Quanto è preciso un tachimetro GPS?

Risposta breve: sotto un cielo libero, uno smartphone moderno legge la velocità entro circa 1 km/h, e spesso meglio. È più preciso del tachimetro della maggior parte delle auto. La risposta lunga è più interessante, perché come viene prodotto il numero conta molto più dell’hardware.

Due modi per ricavare una velocità dal GPS

Il metodo ovvio prende due posizioni, misura la distanza fra loro e divide per il tempo trascorso. Funziona, ma eredita ogni metro di errore di posizione. Se ogni lettura è buona entro ±5 m e arrivano a un secondo di distanza, uno smartphone fermo può sembrare che stia andando a 18 km/h in una direzione casuale. Ecco perché i tracker economici impazziscono da fermi.

Il metodo migliore è il Doppler. I satelliti si muovono a circa 3,9 km/s rispetto al suolo, e la frequenza del loro segnale si sposta a seconda della velocità con cui il ricevitore si avvicina o si allontana da ciascuno. Con quattro o più satelliti in vista, il ricevitore risolve direttamente il proprio vettore velocità — senza usare posizioni. Il risultato è molto più stabile, tipicamente preciso entro pochi centimetri al secondo, ed è ciò che il tuo smartphone riporta nel campo speed di una rilevazione di posizione, quando può.

Live Speed Tracker usa sempre il valore Doppler quando il dispositivo lo fornisce, e ripiega sul calcolo per posizione solo in caso contrario. La barra di stato del tachimetro ti dice quale è in uso in ogni momento, perché la differenza di affidabilità è abbastanza grande da meritare di essere conosciuta.

Cosa significa il valore di precisione

Il valore mostrato come ±12 m è il raggio di precisione orizzontale: la specifica W3C lo definisce come il cerchio, centrato sulla posizione riportata, che contiene la tua posizione reale con una confidenza del 95 %, ma Android riporta un raggio al 68 % e i browser lo passano invariato, quindi consideralo un’indicazione approssimativa e non una garanzia. Non dice nulla di diretto sulla precisione della velocità — ma le due sono correlate, perché la stessa cattiva geometria satellitare che allarga il cerchio di posizione degrada anche la soluzione di velocità.

Come regola pratica:

• Sotto ±10 m — buono. Fidati della lettura.
• ±10–25 m — discreto. Va bene per farsi un’idea generale della velocità; non per cronometrare.
• Oltre ±25 m — scarso. Questa pagina scarta del tutto quelle letture invece di mostrarti un numero in cui non crede.

Cosa degrada una lettura

• Gli edifici. Le strade strette tra palazzi alti riflettono i segnali, e un segnale riflesso arriva in ritardo, cosa che il ricevitore interpreta come distanza in più. Si chiama multipath ed è la maggiore fonte di errore in città.
• Gallerie e parcheggi coperti. Nessun segnale. La tua velocità si congela, poi salta all’uscita.
• Copertura arborea e valli profonde. Meno satelliti in vista significa geometria peggiore.
• Un avvio a freddo. Senza dati di almanacco recenti, un ricevitore può impiegare 30–60 secondi per il primo aggancio. Non è rotto; sta cercando.
• Dove sta lo smartphone. Un cruscotto metallico, uno smartphone in tasca o un parabrezza termico con filamento incorporato attenuano tutti il segnale. Un supporto da parabrezza con vista libera del cielo è misurabilmente migliore del portabicchieri.

Perché questa pagina filtra

Tre filtri agiscono su ogni lettura prima che raggiunga il display:

1. Le letture con raggio di precisione peggiore di 30 m vengono scartate subito.
2. Qualsiasi lettura che implichi più di 400 km/h è trattata come un salto GPS e buttata.
3. La distanza si accumula solo mentre ti muovi davvero, sopra circa 1,8 km/h.

Il terzo conta più di quanto sembri. Senza di esso, uno smartphone lasciato per un’ora sul cruscotto di un’auto parcheggiata registrerà allegramente due chilometri di percorso per puro rumore — e ogni statistica che ne deriva, velocità media compresa, risulta sbagliata.

Il conteggio delle letture scartate è mostrato nella barra di stato. Una manciata su un viaggio lungo è normale. Decine significano che sei in un posto con scarsa visibilità del cielo, e dovresti guardare i numeri con sospetto.

Fonti

• GPS.gov: GPS Accuracy riporta la cifra civile ufficiale: uno smartphone sta di norma entro un raggio di 4,9 m a cielo aperto, e peggio vicino a edifici e alberi.
• W3C Geolocation API definisce coords.speed e coords.accuracy, i due campi che questa pagina legge per la velocità e il raggio di precisione.
• ESA Navipedia: GNSS Basic Observables spiega l’osservabile Doppler, da cui un ricevitore ricava la velocità direttamente anziché da posizioni successive.