Как точнее восстановить траекторию, используя координаты GPS-навигатора, а также вычислить скорость и ускорение Опции

[Виктория]

"Серьезные бегуны по шоссе" (потенциальные заказчики ) подкинули мне вот такую задачу разработки мобильного приложения для контроля параметров движения с использованием доступных и недорогих GPS-навигаторов:
Данный апплет предназначен для измерения параметров движения легкоатлета при тренировке на стадионе или в лесу, а также самоконтроля этих параметров в соревновательных забегах (шоссейный бег от 10 до 42 км, горный бег).
Измеряемые параметры в реальном времени - пройденный путь (текущее значение и траектория в координатах), средняя и мгновенная скорость, среднее ускорение (мое мнение по поводу последнего параметра лишку дают! ишь, чего захотели!).
Частота отображения информации в реале - некритичная, один раз в 10 секунд. Я думаю после предпроектного анализа попробовать уговорить их на 30 секунд.
Требуется также регистрация перечисленных параметров для пост-анализа работы спортсмена с использованием компьютера с целью выработки рекомендации по совершенствованию тренировочного процесса.

С одной стороны, вроде всё прозрачно и несложно. Недорогих устройств в продаже не замечено.
С другой стороны меня сильно смущают возможности дешевых навигаторов для измерения скорости с приемлемой точностью. Слишком уж явная неопределенность входных данных в гражданских навигаторах (Источники погрешностей GPS навигаторов). Даже вот некоторые радиолюбители c хабрыхабры сомневаются в результатах измерения Спутниковый спидометр на STM32F1 и FreeRTOS
по сравнению с автомобилем у меня ведь сложнее задача, так как реальный масштаб времени другой. И аттестацию, говорят, надо.
Пока вот на системном уровне анализирую задачу. Стоит ли овчинка выделки?

[Виктория]

Я думаю, можно обговорить с заказчиками несколько режимов измерения средней и мгновенной скорости для достижения консенсуса.
+-2 км/ч это не для каких бегунов не подойдет, не то что для "серьезных"
Хочется примерно достичь таких показателей:
- погрешность измерения времени +-0.1 с (конечно можно использовать секундомер);
- погрешность измерения расстояния в пути ... пока затрудняюсь, думаю порядка +-1 м ; можно предложить свою, бегуны не использовали этот показатель и ещё не знают его полезности
- максимальная погрешность измерения средней скорости определяется из терминологического показателя "время пробега 1 км", погрешность времени пробега 1 км для бега по шоссе +-3 с, при выполнении тренировочных заданий на стадионе +-0.5 с;
- мгновенную скорость тоже ещё никто не прочувствовал, думаю тоже можно предложить свои точностные границы;
- ускорение... хочется отбросить, отложить в дальний ящик.

Основная более-менее осознанная цель легкоатлета - чувство темпа. Поэтому, самый желаемый показатель на дистанции скорость. Для контроля времени никто не мешает использовать секундомер, для контроля пульса пульсомер, для контроля температуры и атмосферного давления за бортом - метеостанцию и т.п. Да хоть целый бортовой компьютер на себя вешай , если скучаешь на дистанции ))))

По поводу предполагаемых технических средств...
Пульсомер, не обсуждаем. Там свои проблемы и с фирменным датчиком, и с входным сигналом.
Бортовой компьютер с акселерометром для бегунов предлагает, разумеется , Texas Instruments (eZ430-Chronos), недорогой кстати и с открытой архитектурой, почти Arduino
Замечу только, что использование акселерометра для коррекции измерения скорости может добавить свои источники погрешности.
По массовости, доступности и основной цели приложения более привлекает приложение для Androida, ну или Windows Phone, без разницы, т.е.

решение "наоборот" wink.gif

, про которое говорит AlexandrY

Если постоянную скорость человек еще может держать долгое время

Во! Это почти чувство темпа серьезного бегуна. Но прибавлять на дистанции потихоньку придется.

Контроль пульса оставим для тренировки йоготичеров, они там и метроном используют для отстройки дыхания. Ещё это может быть докторам интересно. Но с чувством темпа это не связано, не играет же музыкант под счет "раз-два-три-четыре"