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4/5/12 15:12

¿Qué tan preciso es mi GPS?

Existen diversas medidas para especificarlo. Cuáles son las más usadas y cuáles las más convenientes.

Precisión del GPS

La innovación permanente en la tecnología de receptores y antenas GPS ha causado que la precisión de éstos equipos mejore considerablemente, a la vez que los precios bajan.

Un punto fundamental a considerar para alguien que utiliza un GPS, o alguna aplicación que use uno (banderillero, piloto, etc.) es: cuál es su precisión real.

En éste contexto, definimos precisión como el error medido en distancia a partir de un punto conocido, en un determinado período de tiempo.

Es difícil determinar qué tan preciso es realmente un receptor GPS tomando el dato que nos da el vendedor del equipo o leyendo la especificación en la hoja técnica. Hay dos cuestiones fundamentales que considerar al evaluar la precisión de un receptor GPS:

1) cómo se informa la precisión, y 
2) cómo fue testeado el receptor.

Modo de informar la precisión:

Hay varias y diferentes maneras en que los fabricantes de GPS publican valores de precisión, muchos de ellos están basados en distintas inferencias estadísticas. Los resultados de la prueba estática son los más comúnmente publicados en las especificaciones técnicas.

La prueba estática consiste en colocar el receptor en una posición fija y loguear datos de posicionamiento durante un período de 24 horas con una frecuencia de 1 segundo. Luego se grafican todos los puntos alrededor del primero, que queda en el centro. De ésta manera conseguimos un gráfico de dispersión de los puntos de posicionamiento. La Figura 1 muestra el resultado de un test estático para un receptor Novatel OEM4-G2 con una antena ANT502.

Figura 1: Dispersión de los puntos de posicionamiento. Resultado de un test estático para un receptor Novatel OEM4-G2 con una antena ANT502.
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Las medidas resultantes de la prueba estática se presentan en valores de distancia y asociados a una probabilidad de ocurrencia. Por ejemplo, en la Figura , la precisión es 1.80 metros CEP, o 2.16 metros DRMS. La probabilidad de ocurrencia es 50% y 68% respectivamente.

Las Tablas 1 y 2 muestran las medidas más comúnmente utilizadas para exponer precisión de un receptor GPS, y la relación de equivalencia entre ellas.

 

 

 

 

 Tabla 1

Medida

Probabilidad

Definición

CEP

95%

Circular Error Probability (Probabilidad de Error Circular). Es la medida del radio de un circulo centrado en la posición inicial, que contiene el 50% de los datos

DRMS

67%

Distance Root Mean Squared (Desviación estándar). Raíz cuadrada de la sumatoria de los errores al cuadrado

R95

95%

Corresponde a la medida del radio de un círculo centrado en la posición inicial que contiene el 95% de los datos

2DRMS

98%

2 x Desviación Estándar. Probabiliad de encontrar el 98% de los datos.

 

Tabla 2

Medida

Prob.

CEP

DRMS

R95

2DRMS

CEP

50%

1

1.2

2.1

2.4

DRMS

67%

 

1

1.7

2

R95

95%

 

 

1

1.2

2DRMS

98%

 

 

 

1

 

Para ilustrar éste concepto, supongamos que un determinado receptor GPS especifica 1 metro RMS de precisión. Viendo la segunda línea en la tabla, esto significa que ese receptor nos va a proporcionar una precisión de 1 metro o menos durante el 67% del tiempo. Ésta forma de medida (RMS) es la más típica para la mayoría de los receptores. Ahora, consideremos un segundo receptor con 1.5 metros R95 de precisión. Para comparar ambos, hay que convertir las especificaciones a un criterio. En éste caso multiplicamos 1 metro x 1.7 (factor en la tabla) = 1.7 metros. En conclusión, el segundo receptor es más preciso que el primero.

Método de testeo:

La mayoría de los receptores son testeados mediante la prueba estática descripta anteriormente. Desafortunadamente, ésta prueba no siempre es indicativa de la performance del receptor en condiciones dinámicas.

Algunos fabricantes están usado medidas de reporte dinámicas como es la precisión pass-to-pass (pasada a pasada ó P2P). Éste método mide la dispersión entre puntos en líneas paralelas en un lapso de tiempo de 15 minutos. Es importante notar que, a medida que el tiempo siga pasando más allá de esos 15 min., es esperable que la performance se degrade. Para tener una referencia, multiplicando el valor de precisión RMS por 0.2 se obtiene aproximadamente del valor P2P.

Conclusiones:

La precisión en un receptor GPS se define como la dispersión o “corrimiento” del posicionamiento a través del tiempo. Éste último término es fundamental en la definición, ya que a medida que el tiempo pasa, la dispersión es mayor.

Las causas de que un GPS sea más o menos preciso, además de los factores propios del sistema de posicionamiento (posición de satélites, condiciones de la atmósfera, etc.) residen en la calidad del receptor, su configuración y de la combinación receptor-antena. Por eso, es útil tener en claro con qué niveles de precisión estamos contando, en razón a las necesidades de una aplicación en particular.

Fuente:
José Fernández Moreno.
Tecnosem. Grupo Regional Aapresid Venado Tuerto

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