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Formel gegen Ungenauigkeit von GPS-Daten

Forscher beweisen Fehler bei Distanzmessungen.

Nicht vorbei, aber doch knapp daneben sind Distanzmessungen mit dem globalen Positionsbestimmungssystem GPS. Und so sind Autofahrer oder Sportler, die GPS für ihre Navigation nutzen, dem gewünschten Ziel oft einige Meter näher oder auch ferner als gedacht. Geoinformatiker der Uni Salzburg haben diesen Fehler nun nachgewiesen und erstmals eine Formel entwickelt, mit der sich der Unterschied zur tatsächlichen Distanz berechnen lässt.

„Bei einem GPS-Track werden in einer bestimmten zeitlichen Frequenz immer wieder Positionen erfasst“, erklärt Studienautor Peter Ranacher. „Jede einzelne Position ist aber nicht exakt dort, wo sie sein sollte. Dieser Messfehler ist immer da.“


GPS überschätzt Distanz

Wird die Distanz zwischen zwei beliebigen Positionen gemessen, passiert nämlich Überraschendes: Manchmal ist die gemessene Distanz kürzer als die tatsächlich zurückgelegte, manchmal länger. Die Abweichungen gleichen sich jedoch nicht aus: Im Mittel überschätzt GPS die tatsächlich zurückgelegte Entfernung. In Tests stellten die Forscher Abweichungen von bis zu 15 Prozent fest.

Schuld an diesen Abweichungen sind also nicht die Geräte, sondern ein systematischer Fehler. Erklären lässt sich dieser mit Erkenntnissen aus der Statistik: Die Wissenschaftler zeigten, dass die Distanz zwischen zwei Positionen mit zufälligen Messfehlern im Mittel größer ist als die Distanz zwischen zwei Positionen ohne Messfehler. Der Unterschied hängt von der Streuung des Messfehlers ab. Auf diese Weise messen GPS-Geräte zurückgelegte Entfernungen.

Die Erkenntnisse bildeten zugleich die Basis für eine Formel, mit der sich die Differenz zwischen der überschätzten und der tatsächlichen Entfernung berechnen lässt. (gral)

("Die Presse", Print-Ausgabe, 16.01.2016)