Демистификация частоты дискретизации в технологиях спутникового отслеживания спортсменов
Когда дело доходит до частоты дискретизации спутниковых технологий отслеживания спортсменов, часто предполагается, что устройства с более высокой частотой способны достичь более высокого уровня точности. На самом деле ситуация гораздо сложнее.
Выраженная в герцах, частота дискретизации технологии GPS представляет собой количество раз в секунду, когда набор микросхем и спутники обмениваются данными для определения местоположения устройства. Например, устройство с частотой дискретизации 1 Гц получает данные о местоположении один раз в секунду, а устройство с частотой дискретизации 10 Гц — 10 раз в секунду.
На первый взгляд может показаться разумным предположить, что чем выше частота дискретизации, тем лучше, но обычно это не так. На самом деле частота дискретизации является лишь одним из многих факторов, влияющих на точность GPS-устройства, а более высокие частоты могут даже негативно сказаться на производительности. В дополнение к оптимальной частоте дискретизации точность устройства определяется качеством чипсета, количеством группировок спутников, выбором антенны, ориентацией антенны, а также встроенным программным обеспечением и специализированной фильтрацией.
При использовании наборов микросхем GPS/GNSS более высокая частота дискретизации обычно означает меньшее количество группировок спутников. Например, чипсет может работать на частоте 5 Гц с тремя созвездиями, 10 Гц с двумя или 18 Гц с одним созвездием. Помимо этого, некоторые провайдеры могут увеличить выборки GPS/GNSS, чтобы еще больше повысить сообщаемую частоту выборки.
Одной из таких альтернатив является интерполяция (создание и вставка) данных между истинными выборками GPS. Здесь есть несколько методов, одним из которых является прямая математическая интерполяция (базовая математика для добавления выборок между реальными точками данных). Другой способ заключается в использовании данных инерциальных датчиков для помощи в интерполяции, процесс, известный как слияние датчиков. Оба метода создают ощущение дополнительных точек данных, но пока нет доказательств того, что они повышают точность данных.
Что касается нашей собственной технологии, в настоящее время мы используем частоту дискретизации 10 Гц с несколькими созвездиями для наших носимых устройств. Эта конфигурация была выбрана после тщательного анализа, который показал, что частота 10 Гц является оптимальной с точки зрения как производительности, так и точности в сочетании с лидирующим на рынке набором микросхем. 18 Гц была опцией, но это ограничило бы устройства созвездиями только для GPS и сделало бы их неспособными обеспечить первоклассный уровень точности.
Технологии продолжают быстро развиваться в области мониторинга спортсменов. Более высокие частоты дискретизации могут стать жизнеспособным вариантом в будущем, но не за счет сокращения спутниковых созвездий. В Catapult мы стремимся к постоянному совершенствованию и инновациям, поскольку мы продолжаем предоставлять передовые решения нашим клиентам по всему миру.