相比手表看手机定位

芯蕊

之前做过GT2pro的定位测试，有花粉朋友提议我对比一下手机，于是作了一下比较。
（1）场景
仍然在原来测手表轨迹的场地，这里的卫星接收条件不算好，但可以利用影响因素来看定位性能。路线是个矩形的闭合圈，从北角出发，顺时针循环，回到出发点终点。转弯是原地作九十度急转。上次GT2、GT2Pro就是这样测试的。


（2）高德地图
本来是想用高德给手表作轨迹对比，但是走完停下来，发现它把轨迹给后处理了，弯曲线硬是给处理成折线、直线，四个转角也由圆角变成折角了（白底图所示），和步行中看到的实时轨迹不一样。相比而言，GT2系列倒是显得圆润一点，且也没有大幅度的轨迹修正（黑底图所示）。


为了仔细观察它怎么弄的，再走了一遍。边走边仔细看，明显发现高德的实时轨迹是滞后的，也就是说人到了某个位置，轨迹计算还没当场显示出来，身后有个空缺，大约五六米的样子。这是它在做平滑计算处理，算完了再给出轨迹。利用抵达四个转角时作截图，来展示这个情况。图中可见，人在转角上但轨迹线却没到，身后有一段空缺，看上去像还没走到一样。


在最后抵达结束点时候，先截屏了当前轨迹图，然后再按下停止，也就半秒钟，APP马上给出了处理过的轨迹。对比后可以看出，它把认为可以直线化的轨迹都处理成了直线。不过，不等于消除定位偏差，长折线看上去也挺突兀。


通过体验可以看出，高德地图在过程中它会边走边算进行轨迹显示输出的优化，所以身后一小段轨迹是滞后显示的。不过给出的实时轨迹与手表基本相同，精度上也相当。但是一停止记录，它会进行轨迹的再次后处理，再显示的已经不是原状轨迹。
（3）百度地图
都是手机定位，硬件相同，软件表现是否一样，我们接着对百度地图也进行测试。起步后观察它的轨迹，看似实时，但它会进行准同步处理，以小段迹线节奏性的做处理，轨迹也呈现小段折线的连线，实时定位中这种折线处理，相当于滤波处理。用连续多次截屏，对比如图，当抵达转角时候实时轨迹是偏出去的，但是当步行了三五米时候，被处理过后又拐进来了，即把尖角改成圆角。这说明百度地图的轨迹也不是原状，同样也做轨迹处理，但它在行进中做，实时轨迹处理幅度与高德基本相当，也是五六米左右，只是它不是空缺一段，而是间段作优化修正，所以身后轨迹每隔五六米总会变动一下，但没有高德最后总体再做一次大规模直线化处理的做法。




百度地图的轨迹上，当前点上有个指针，实时反映行进方向，并且还比较准确。低速步行在转角上是原地停顿作九十度转身，极小坐标变量计算瞬时方向，定位误差影响大，不具备有利条件，所以初步判断百度地图调用了手机的内置罗盘（指南针），我判断它不需要准确的罗盘数据，而用方向增量，基于身后轨迹方向推算当前运动指向，这样可以回避罗盘校准问题。所以，在转角，脚步还没有迈开，原地转身，运动指示方向就同时转过来了。（关于内置罗盘可见我写的另一篇关于指南针精度及磁干扰影响的帖子）


测试结束点刚好出现明显的定位数据偏差，不同于轨迹优化在中途看到的圆角处理，因为是终点，停下站着不动了，轨迹点指向显示虽然跟着转身了，但是停止记录没有了后续轨迹数据供参与计算，只能按当前的来，较大偏差就没法优化处理，只能按实际位置显示了，但轨迹点的指针方向依然还保持的好好的。


可以看出，百度地图实时轨迹与手表表现也基本相同，精度上也一样，它采取小段折线对动态轨迹准同步进行处理，边走边可看到尾随着的小段轨迹在调整变化，像个小尾巴。相比高德最后大规模再处理的最后结果很生硬，百度的最后结果总体上更接近实时轨迹一些，但也不是实际轨迹。
最后我们要说，凡测量皆有误差，卫星定位精度受环境影响因素很多，手表和手机毕竟不是专业测绘仪器。手机手表的定位技术是相同的，不同的地图软件也都采用滤波计算平滑处理的，就看处理的幅度多大了。轨迹的呈现结果，更多是算法决定的，各家侧重不同，技术手段上有些小的差别，展现结果就不同。
目前没有充分的证据可以证明谁的定位好谁的不好，轨迹计算都采用了平滑处理，典型的表现就是转角都优化成圆角，各家都是这样的。这并非针对转角，而是整体轨迹优化计算。对于转弯多，公园绿地里里曲径，小区道路，空间总得范围又小，大量的优化计算互相作用，形成计算过度，导致畸变结果。很多人运动所处环境或者途径环境对卫星定位测量不理想，所以乱麻一样的轨迹几乎都是环境特殊情况下的。另外一个就是高楼影响非常明显的，卫星信号要在楼群空档里传来，还有部分信号是建筑物反射的，频繁改变卫星信号，也会轨迹不合理。
补充一：看到有个帖子秀佳明的定位轨迹，帮了我大忙了。请注意看轨迹图，一段一段的折线，与上面百度轨迹表现相似。查了地图发现这里天空条件非常好。 这是一个体育场，周边环境条件很不错，没有信号遮挡。搜了一下，基本可以认定这是佳明的GPS运动跑表“飞3”，有专门的GPS模式，是马拉松爱好者和登山爱好者的最爱，发帖作者就是一个马拉松爱好者。




补充二：知乎上看到一个关于佳明245和GT2跑圈和骑车定位轨迹无差别的表述（下图）。看来我不需要借佳明手表另做测试了。