/ Почему пробег по одометру не сходится со спутниковой навигацией GPS/ГЛОНАСС

Почему пробег по одометру не сходится со спутниковой навигацией GPS/ГЛОНАСС

24.10.2014
Почему пробег по одометру не сходится со спутниковой навигацией GPS/ГЛОНАСС
Из-за чего происходит расхождение пробега по одометру с данными спутниковой навигации GPS/ГЛОНАСС, и как сделать контрольный замер.
Конструкция одометров и их погрешности

Для измерения пройденного пути на транспортном средстве используют специальный прибор — одометр. Бортовые одометры всех видов не относятся к классу точных приборов. Для каждого вида данных устройств установлены допустимые погрешности. Для полного понимания приведённых сведений и цифр, нужно иметь ввиду:

  1. Данные погрешности установлены только для самих приборов. Все конструктивные изменения, а так же физический износ некоторых узлов и агрегатов автомобиля в эту погрешность не включены.
  2. По техническим требованиям ЕЭК ООН №39 спидометры не могут занижать показания. Средняя погрешность спидометра по этим правилам (ГОСТ Р 41.39-99) может быть только положительной и не превышать истинную скорость движения более чем на 10%+6 км/ч. Поэтому и одометр, конструктивно связанный со спидометром, так же даёт завышенные показания.

По нашему опыту, заводы-изготовители завышают показания скорости и пробега на 5-10%. Об этом ведётся множество разговоров и бурные обсуждения на форумах автолюбителей. Возможно, что автопроизводители заботятся не только о безопасности водителей, но и вполне законно (опираясь на правила ЕЭК ООН №39) уменьшают реальный гарантийный пробег на неизвестную величину, потому что отсутствуют требования к точности измерения пробега.

Одометры бывают различных конструкций: механические, электромеханические или электронные

Механический одометр — весьма оценочное устройство, имеет собственную погрешность до 5%. В зависимости от условий эксплуатации, износа деталей и агрегатов и использовании неоригинальных запчастей суммарная погрешность прибора может достигать 15%.

Электромеханические одометры — основаны на показаниях электронного измерителя числа импульсов от датчика скорости, расположенного обычно на коробке передач. Эти приборы несколько точней механических, ведь они избавились лишь от нескольких слабых мест механической части. Погрешность большинства из них находится в пределах 5-7%.

Электронные одометры — дальнейшее эволюционное развитие. Избавились от механического индикатора, который заменили жидкокристаллическим экраном. В тоже время сам принцип контроля пройденного пути (обороты колеса) остается неизменным, и даже точная электроника находится в зависимости от технического состояния ходовой части автомобиля. Если провести дополнительную калибровку на тестовом участке пути (на заводе-изготовителе эта процедура не происходит), погрешность данных устройств редко превышает 5%.

Существенный минус электронных одометров — возможность изменения его микропрограммы. Для популярных автомобилей существует услуга по «модификации» бортового одометра, для завышения его показаний на любую величину (например: +20% к пробегу). Для выявления подобного вмешательства нужен контрольный заезд или обращение в службу ремонта.

Общие факторы, влияющие на любые одометры:
  • Радиус колеса может внести существенную погрешность в показания одометра. Разница в высоте протектора в 1 см, например, даст на 100 км пробега автомобиля разницу в пробеге в 1955 м: диаметр одного колеса 1 м, второго — 1.02 м. Первое совершит 31 830 оборотов, второе — 31 206. Каждый оборот — 3.1416 м, разница — 1955 м. И эту разницу мы получаем только при одном сантиметре! К примеру, разные шины 325/70 и 325/75 дадут сразу разницу в диаметре в 3.2 см. Поэтому одометр на автомобиле со стёртым протектором покажет большее значение по сравнению с таким же автомобилем, но на новых шинах. Ещё важно знать, на какой радиус колёс рассчитан одометр: если поставить другой размер колёс, то будут совсем другие данные по скорости и пройденному пути.
  • Вес груза — при полной или чрезмерной загрузке автомобиля, шина проминается по-разному, поэтому изменяется диаметр колеса.
  • Давление в шинах — шина проминается по-разному при штатном и нештатном давлении. На давление влияет температура, при прогретых или перегретых шинах оно выше.
  • Скольжение колес — при пробуксовках, скольжениях, или же наоборот — торможении на льду, автомобиль или находится на месте при вращении колес, либо наоборот — движется при блокировке колес.

Измерение пробега системой GPS/ГЛОНАСС мониторинга

Система мониторинга транспорта на основе спутниковой навигации может определять пройденное расстояние тремя основными способами:

  • Подключение к штатному датчику: данные о пробеге рассчитываются на основе данных получаемых с датчика скорости, установленного в автомобиле. Данный способ позволяет добиться полного соответствия данных измерений с одометром или тахографом. Иногда такой способ более предпочтителен даже более высокоточного навигационного способа, когда необходимо бухгалтерское соответствие путевых листов, являющихся первичным документом, и программы мониторинга.
  • По координатам точек маршрута: данные о пробеге рассчитываются как расстояние по прямой между координатами точек (долгота и широта), которые присылает прибор. Причем временной интервал между присланными точками может быть разный. Обычный интервал: 10-30 сек. Также для повышения точности многие регистраторы присылают точки в случае изменения угла движения. Использование данного способа в современных системах мониторинга не рекомендуется из-за ограниченной точности.
  • Рассчитывается «Вояджером»: данные о пробеге рассчитываются на основе дополнительной информации получаемой с GPS-приемника. В данном способе терминал сам определяет моментальное значение скорости каждую секунду. Данный способ является максимально точным по отношению к двум предыдущим.

По официальным данным чистая погрешность модуля ГЛОНАСС/GPS находится в пределах 2-5 метров (это порядка 1.5% в определении пробегов). В настоящее время точность определения координат системой ГЛОНАСС несколько отстаёт от аналогичных показателей для GPS. Согласно данным СДКМ на 22 июля 2011 года ошибки навигационных определений ГЛОНАСС по долготе и широте составляли 4,46-7,38 м при использовании в среднем 7-8 видимых спутников (в зависимости от точки приёма). В то же время ошибки GPS составляли 2,00—8,76 м при использовании в среднем 6—11 видимых спутников (в зависимости от точки приёма). Рельеф местности также не оказывает сильного влияния на погрешность измерения пробега. Например, при уклоне по знаку в 15-20% — угол наклона дороги составит 8.53-11.31°, а погрешность измерения пробега составит около 1.5%. И даже при очень крутом уклоне в 40% по знаку (угол наклона дороги составит 21.8°), погрешности измерения пробега составит всего около 6%. Но все современные трекеры умеют определять высоту и делать соответствующие поправки при вычислении пробега. Таким образом, общая погрешность систем мониторинга транспорта ГЛОНАСС/GPS, при нормальных условиях, составляет менее 3,5%.

Рассмотрим возможные причины расхождения данных километража:

Изменение толщины протектора шины. Стандартный диаметр грузовой шины 1070 мм с толщиной протектора 25 мм, при износе шины допускается износ до 1 мм протектора (в наших буднях протектор могут и вовсе стирать). Рассмотрим вариант износа шины учитывая допустимые нормы:

исходный диаметр шины - d1 = 1070 мм

диаметр шины изношенный в пределах нормы - d2 = 1070-24-24 = 1022 мм
Формула длины окружности (периметр окружности): P=pi*d

Исходя из формулы можно вычислить процентное соотношение изменения длины окружности (колеса) от изменения диаметра круга (колеса): 100%*(1-1022мм/1070мм)=4,5%

В результате мы получаем, что при износе шины автомобиля расхождение по одометру на одном и том же расстоянии, может изменятся в пределах   0% - 5%.

Вывод: расхождение данных между показаниями GPS навигации и одометром транспортного средства может быть вызвано - износом шин грузового транспорта, либо использованием шин, диаметр которых отличается от стандарта шин используемого на данном виде транспортного средства.

Тип одометра установленного на транспортом средстве и его погрешность. Спортивный одометр без какой-либо калибровки завышает скорость и расстояние на 3,5%, что и требуется согласно международной конвенции о дорожном движении и ГОСТ 12936-82, ГОСТ 1578-76, ГОСТ 8.262-77. На обычные одометры таких стандартов не существует.
Механический одометр имеет собственную погрешность до 5%. В зависимости от условий эксплуатации транспортного средства, износа узлов и агрегатов, использования нештатных запчастей суммарная погрешность прибора может достигать 12-15%.
Электромеханические одометры несколько точней механических, но все же погрешность 5-7% у них случается, ведь они избавились лишь от слабых мест самой механики (люфтов, капризов троса, катушки, возвратной пружинки и т.п.).
Электронные одометры совершенней электромеханических, за счет улучшенного механизма контроля вращения ведущего колеса. В то же время сам принцип контроля пройденного пути остается неизменным, и даже точная электроника находится в зависимости от состояния ходовой части автомобиля. Суммарная погрешность данных приборов редко превышает 5% в случае, если проводится дополнительная тарировка на тестовом участке пути.

Откуда берутся погрешности:
  • наличием допустимых погрешностей одометра;
  • использование изношенной или нештатной резины;
  • наличием погрешности измерений ГЛОНАСС/GPS систем.

Одометры всех видов, установленные на транспортные средства не относятся к классу точных приборов. Для каждого вида данных приборов установлены допустимые погрешности. Надо учитывать, что данные погрешности установлены только для самих приборов, все конструктивные изменения, а так же физический износ некоторых узлов автомобиля в эту погрешность не включены. Также, по техническим требованиям ЕЭК ООН N39 спидометры не могут занижать показания, поэтому и одометр конструктивно связанный со спидометром так же, как правило, дает завышенные показания. Средняя погрешность спидометра по правилам ЕЭК ООН N39 (ГОСТ Р 41.39-99) может быть только положительной и не превышать истинную скорость движения более чем на 10%+6 км/ч, подробнее об этом можно почитать в ГОСТе. Также для информации выкладываю ГОСТ Р52051-2003 МЕХАНИЧЕСКИЕ ТРАНСПОРТНЫЕ. СРЕДСТВА И ПРИЦЕПЫ. КЛАССИФИКАЦИЯ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ. Обычно, по нашему опыту, автопроизводители завышают показания скорости и одометра на 5-10%. Об этом можно найти множество дискуссии на форумах автовладельцев. Подозреваю, что автопроизводители заботятся не только о безопасности водителей, но и вполне законно (опираясь на правила ЕЭК ООН N39) уменьшают реальный гарантийный пробег.

Механический одометр имеет собственную погрешность до 5%. В зависимости от условий эксплуатации транспортного средства, износа узлов и агрегатов, использования нештатных запчастей суммарная погрешность прибора может достигать 12%-15%. Данные от электромеханического одометра основаны на показаниях электронного измерителя числа импульсов от датчика скорости, т.е. показания прибора пропорциональны числу импульсов за единицу времени. Эти приборы точней механических, и погрешность у них составляет порядка 5–7%.

И не будем забывать самое главное - на одометр может воздействовать водитель. Я думаю все когда нибудь видели маленькие двигатели с помощью которых водители обычно "накручивают" одометры.

Любая система контроля транспорта ГЛОНАСС/GPS показывает пробег меньше чем показания одометра, если конечно в этой системе не предусмотрена возможность "коррекции" показаний пробега. Это достаточно простая функция, она присутствует, в нашей системе контроля транспорта "Виалон", но насколько правильно подгонять более точные данные к менее точным?, тем более что Вы не можете быть уверены что показания одометра не "накручены".

Спутниковые системы контроля транспорта ГЛОНАСС/GPS лишены погрешностей, обусловленных конструктивными особенностями транспортного средства, и никак от них не зависят. На определение координат не влияют практически никакие внешние факторы.

По официальным данным чистая погрешность модуля ГЛОНАСС/GPS находится в пределах 2-6 метров (это порядка 1.5% в определении пробегов). Также, блок передает свои координаты не постоянно, а с заданной периодичностью. Данное обстоятельство приводит к незначительным потерям в анализе пройденного пути, который составляет не более 2%. Общая же погрешность систем мониторинга транспорта ГЛОНАСС/GPS менее 3,5%.

Как сделать контрольный замер: выбирается участок 50-100км дороги, и по километровым указателям с боку от дороги, засекается отправление, прибытие. Пройденный километраж сравнивается с пробегом по одометру и вычисляется погрешность.