Ungenaue GPS Daten - Wieso sie auftreten und wie man sie verhindern kann

Was sind ungenaue GPS Daten und was beschreibt dieses Verhalten?

Der Begriff ungenaue GPS Daten beschreibt den Fall, wenn die Genauigkeit des GPS Signals absinkt und die aufgezeichneten GPS Daten nicht mehr der Realität, also dem eigentlich Aufenthaltsort, entsprechen.

Der Punkt oder Track der auf der Karte dargestellt wird entspricht also nicht dem Weg der ursprünglich begangen wurde. Es werden Abweichungen dargestellt oder aber es fehlen Punkte und die Linie ist abgeschnitten.

Wie kommen diese ungenauen Daten zustande?

Es gibt viele Gründe wie diese ungenauen Daten entstehen. Um etwas Licht ins Dunkel zu bringen muss man verstehen wie die GPS Technologie funktioniert und wie die Berechnung des Standorts erfolgt:

Das GPS Gerät selbst verbindet sich mit einer Reihe von GPS Satelliten. (Je höher diese Anzahl desto genauer die Ortsdaten)
Während diese Verbindung besteht werden laufend Signale ausgetauscht. Jedes Signal benötigt dabei eine bestimmte Zeit bis es vom Satelliten den Tracker erreicht hat und umgekehrt. Da die exakte Position des Satelliten bekannt ist kann aufgrund der Signallaufzeit anschließend der Standort berechnet werden.

Das ist der Grund wieso GPS Geräte generell unter klarem Himmel am genausten und besten funktionieren. Jede Abschirmung, sei es ein Baum (Wald), Haus oder Dach führt dazu, dass die Signallaufzeit verlängert wird.
Deshalb kann es unter diesen Bedingungen zu größeren oder weniger größeren Abweichungen von der tatsächlichen Position kommen. (Je größer der Einfluss desto größer die Abweichung)

Während eines Live Tracks treffen diese Daten in ungeheuer schneller Geschwindigkeit am Tracker an. Kleine Verlängerungen der Laufzeiten wirken sich daher hier besonders schnell aus.

Im Gegensatz dazu erfolgt im Basismodus nur einmal in einer bestimmten Zeitspanne ein Update. Das bedeutet wiederum, dass die Genauigkeit von diesem einen Zeitpunkt abhängt.

Bespiele für ungenaue GPS Daten

Im unten stehenden Bespiel führte uns ein Live Track in einen engen Innenhof. Dies ist ein gutes Beispiel um zu sehen wie umgebende hohe Gebäude die Genauigkeit drastisch senken können. Hier ist auch ersichtlich dass solche Ungenauigkeiten häufig zu Sprüngen der Linie führen.

de_vienna_2_inaccuracy.png

Im nächsten Bespiel ist dargestellt wie umgebender Wald das GPS Signal abschwächen kann. Während auf der Straße die Linie auf der Straße liegt weicht diese nach der Waldgrenze von dieser ab.

de_woods_inaccuracy.png

Hier sind wir entlang der der Hauswand am Gehsteig spaziert. Aufgrund der umliegenden hohen Gebäude wird das Signal ungenau und der Track wird in der Straßenmitte dargestellt. Nach überqueren der Straße Richtung Park wird das Signal wieder genauer.

de_vienna_inaccuracy.png

Auch längere Pausen können zu Abweichungen führen. Hier haben wir angehalten. Aufgrund der Genauigkeit von 1-3m kann es auch unter optimalen Bedingungen zu Sprüngen innerhalb dieses Bereichs kommen. Erkennbar ist dies anhand der Knoten die dargestellt werden.

de_stop_inaccuracy.png

Das nächste Bespiel zeigt wie sich mehrere Umwelteinflüsse aufaddieren können und zu noch größeren Abweichungen führen. Hier hat sich der Tracker auf der Rückbank eines Fahrzeuges befunden. (Diese Abschirmung kann bereits zu Abweichungen führen)
Zusätzlich an der Straße befindliche hohe Gebäude führen zu weiteren Abweichungen die zusammen zu folgendem Bild führen obwohl die Straße nie verlassen wurde:

de_car_driving_buildings_inaccuracy.png

Wie kann man ungenaue GPS Daten beheben?

Bei Tractive versuchen wir solche Daten so gut es geht zu verhindern damit diese erst gar nicht auf dem Smartphone auftauchen. Daher haben wir einige Algorithmen in unser System eingebaut um diese zu filtern.
Leider gelingt dies nicht immer und es kann trotzdem zu Abweichungen wie in den Beispielen oben kommen.

Aufgrund der technischen Limitierung des GPS Systems ist dies auch nicht immer möglich.

Wenn die GPS Genauigkeit während eines Live Tracks zum Beispiel einige wenige ungenaue Ortsbestimmungen durchführt können diese automatisch entfernt werden.

Dieses Prozedere kann im Basis Modus nicht durchgeführt werden weil hier nur zu einem bestimmten Zeitpunkt eine Bestimmung erfolgt und die Genauigkeit von diesem abhängt.

Derzeit können einmal gespeicherte und im Verlauf abgelegte Daten auch nicht nachträglich geändert werden.
Wir arbeiten jedoch unerlässlich an weiteren Optimierungen und Verbesserungen um ungenaue Daten zu verhindern.

Wie kann man ungenaue GPS Daten verhindern?

Wenn deine Tractive GPS App ungenaue Daten meldet (Oranges Feld) kannst du zum Beispiel den Live Modus kurz aktivieren. Aufgrund der höheren Update Frequenz kann hier unter Umständen ein genauerer Standort ermittelt werden.

Umwelteinflüsse lassen sich leider nicht komplett verhindern, jedoch kann mit einfachen Mitteln das Risiko für ungenaue Daten minimiert werden:

  • Der Tracker sollte ordnungsgemäß am Tier befestigt sein
    Optimalerweise am Rücken damit keine Körperteile den Tracker abschirmen können
  • Schalte den Tracker von Zeit zu Zeit aus und wieder ein.
    Dies führt zu einer neuen Initialisierung der internen Komponenten und kann die Genauigkeit wieder erhöhen wenn das Gerät schon lange eingeschaltet ist.

Weitere Informationen zur GPS Technologie findest du auf der offiziellen GPS Website der US Regierung:

http://www.gps.gov/