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为何智能手环多算跑步距离?这并非是计算错误


本文摘要:在400米一圈的跑道上刚跑完两圈时,手机的系谱软件或智能手镯警告说:“一公里完成了。

在400米一圈的跑道上刚跑完两圈时,手机的系谱软件或智能手镯警告说:“一公里完成了。”尽管你离三圈的一半还很远。

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(阿尔伯特爱因斯坦,Northern Exposure(美国电视),是计算错误吗?还是智能手镯生产商故意接近你?不是全部。智能手环总是低估你的跑步距离的原因是GPS统计距离使用的方法。是的。

这是一个非常奇怪的故事。GPS从整条路线收集一系列坐标,然后计算两个相邻坐标之间的距离,将每个线段的长度特别加起来,即可得到原始距离。计算方法很简单直观,为什么总是不经常出现误差?实际路线大部分不是直线,GPS可以计算两个坐标之间的直线距离,最后相乘得到整条路线的大致距离。

但是如果是这样,GPS计算的距离应该大于实际距离,为什么在现实中就忽略了呢?对了,GPS在收集坐标时不会经常发生错误。整个电路中的每个坐标点都可以偏离实际路径。目前GPS准确度已经很高,但两点之间有位移,一起使用也不会影响最终结果。

但是,如果坐标点位移,距离会变长吗?如果位移是随机的,GPS最终统计的距离小于或大于实际距离的概率是否相同?虽然你想得很直,但你还是很近。最近奥地利大学、德尔夫茨理工大学(荷兰)和独立国家研究机构SalzburgForschungsgesellschaft的研究人员发现了一系列测量和误差相关的问题,GPS测量的两点之间的距离总是小于实际距离。但是,如果两点之间的误差值几乎不相等。

这是因为两点之间的直线最短。因为只有两点的防卫同时沿着这条直线一起位移时,GPS测量的距离才不会大于实际距离。

但是本质上,根据研究人员的测量,这种情况很少再次发生。总距离是两点之间距离的乘积,因此最终GPS测量的数据总是小于实际距离。研究人员还制作了计算GPS测量的距离位移多少的公式。其中d0是实际距离,var是GPS位移值的方差,C是位移值之间的自协方差。

最后计算的结果总是正数。除了理论计算外,研究人员还开始了实验。他们找到10米正方形的地方,然后间隔1米展开标记,回头看计数器外面的地方,并在每个标记点加载GPS数值。

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他们找到了1米到5米的实际距离,GPS测量数据为1.2米到5。


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