Menu

Jak zlepšit přesnost určování polohy telefonu přes GPS

presnost-urcovani-polohy-telefonu_ico

Součástí základní výbavy dnešních chytrých telefonů je prakticky ve všech případech mimo jiné modul GPS. Používá se k určování polohy pro další využití v aplikacích. Typické je například využití v navigačních aplikacích či nejrůznějších programech, jež v okolí vyhledávají podniky dle zadání uživatele. V řadě případů stačí přesnost na stovky metrů, kterou lze v obydlených oblastech dosáhnout i bez satelitního družicového systému. Podstatně přesnější určení pozice však budete potřebovat třeba při navigaci, hledání kešek nebo hraní her v rozšířené realitě (např. Pokémon Go či Ingress). Co ale dělat v případě, že přesnost určování polohy telefonu přes GPS neodpovídá vašim představám? Na to se pokusíme nabídnout několik řešení v tomto článku.

Co je GPS a co má vliv na přesnost určování polohy telefonu?

Před tím, než se pustíme do řešení problémů, je užitečné pochopit, jak to celé vlastně funguje. GPS je zkratka pro Global Positioning System (globální systém pro určování polohy). Technologie byla vyvinuta americkou armádou v roce 1973, až v roce 1995 však byla uvolněna pro civilní účely. Zpočátku systém používal 24 satelitů, aktuálně je na oběžné dráze 31 družíc systému GPS. Zařízení komunikuje s těmito satelity přes GPS anténu, která je součástí hardwarové výbavy většiny dnešních telefony a tabletů. Tento hardware je propojen přes ovladač se softwarem. Proto existují tři možné zdroje chyb při práci se signálem GPS v telefonu:

  • Počet viditelných satelitů GPS v aktuálním místě.
  • Kvalita antény GPS v telefonu.
  • Implementace ovladače v operačním systému.
Na přesnost určování polohy telefonu má vliv několik faktorů

Na přesnost určování polohy telefonu má vliv několik faktorů

Zapněte režim vysoké přesnosti

Chcete-li, aby váš telefon disponoval dostatečnou přesností určování polohy, čeká vás důležitá otázka: jste ochotni obětovat tomu i nižší výdrž baterie na jedno nabití? Používání GPS je totiž poměrně náročné na odběr elektrické energie a projeví se v rychlosti spotřeby akumulátoru. Samozřejmě GPS lze povolovat a zakazovat manuálně, navíc většina aplikací po svém ukončení také skončí s používáním GPS modulu.

Aby telefon využíval k určování polohy satelity GPS, je nutné jít do systémového nastavení, konkrétně do sekce Poloha. Zde pak přejděte do sekce Režim určování polohy a zvolte první možnost Vysoká přesnost. Druhý režim Úspora baterie (zpravidla výchozí) je sice energeticky méně náročný, musí se však spoléhat na buňky základnových stanic, okolní přístupové body a vyžaduje připojení k Internetu. Například uprostřed lesa či polí je “záchytných bodů” jen velmi málo, takže odchylka od reálné polohy může být i v řádech kilometrů. Je tedy zřejmé, že například pro automobilovou navigaci je takové zjištění pozice zcela nedostačující.

Aktualizujte data A-GPS

Když zařízení navazuje komunikaci se satelity, teoreticky postupně zkusí všechny dostupné družice, což ovšem může trvat i několik minut. Existuje však cesta, kterou si chytřejší zařízení usnadňují život: po inicializaci se dotazují jen těch satelitů, které má smysl s ohledem na dané místo hledat. Pokud tedy někdo nastaví telefon v Číně na družice viditelné z této země, může po prvním spuštění v Česku trvat poměrně dlouho, než přístroj pochopí, že se ocitl o několik tisíc kilometrů mimo.

K nápravě tohoto problému poslouží osvědčený nástroj GPS Status & Toolbox, který dokáže smazat a stáhnout takzvaná data A-GPS. V praxi to funguje takto: spustíte aplikaci GPS Status & Toolbox a klepnete kamkoli na obrazovku, aby se zobrazila nabídka. V postranní nabídce pak přejdete do sekce Správa stavu A-GPS, poté stisknete tlačítko Resetovat. Celý proces opakujte, přičemž v dialogu zvolte Stáhnout.

GPS Status & Toolbox
GPS Status & Toolbox

Udržujte signál GPS aktivní

Jedním z problémů, na které můžete narazit, je vypínání GPS při přechodu z jedné aplikace do druhé. To se děje z důvodu šetření baterie – pokud by totiž GPS byla připojená neustále, vydržel by mobil zhruba něco mezi třemi a šesti hodinami. Pokud ale například hrajete Pokémon Go a chcete se podívat na poslední novinky v nějaké aplikaci, bude GPS vypnuta. Opětovné zjištění polohy pak může chvilku trvat, v krajních případech se protáhne i na minuty. Pokud zápolíte s tímto problémem, můžete ho zkusit vyřešit tím, že ponecháte GPS spojení aktivní. K tomu je třeba nainstalovat aplikaci, která bude GPS udržovat. Je to jednoduchý program, který vlastně nedělá nic jiného, než že se neustále dotazuje na polohu, čímž udržuje GPS aktivní. Důrazně ale upozorňujeme, že pokud program zapomenete nechat běžet, významně se to podepíše na výdrži baterie.

GPS Connected
GPS Connected
Price: Free

Zjistěte, zda problémy s GPS jsou hardwarového nebo softwarového rázu

S nástrojem GPS Essentials můžete provádět diagnostiku, zda je signál GPS slabý z důvodu problému hardwaru nebo softwaru. V hlavní nabídce GPS Essentials klepněte na nabídku Satellites, a pak sledujte, jak se telefon připojuje k satelitům. Pokud nenajde žádné satelity, pak může být příčinou rušení kovovými objekty kolem vás, závada a telefonu, nebo hardware GPS nefunguje správně. Pokud se satelity objeví, ale GPS data jsou zjevně v nepořádku, pak problém bude v softwaru a mělo by ho jít vyřešit tipy v tomto článku.

GPS Essentials
GPS Essentials
Developer: mictale.com
Price: Free

Pořiďte si externí přijímač GPS

Pokud je GPS ve vašem telefonu nedostačující a vy právě neplánujete výměnu mobilu, může být řešením koupě externího přijímače. Ten se spojuje s telefonem přes Bluetooth a zpravidla se nabíjí stejným typem nabíječky. Například Garmin GLO pořídíte za cenu kolem 2500 Kč, v nabídce českých e-shopů jsou k dostání i další obdobné produkty s nižší cenovkou. Obecně je toto řešení zpravidla levnější než koupě nového telefonu.

Máte nějaké další tipy a triky, jak zlepšit přesnost určování polohy telefonu přes GPS? Pokud ano, budeme rádi, když se o ně podělíte v komentářích pod článkem!

Zdroj: androidpit.com.

 

Komentáře

Radeg

radeg 9

z aplikace
3.10.2016 18:27

“… Když zařízení navazuje komunikaci se satelity, …”
Není definice komunikace určena nějak obousměrně? Tj, že se zařízení vzájemně dorozumivají?
U GPS je to jen “poslouchání” satelitů.

R.i.f

3.10.2016 18:36

Nebylo by špatný udělat recenze na externí GPS přijímače pro mobil. Osobně mám starou LD-3w a jaksi její baterie už vydrží pouhých cca 20h provozu z původních několika dní a výměnu baterie za novou, léta uskladněnou kdesi na prodejně, asi zrovna nebude ta nejlepší volba.

Deathaak

z aplikace
3.10.2016 19:21

na mém z1 compact lollipop 5.1 je GPS v podstatě nefunkční. setkal se s tím někdo ještě? dá se s tím něco dělat? díky za případné rady:-)

Pazdrat

3.10.2016 20:52

Deathaak:
Taky mám z1. Compact s 5.1.1 ale mám root, takže sem problém vyřešil přes FasterGPS. Nastavil sem si tam region Czech Republic. Do 15 sekund mám většinou fix GPS. Nepoužívám ale vysokou přesnost, ale jen senzor.

Deathaak

z aplikace
3.10.2016 22:03

Pazdrat:
díky za tip, vyzkouším:-)

jenda42

3.10.2016 22:25

To by mi zajimalo jak je to s tou spotrebou GPS. Podle me je ta spotreba naprosto zanedbatelna (koneckoncu je to pasivni zalezitost). Pokud si na pozadi necham zapisovat polohu, tak to vydrzi dlouho. Pokud budu ale koukat na displej, tak jsem tak na 4-6 hodinach. Zere svitici displej, ne gps.

Karelk

Karel Kiliánexternista 11

3.10.2016 22:25

To: radeg
Vaší poznámku jsem, přiznám se, asi ne zcela pochopil. V telefonu je samozřejmě přijímač, který přijímá data. Obousměrně to, co vím, neprobíhá.

bkf1

3.10.2016 23:45

Jo kdysi za dob Windows Mobile měly GPSky přesnost snad na metr (aspoň u mého Mio A701ky to tak bylo). K tomu solidní software (TomTom… ne ta dnešní parodie)… ale pak přišel Android a od té doby jsem už neviděl solidní GPS…

Jery9

z aplikace
4.10.2016 6:12

metr je dneska standart. Můj tip je nechat GPS s E volný výhled na oblohu

Radeg

radeg 9

z aplikace
4.10.2016 7:00

@Karel Kilian:
Obousměrně neprobíhá, ale podle věty: “Když zařízení navazuje komunikaci se satelity….” to vypadá jak by probíhala. Zkrátka ta věta je špatně a zavádějící.

Karelk

Karel Kiliánexternista 11

4.10.2016 8:46

To: radeg
Chytáte za slovíčko sice pěkně a pocitově bych Vám snad i dal za pravdu, ale obávám se, že nakonec s Vámi nebudu souhlasit.
Existuje komunikace obousměrná a jednosměrná. A existuje už dlouho. Viz třeba tu: https://cs.wikipedia.org/wiki/Komunikace

Radeg

radeg 9

4.10.2016 11:25

Hm, ikdyž asi tak 999 lidí z tisíce napadne při slově “komunikovat”, že se obě zařízení dorozumívají navzájem a jen jeden to veme jako komunikaci jedním směrem, tak tady je důležité, že si špatnou formulaci umíte zdůvodnit.
I v tom Vašem odkazu na wiki je “komunikace” popsána ve většině případů jako obousměrná, vzájemná.

Karelk

Karel Kiliánexternista 11

4.10.2016 11:40

To: radeg
Ano “ve většině případů.” Kdyby ten termín byl sám o sobě v tomto kontextu špatný, asi by tam nebyl ani v jednom případě.

nosac

z aplikace
4.10.2016 11:46

Myslím si, že externí GPS musí podporovat aplikace. Např. Locus to umí, ale o jiných navigačních aplikacích zatím nevím.

Radeg

radeg 9

4.10.2016 12:39

To: Karel Kilián:
Není špatný, ale přinejmenším nezvolený úplně nejlíp.
Věta: “Když zařízení přijímá data ze satelitů…”, anebo podobně formulovaná, by zněla asi líp.

Jery9

z aplikace
4.10.2016 13:00

Karel Kilián To je takový problém přiznat chybu? Odpusť tě si! Je to krásné, umět si odpustit. Nejste Bůh ani profesor… Klaus

Sowchozs

sowchozs64 0

4.10.2016 13:32

Sám Garmin GLO používám do auta a na pěší výlety a jsem s ním velmi spokojený. V autě mám telefon umístěný nad větrákem, proto nemá tak dobrý výhled ven, tak mám úplně vpředu položený GLO a GPS čtu z něho. Při výletu si GLO chytím na popruh foťáku dokoupenou sponou a telefon můžu mít v kapse, takže když telefon vyndám a zapnu, mám stále přesnou pozici. GLO vydrží na jedno nabití nepřetržite cca 12 hodin, kromě toho mám ještě náhradní baterii (mimochodem je to stejná baterie jako pro některé starší telefony Nokia). V mobilu pak stačí mít nainstalovánu apku Bluetooth GPS a v nastavení mobilu mít povolenou simulaci polohy. Všechno to pak spouštím přes makro na ploše.

Skolja_tka

SKolja Tka 0

4.10.2016 14:19

To: Karel Kilián:
je to vylozene spatne.
Napisali by ste tiez ze televizny prijimac komunikuje s televyznym vysielacom za ucelom zobrazenia programu? Nezmysel
V anglictine ja pouziva termin “broadcast”, kde zariadenie vysiela signal a prijimaju ho vsetky zariadenia v dostupnosti signalu. v Cestine tomu bude asi najblizsie vysilani radio signalu. ( https://cs.wikipedia.org/wiki/Plo%C5%A1n%C3%A9_vys%C3%ADl%C3%A1n%C3%AD ked mate tak radi linky z Wikipedie )
GPS cip v telefone je viackanalovy radiovy prijimac, ziadne komunikacne zariadenenie.

P.S.: a koli tomuto vysvetleniu som sa sem prihlasil

maxipes

4.10.2016 14:45

Jenda 42: kdysi jsem si o tom leccos hledal. GPS data jsou takzvané “signály pod šumem”. Tedy extrémně slabé. Dostat z toho data z kterých se dá něco spočítat stojí docela dost výkonu a další výkon, nemalý, stojí i samotný výpočet polohy, který je sakra komplikovaný. Fakt je ten, že dnešní smartphony mají výkonu hafo, ale nějakou energii navíc to určitě vezme. I když uznávám, že pokud to člověk má jako navigaci v autě, 90% sežere displej, spotřeba samotné GPS je zanedbatelná.

maxipes

4.10.2016 14:52

bkf1: reálná přesnost běžné civilní GPS nikdy nebude lepší, než cca. 4 m. U nadmořské výšky je ta přesnost max. do 10m výškových. Vyplývá to z principu věci. Proto např. geodeti, pokud GPS využívají, musejí mít spec. stroje, které se ještě korigují navzájem a využívají další referenční body. To, že mi program napíše “Přesnost 1m” je jen číslo, co vypadá dobře na displeji, ale s realitou to moc společného nemá.

Ostatně, pro běžnou navigaci je to víc, než dostatečné. Ony ani samotné mapy nejsou tak docela přesné a s chybou v řádech jednotek metrů ve volném terénu pracují docela běžně.

Radeg

radeg 9

z aplikace
4.10.2016 16:54

Tak a je po debatě. Pod tíhou argumentů se redakce vždycky odmlčí nadobro.

Jery9

z aplikace
5.10.2016 6:02

Maxipes Mne samozřejmě nezajímá nějaký odhad přesností! Mne zajímá výsledek. Tzn naměřená hodnota versus referenční! A většinou při jasné obloze se dostávám, Horizontálně do 1,5m a vertikálně do 3m v pohodě.

nosac

z aplikace
5.10.2016 6:08

Taky by stálo za zmínku, že vysoká přesnost je relativní. T.j. že vlastník může v případě potřeby znovu zavést umyslnou chybu SA buď na určitou dobu (vojenská pohotovost) nebo území.

Jery9

z aplikace
5.10.2016 7:07

Taj dneska máme už 3 družicový systémy na určování polohy dle satelitů. Takže… aby se ti 3 vlastníci dohodli :-):-)

Sakul_cz

Sakul_cz82 0

6.10.2016 20:08

Rád bych tady uvedl na pravou míru několik poloinformací o GPS. V několika příspěvcích se uživatelé zmiňují o složitosti výpočtu polohy a tím náročnosti na výpočetní výkon. To není tak úplně pravda a neznalý čtenář by z takové informace mohl zcela špatně vyvodit závěr, že výpočetní výkon telefonu na to má nějaký vliv. Ne skutečně nemá. GPS v telefonu nebo jakémkoli jiném zařízení je zcela samostatný modul, který pro svou činnost telefon ani jiné zařízení vůbec nepotřebuje a každá GPS má svůj vlastní procesor a firmware jež provádí výpočet polohy. Z toho plyne i další nepřesný údaj, že je možno nějak pomocí software v telefonu nebo jiném zařízení dosáhnout zlepšení zjištění polohy (ovladače atd.). To také nelze. Jen u GPS s podporou A-GPS (asistovaná GPS) je možno zrychlit načtení a vyhledání satelitů, nikoli však zlepšení příjmu. Na příjem má vliv pouze a jedině samotný modul GPS, jeho anténa a samozřejmě jeho Firmware.
Dále tu padlo něco o spotřebě GPS. Tak pro představu Vám mohu zdělit nějaké technické parametry GPS, které se běžně v manuálu od telefonu nedozvíte. Takže například odběr proudu při plném výpočtu polohy bývá kolem 20mA a pokud GPS uspíte může být odběr někde kolem 10uA (stand-by režim běžně kolem 1mA). Toliko k tomu jak moc GPS při navigaci žere baterku. Je to zanedbatelné. Baterku žere aplikace, která s GPS bere data jen proto, že je blbě napsaná nebo dělá milió jiných věcí.
No a ještě poslední věc je ta jak vlastně GPS modul předává data telefonu potažmo aplikaci, která pak tyto data může například vizualizovat do mapy. Jde o sériovou komunikaci (UART) s protokolem nejčastěji NMEA, který používá několik vět jež obsahují veškerá data mimo jiné i o poloze. Například tato věta: $GPRMC,092750.000,A,5321.6802,N,00630.3372,W,0.02,31.66,280511,,,A*43 Obsahuje polohu, datum a čas v UTC + další info.
A ano GPS přijímač žádnou komunikaci se satelity nenavazuje a ve většině případů ji ani nenavazuje s aplikací, ale to už může neb s GPS modulem lze komunikovat, i když to ve většině případů není vůbec nutné.
No a příště si třeba povíme něco o tom jak ve Vašem telefonu funguje GSM modul, a že vlastně tento modul Váš telefon vůbec nepotřebuje, protože je to také zcela samostatný modul s vlastním procesorem a vlastním firmware.

Karelk

Karel Kiliánexternista 11

6.10.2016 20:43

To: Sakul_cz82: moc děkuji za Váš příspěvek, ve kterém jsem našel celou řadu zajímavých informací. Je vidět, že máte v oboru nadstandardní přehled. Kéž by takto vypadaly všechny diskuze :) To by byla radost :)

Jiří Bekr

17.11.2016 0:19

Ze zkušenosti vím, že dost velký vliv na “kvalitu” GPS a rychlost GPS fixu má i výrobce čipsetu. Třeba Qualcommy nikdy s GPS problémy neměly (snad jen ty starší, jako MSM7xxx série, ale ty android neviděly). Exynosy od samshitu taky problémy nemají. Na druhou stranu laciné procesory Mediatek na tom jsou o dost hůř, trvá jim to věčnost a informace o poloze nejsou zrovna echt

RSS (komentáře k článku)