Mikä on GNSS?
Euroopan GNSS-virasto (GSA) määrittelee GNSS:n verkkosivuillaan seuraavasti:
”Maailmanlaajuisella satelliittinavigointijärjestelmällä (Global Navigation Satellite System, GNSS) tarkoitetaan satelliittiverkostoa, joka lähettää avaruudesta paikka- ja aikatietoja GNSS-vastaanottimiin. Tietojen avulla vastaanottimet pystyvät määrittämään sijaintinsa. Määritelmänsä mukaisesti GNSS kattaa koko maapallon. GNSS-järjestelmiä ovat muun muassa Euroopan Galileo, Yhdysvaltojen NAVSTAR Global Positioning System (GPS), Venäjän Global'naya Navigatsionnaya Sputnikovaya Sistema (GLONASS) ja Kiinan BeiDou."
GNSS:n suorituskykyä voidaan parantaa alueellisilla satelliittipohjaisilla parannusjärjestelmillä (SBAS), kuten Euroopan geostationaarisella navigointilisäjärjestelmällä (EGNOS). EGNOS parantaa GPS-tietojen tarkkuutta ja luotettavuutta korjaamalla signaalinmittausvirheitä ja tuottamalla tietoa signaalien eheydestä.
Ensimmäinen ja edelleen laajimmin käytetty GNSS-järjestelmä on GPS, minkä vuoksi kaikenlaisiin GNSS-järjestelmiin saatetaan yhä viitata GPS-nimellä. Oikea termi on kuitenkin GNSS, joka kattaa kaikki maailmanlaajuiset satelliittipaikannusjärjestelmät, myös GPS:n.
Sijaintitietojen tarkkuus puettavissa laitteissa
Tarkasteltaessa puettavien laitteiden sijaintitietoja voidaan havaita, että tietojen tarkkuuteen vaikuttaa erityisesti muutama muuttuja. Näitä ovat:
GNSS-antenni
Teollisen muotoilun näkökulmasta ohut ja pieni laite on houkutteleva. Tämä aiheuttaa kuitenkin haasteita GNSS-antennin suunnittelulle.
Ohuus ja pienikokoinen muotoilu: Jotta antenni toimisi hyvin, sen tilavuuden on oltava mahdollisimman suuri, joten ohut ja pieni antenni ei ole suorituskyvyn kannalta ihanteellinen. Lisäksi antennin on oltava mahdollisimman kaukana ranteesta ja kehosta (jotka ovat häviöllistä materiaalia ja heikentävät suorituskykyä.)
GNSS-piirisarjan toimittaja
Myös GNSS-piirisarja vaikuttaa paikannuksen toimintaan. Eri valmistajilla on erilaisia pyrkimyksiä liittyen piirisarjojen kohderyhmiin, virrankulutukseen ja suorituskykyyn eri tilanteissa. Nämä pyrkimykset ohjaavat piirisarjojen kehitystä ja painopisteitä.
Käyttöympäristö
Käyttöympäristön dynamiikka ja ominaisuudet vaikuttava tietojen tarkkuuteen ja paikannuksen toimimiseen. Muutamia esimerkkejä vaikuttavista tekijöistä eri lajeissa:
Kävely
Kävellessä kehosi voi olla GNSS-signaalin tiellä, ja myös käsien jatkuva liike voi vaikuttaa GNSS-suorituskykyyn. Yleensä kello on huonossa asennossa signaalin vastaanottamisen kannalta, mikä voi johtaa epätarkkuuksiin. Kulkusuunnan muuttaminen vaikuttaa merkittävästi tarkkuuteen.
Juoksu
Juostessa kehosi voi olla GNSS-signaalin tiellä, ja myös käsien jatkuva liike voi vaikuttaa GNSS-suorituskykyyn. Yleensä kello on kohtalaisessa asennossa signaalin vastaanottamisen kannalta.
Pyöräily
Pyöräillessä kehosi on usein GNSS-signaalin tiellä, kun nojaat eteenpäin kellon ylle. Yleensä kello on kohtalaisessa tai hyvässä asennossa signaalin vastaanottamisen kannalta kellotaulun osoittaessa ylöspäin. Kädessä tai ohjaustangossa laite on paikallaan, mikä parantaa mittaustarkkuutta.
Uinti
Uidessa kehosi ei ole signaalin tiellä. Kello voi olla sekä heikossa että hyvässä asennossa signaalin vastaanottamisen kannalta. Jatkuva käsien liike ja signaalin pysähtyminen vedenpintaan vaikuttaa heikentävästi GNSS-suorituskykyyn. Myös uintityylisi vaikuttaa GNSS-tarkkuuteen (tekniikka, käsien heilautus). Ihannetilanteessa kellon pitäisi olla pinnan yläpuolella yli sekunti signaalin vastaanottamiseksi.
Käyttöolosuhteet
Kaupunkikanjoni
Molemmilta puolilta korkeiden rakennusten ympäröimä katu muodostaa kanjonin kaltaisen ympäristön, jota kutsutaan kaupunkikanjoniksi.
Kaupunkikanjoneissa laite altistuu monipolkuhäiriölle (ilmiölle, jossa radiosignaali saavuttaa antennin kahta tai useampaa reittiä pitkin heijastusten vuoksi). Monipolku voi tuottaa virheellisiä GNSS-lukemia.
Myös näkyvä satelliittiverkosto on kaupunkikanjonissa varsin erilainen, mikä niin ikään aiheuttaa haasteita GNSS:lle.
Metsä
Treenattaessa metsässä tai muilla alueilla, joilla on paljon puita, signaalin vaimentuminen (signaalin vahvuuden heikentyminen siirron aikana) haittaa GNSS-suorituskykyä.
Avovesi
Avovesiuinti aiheuttaa ongelmia signaalin näkyvyydelle. Signaali on saatava nopeasti, koska ranne on veden päällä vain lyhyen ajan, minkä lisäksi signaali heijastuu vedestä. Avovesiuinti on todennäköisesti haastavan käyttöympäristö Polar-kellojen kaltaiselle puettavalle GNSS-laitteelle.
Ohjelmistoalgoritmit
Paikannusta parannetaan ohjelmistoalgoritmeilla. Ohjelmisto sitoo eri osiot yhteen ja huomioi seuraavat tekijät:
Käyttöympäristö
- Käden heiluminen
- Keho signaalin tiellä
- Dynaamisesti muuttuva ympäristö
- Intervallitreeni
Käyttöolosuhteet
- Monipolkuympäristö
- Alhaisen signaalitason ympäristö
- Alikulut
Algoritmeja kehittävät GNSS-piirisarjojen toimittajat ja puettavien laitteiden valmistajat.
GNSS ja Polar-kellot
Polar-kelloissa GNSS:ää käytetään nopeuden, matkan ja sijainnin seuraamiseen. Nopeus- ja matka-arvoja käytetään monissa Polar-ominaisuuksissa (kuten Running Indexin laskemisessa). Jos treenissä ei käytetä satelliittinavigointia, kellon sisäänrakennettu kiihtyvyysanturi voi mitata nopeutta ja matkaa myös ranneliikkeiden perusteella. Katso lisätietoja artikkeleista Nopeus ja matka suoraan ranteesta GPS:n kalibroinnin avulla ja Mikä vaikuttaa ranteesta tehtävän nopeuden ja matkan mittauksen tarkkuuteen?.
Lisätietoja Polar-kellosi GNSS/GPS-tarkkuudesta on käyttöohjeen Tekniset tiedot -osiossa.
Paikannus Polar-kelloissa
Paikannusta varten kellon on löydettävä vähintään neljä satelliittia. Näiden löydettyä uusia satelliitteja lisätään sitä mukaan, kun niitä löydetään. Enimmillään voidaan käyttää 12 satelliittia. Tähän lukuun päästään helpommin, kun käytössä on A-GPS. Kun satelliitit ovat löytyneet ja treeni on käynnissä, kello pyrkii lisäämään laskelmiin uusia satelliitteja lennosta.
Joissakin Polar-kelloissa on barometri (paineanturi), jota käytetään tarkkojen korkeustietojen tuottamiseen. Alkukorkeus kalibroidaan GNSS-tietojen avulla. Polar-kelloissa, joissa ei ole barometria (mutta joissa on sisäänrakennettu GNSS), korkeus perustuu vain GNSS-tietoihin. GNSS-pohjaiset korkeustiedot voivat joskus olla epätarkkoja. Korkeuden laskemiseen tarvitaan vähintään 6 satelliittia, ja korkeustietoja ei huomioida matkan mittauksessa.
Voit vaihtaa kellosi GPS:n ohella käyttämää satelliittipaikannusjärjestelmää. Asetukset löytyvät kellosta kohdasta Yleisasetukset > Paikannussatelliitit.Valittavana on GPS + GLONASS, GPS + Galileo tai GPS + QZSS.Oletusasetus on GPS + GLONASS.Vaihtoehdot antavat sinulle mahdollisuuden kokeilla erilaisia satelliittipaikannusjärjestelmiä ja selvittää, voivatko ne antaa parempia tuloksia kattamillaan alueilla.
GPS + GLONASS
GLONASS on venäläinen maailmanlaajuinen satelliittipaikannusjärjestelmä. Se on oletusarvoisesti käytössä, koska sen maailmanlaajuinen satelliittinäkyvyys ja luotettavuus ovat näistä kolmesta vaihtoehdosta parhaimmat, ja suosittelemme yleisesti käyttämään sitä.
GPS + Galileo
Galileo on maailmanlaajuinen, Euroopan unionin luoma satelliittipaikannusjärjestelmä.
GPS + QZSS
QZSS on neljän satelliitin paikallinen ajansiirtojärjestelmä ja satelliittipohjainen parannusjärjestelmä, joka kehitettiin parantamaan GPS:ää Aasian ja Oseanian alueilla ja erityisesti Japanissa.
Polar Grit X2 Pro/Ignite 3/Vantage V3 käyttää samanaikaisesti GPS-, GLONASS-, Galileo-, BeiDou- ja QZSS-järjestelmiä, joten se toimii tarkasti eri puolilla maailmaa. Kello käyttää oletusarvoisesti kaksitaajuuksista GPS-tilaa, joka parantaa paikannuksen tarkkuutta erityisesti vaikeissa olosuhteissa. Lisätietoja on kohdassa Paikannus Polar Grit X2 Pro/Ignite 3/Vantage V3 ‑kellossa.
A-GPS – avustettu GPS (efemeridien ennuste)
A-GPS ennustaa satelliittien ja niiden kiertoratojen sijainnit, jolloin vältetään suurimmat sijaintilaskelmat ja satelliitit löytyvät nopeammin. Kelloon ladataan kerran päivässä 14 päivän satelliittiennustetiedot Flow-sovelluksesta, kun kello on yhteydessä matkapuhelimeesi tai kun synkkaat kellosi FlowSyncin kautta.
Avustettua GPS:ää kannattaa käyttää aina, sillä se nopeuttaa satelliittien löytymistä. Mitä haastavammat olosuhteet, sitä enemmän hyötyä A-GPS:stä on. Se parantaa myös reitin, nopeuden ja matkan seurannan yleistä tarkkuutta tehostamalla satelliittien dynaamisen valintaa treenien aikana. Tämä ero tulee esiin myös haastavissa olosuhteissa.
A-GPS:n rajoitukset
A-GPS:n on tiedettävä suunnilleen sijaintisi, joten jos siirryt treenaamaan yli 100 kilometrin päähän edellisestä treenipaikastasi, satelliittien löytäminen ensimmäisen kerran kestää hieman kauemmin.
