手機衛星定位準確度調查方法

由於近來透過手機踏查與戶外運動的使用者越來越多，使用者難免好奇那一款手機的準確度比較高。

透過系統性的測試資料[1]，可以發現許多智慧手機的準確度並不比專門設計的硬體差。但以系統性測試市面上的產品，需要大量的時間與資源蒐集不同的手機樣品進行測試。

礙於門檻，社群目前的作法只能詢問主觀的使用經驗[2][3]，參考價值不高。

如果要測量準確度 (accuracy)，應該有幾個變數[4]需要注意

1. 精密度 (precision) - 在每一次獨立的測量之間，其平均與已知的數據之間的差距。

2. 真實度 (trueness) - 觀測量與真實量間之絕對接近程度。

3. 再現性 (repeatability) - 在相同條件下重複性量測其值之重複程度。

如設計一個可以群眾外包 (crowdsourcing) 的測試方法，其中一種作法是設計一個 App，測試者必須拿著手機到特定的控制點 (三角點)，控制點必須具備天空開闊無遮蔽環境，以及預先校正定位。

測試流程是

1. 將手機置於基石中央

2. 啟動應用程式，關閉無線網路、數據網路等連線功能。

3. 清除或重設年曆 (almanac) 和 星曆(ephemeris) 與 AGPS 資料。

4. App 自動開始測試程序，測量第一次定位費時間、測量半小時內，衛星收訊狀態 (SNR of SAT, fix type, DOP, Raw GNSS measurements)

雖然這樣仍無法處理天氣變因，但是至少可以得到一個比較客觀的數據資料。藉由 App 收集整合各手機品牌、型號測試資料，即可統計出衛星定位系統的精確度。

• 如果改以同一時間地點，同時測試大量型號手機，就能排除天候及時間因素
• 但同一地點控制點 (三角點)，無論重疊擺放或平放，都可能造成干擾或位置差異
• 因此找一可信任且周圍平坦的控制點，以陣列方式，同時擺放並間測試大量手機
• 為符合此方式，測試APP需具體如下功能
• 1.修正與離控制點相對位置(如陣列以30cm為間隔，以北方為上方，9X9排列，左上手機需修正往南120cm，往東120cm)
• 2.定時開始測試功能 (如:19:00開始進行自動測試)
• 除製作APP，要同時號招到各廠牌型號手機同一時間點集合，前置作業應相當最困難之處。
• 至於陣列排設，僅需雷射定位儀、量尺、指北真(需修正磁偏角)即可完成

[1] http://fellrnr.com/wiki/GPS_Accuracy

[2] 手機GPS使用狀況統計表 - https://docs.google.com/forms/d/e/1FAIpQLSf1itpA7UetdpGP4Y-UiAP6DqL0mkatizL7PDgiZgL2koZ8sg/viewform?c=0&w=1

[3] https://goo.gl/QFgQcE

[4] 準確度與精密度, 史天元著，地籍測量 第 32 卷第 3 期，第 18-26 頁「準確度與精密度」 - http://www.cadastralsurvey.org.tw/File/H/H01/20140925160842303.pdf

[5] e-GNSS即時動態定位系統 - http://www.egnss.nlsc.gov.tw/content.aspx?i=20150625102049287

[6] https://twitter.com/firefishy1/status/754732043565670400