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スマホ内蔵GPS vs DG-PRO1S

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こんにちは、まっさん(@Tera_Msaki)です。

スマホだけで簡単に使えるGPSロガーアプリとして、
開発した
GPS走行記録アプリ(Archive)ですが、
お手軽な反面、
精度はどうなの?ということで、
今回は、GPS走行解析アプリ(Archive pro)を使用して、
スマホ内蔵GPSDG-PRO1S(GPSレシーバ)
それぞれで記録した走行データを比較、検証したいと思います。

GPSデータをデバイス本体にロギングできるGPSロガーに対して、
GPSレシーバはロギングするために
別のデバイスが必要です。

GPS

GPSとはグローバル・ポジショニング・システム(全地球測位システム)の略称で、
アメリカ合衆国によって運用される衛星測位システム(地球上の現在位置を測定するためのシステム)です。
一般的にGPSとひとくくりで呼称していますが、
GPSはアメリカ、QZSSは日本、GalileoはEU、BeiDouは中国、GLONASSはロシアの
全地球航法衛星システムのことで、精度に違いがあります。

スマホ内蔵GPS

最近の機種の場合、仕様等でGPS対応と書かれていれば、
大抵は内蔵GPSが使用できると思います。
搭載しているGPSチップによって、
GPS、QZSS、Galileo、BeiDou、GLONASSの対応状況の違いがあり、
測位の際に捕捉できる衛星数によって、精度はまちまちです。
測位のサイクルは、
最大で1Hz(1秒間に1回)です。

DG-PRO1S(GPSレシーバ)

DG-PRO1Sは、最大3つのGNSS群(GPS+QZSS, Galileo, GLONASS, BeiDou)を同時に受信でき、
航空機用GPS補強システムMSASに対応し、GPS精度を高めています。
測位のサイクルは、
最大で18Hz(1秒間に18回)です。
使用にあたり、Androidアプリ
Drogger GPSが必要です。
また、バッテリを内蔵していないので、
モバイルバッテリが必要です。

DG-PRO1Sは、DG-PRO1の後継機種です。

走行データの比較

GPS走行解析アプリ(Archive pro)をスマホ内蔵GPSとDG-PRO1(GPSレシーバ)を使って、
それぞれで記録した走行データを比較表示してみました。

◎DG-PRO1で記録した走行データ

走行データの比較元をDG-PRO1、比較先をスマホ内蔵GPSで比較表示した結果です。
走行軌跡の比較では、
スマホ内蔵GPSはコース全体をある程度トレースできていますが、
速度グラフ、速度と位置情報から計算している加速度のグラフの比較は、
参考にならないレベルで違いがあります。

◎内蔵GPSで記録した走行データ

走行データの比較元をスマホ内蔵GPS、比較先をDG-PRO1で比較表示した結果です。
内蔵GPSの場合、測位のサイクルが最大で1Hzのため、
1秒内で変化した位置や速度は、Bスプライン曲線で離散点を補完しています。
補完により生成した曲線は、必ずしも離散点を通るわけではないので、
誤差が生じます

スマホ内蔵GPSで記録した走行データの特徴として、
①距離は実際より長い
②速度グラフは大きな変化は減衰、小さな変化は増幅されている
③加速度グラフは速度増減の影響を受けている

まとめ

測位の精度という意味では、内蔵GPSでも遜色ないレベルにありますが、
測位のサイクルが
最大で1Hzという部分の影響が大きいように思います。
とくに速度グラフと加速度グラフについては、参考にならないレベルにあるように感じます。

一般道での走行やサーキット走行では、
ある程度使えるレベルとなる可能性はありますが、
ジムカーナでの使用では、
GPSレシーバ(または、GPSロガー)が必要という結論です。

GPS走行記録アプリ(Archive、Archive+)も同様です。
GPSタイム計測アプリ(Laps)については、
走行軌跡を使ってタイム計測を行っていますので、
ある程度使えるレベルとなる可能性はあります。
しかし、走行軌跡のズレによって、
計測ラインの通過を判定できないことがあるので、
GPSレシーバ(または、GPSロガー)の使用を
推奨します。

◎GPSレシーバ(または、GPSロガー)の使用方法

疑似ロケーションアプリを使用して、GPSレシーバ(GPSロガー)と連携します。
GPS位置情報の測位サイクルが5~10Hz(1秒間に5~10回)のため、
速度グラフと走行軌跡の精度が向上します。
GPSレシーバが
DG-PRO1Sの場合は、
GPSレシーバの購入と、
Drogger GPS(専用アプリ) のインストールが必要です。

GPSロガーがGL-770または、デジスパイス4(デジスパイス3)の場合は、
GPSロガーの購入と、
GPSロガー位置情報中継アプリ(MLS)のインストールが必要です。

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