track od @MatejVidmar https://vetercek.com/log/index.php?link=8912 

Najbrž je vsem jasno da ni ravno verjetno, da bi peljal 40 vozlov.  Spodaj pripenjam slike, kako zgleda org track (modra) ter popravljen (rdeča) z različnimi stopnjami filtriranja. Na X osi je čas, Y pa razdalja prevožena v metrih.  Če je nastavljen filter preveč agresiven, potem ne samo da poreže extremno veliko hitrosti ampak tudi majhne, tako da recimo pri obratih preračuna večjo hitrost od realne, po drugi strani če pa filter ni dovolj agresiven pa skozi spusti kako nerealno veliko hitrost. Glede na obstoječe preračune, mislim da bi tak filter še dodatno izboljšal preračune a razlika ni tako drastična. Namreč na grafu z modro marvo so podatki preden jih spustim čez prej omenjena 2 obstoječa filtra. 

trenutni preračuni:

• 2s  41.66
• 10s  35.91
• 100m  38.1
• 1000m  30.76
• 1 milja  25.6
• error  19.475693049417437

novi preračuni z dodatnim filtrom:

• 2s  35.75
• 10s  34.92
• 100m  35.54
• 1000m  26.77
• 1 milja  25.5
• error  0.010045203415369162

Meritve so bolj realne, vendar še vedno iz slabih podatkov težko narediš dobre preračune. Težava, ki jo vidim pri drugi varianti je, da filter toliko spegla track, da niso vidni errorji, tako da se težko loči kater track ima bolj kvalitetne podatke. Preden objavim nove preračune bom najbrž poizkusil pred filtriranjem preračunati errorje.

Mnenja in komentarji zaželjeni

Nekej misli na to temo:

Kjerkoli gledam track - garmin connect, strava, vetercek, windsports tracker, ka72 so odstopanja 2s top okrog 3kts. Uporabljam pa Sail racer app za fenix 6, ki ima fajn štoparico za starte in zraven ti naredi še track. Top speed ki ga pokaže pa je najbolj konsistenten z top10s od vseh ostalih prikazovalnikov...

Hočem reči, da se iz podatkov, ki nam jih zapišejo najrazličnejse ure ne moremo primerjati po top hitrosti.

Kaj pa top 10s avg, ali pa top 100m to kar ti pokaže windsports tracker. Slika. Ali so pri teh meritvah. Zaradi slabih podatkov tudi taka groba odstopanja?

Upam, da ti uspe narediti filter, ki nam bo omogocil relevantnejšo primerjavo trackov!

Kaj pa meritve, ki odstopajo na spodnjem koncu? Da meritev da nižjo hitrost/razdaljo? Jih je smiselno detektirat in filtrirat?

Kaj pa filtriranje na podlagi headinga(kurza)? Da za hitrost določiš najmanjsi možen radij/stopinje spremembe kurza? Na podlagi časar 'zravnaš' prevoženo pot - ne me vprašat za matematiko tega... :)

Na spodnjih slikah je isti gpx - izvožen iz connecta iz brskalnika) in uvožen v windsports tracker in ka72 - filtriranje je očitno...

So pa odstopanja bistveno manjša na 10s in na 100m!

Meni je še zelo ljub podatek - alpha 500 - če bi ga mogoce uvrstil v prikaz...😁, upam da se komu.

Odstopanje je odvisno od kvalitete beleženja. Načeloma če je track ok so razlike posameznih appov minimalne, če je pa track slab je pa lahko razlika precejšna. Ne samo na 2s ampak tudi na ostalih meritvah. Če je track ekstremno slab bi načeloma lahko bila kar precješna razlika tudi v povprečni hitrosti.

Za ta tvoj sešn sem z novim filtrom ponovno preračunal meritve in ni bistvene razlike razen pri 2s . Stare meritve:

Sešn info: 1:14 h    prevoženih: 41.9km   2s: 24.4KT  10s: 23.2KT  100m: 23.2KT  1km: 22.5KT  1NM: 21.4: KT   avg: 18.7 KT

nove:

• 2s  23.48
• 10s  23.29
• 100m  23.33
• 1000m  22.45
• 1 milja  21.6
• error  1.9568151147098516

se pravi je tale tvoj track kar ok... Pri 90% kake bistvene razlike ne bo, pri ostalih 10 pa se bo poznalo.

Ja najlažje (in najbolj natančno) je tako, da imaš GPS koordinate in čase in nato uporabiš Kalmanov filter, ki izračuna nov/bolj pravilen kurz za tiste točke, ki odstopajo. Žal Strava preko svojega API-ja podatke pošilja v drugačnem formatu, tako da dobim dva array-a z časi in razdaljami in potem iz tega računam. Se pravi nimam natančnih koordinat za posamezne točke ampak samo razdalje med točkami. Iz tega razloga tudi ne morem izračunati alpha 500 saj ne vem kje je obrat. Za tracke naložene kot GPX bi sicer šlo ampak potem ni konsistence. 

KA72 kolikor vem ne filtrira podatkov oz. počne to minimalno. Ta tadrug app mi ni poznan, očitno pa počnejo nekaj podobnega kot jaz.

Ja če greš z gpx preko strave so odstopanja res velika. Če se prav spomnim ko sem za isti sešn gpx izvozil iz connecta in še preko strave. Potem pa oba primerjal na ka72, je imel gpx od strave skoraj 2x več točk kot gpx izvozen direkt iz connecta..

Aaaaa zdaj razumem zakaj je Strava tista ki naredi največjo čorbo s podatki. Pa še alfe ne moreš izracunati.

WS tracker je pa fajn ker ima polarni diagram - za orcarje 😁.

Maestral se prebuja.... lp

Glede na debato https://vetercek.com/log/index.php?link=11859

sem ponovno preučil preračun podatkov. 

Trenutno za preračun uporabljamo 2 filtra

• prvi na podlagi standardne deviacije in z-scora vrže vn outlierje
• drugi pa potem primerja še če jo pospeški realni pod 3 m/s in če kaj odstopa vrže ven še to.

no glede na prejšne meritve sem se mal še posvetoval z chatgpt-jem in morda bi šlo to še bolje. 

Nova scripta izgleda takole:

• na podlagi z-score in stdev zgladi outlerje
• z Kalmanovim filtrom še mal popegla podatke

Nekaj bom še potestiral, nova zerzija še ni privzeta... Pri meritvah so napake in hec je kako jih odpravit. Obstajajo različne metode, pristopi so lahko različni, več kot je napak večje razliko so pri preračunih med posameznimi programi...

Za prebrat je zanimivo tudi https://medium.com/@mikeg888/what-to-make-of-max-speeds-b83c05569e6c kjer govori o napravah ki naredijo več meritev v sekundi, pri naših običajnih urah je situacija še mnogo slabša

Mal sem updejtal preračune in prikaz errorjev.

• Prvi error prikazuje koliko outlier-jev je bilo popeglanih - vse kar je > 2.49 stdev  - to so ponavadi večji skoki, ko kaže čist nerealne hitrosti včasih tudi 100-200km/h 
• drugi error pa je procentualno koliko tracka je zgladil še Kalmanov filter - tukaj gre za bolj drobne nastavitve -  kar popravi razdaljo za več kot 0,3m oz hitrost za več kot 0.1m/s