高度計の誤差！！ すこし勉強してしまいました。

　安物のＡＢＣウォッチ買った事もあり　仕事でもこの関係は　かじったことあったので　もうすこし勉強してみました。

　いわゆる　気圧式高度計の話で　誤差ってどれくらいって話です。

気圧式高度計の原理は　標準気体の圧力が高度によって変わるのを現在の気圧にあてはめて計算するのです。
　この標準気体ってのが　まぁ曲者なのですが。

　まず　気圧式高度計（デジタル時計のものを想定）の誤差は　大きく分けて２種類あります。

　ひとつめは　気圧センサーや回路の誤差。およびそこから得た気圧から高度を計算するときに近似式を使用するため　その近似誤差。
　気圧から求めるといっても単純な四則演算ででるわけでないので　べき乗計算とかはいるため　近似式で求めます。　その近似の仕方で　誤差がかわります。
　　このひとつめの誤差というのが　メーカーの実力によって変わるところらしいです。　優良メーカーだと　誤差は仕様として表示しているらしいです。
　まぁ　ＳＵＵＮＴＯやＢＡＲＩＧＯで　数ｍの誤差と思ってよいでしょう。

　ただし　この誤差は「標準気体で高度計測だったらこの誤差で保証するけど
あんたらが使う環境の空気では　どうなるかしらないよ」的なものなのです。

　つまり　誤差５ｍと書いてあっても　普通に使用してその誤差が保証されるわけではありません。

　ここで問題になるのが標準気体ってなんだ？ってことですが　まぁ学会なんかで決めた仮想気体です。　高度に影響する項目としては　次の項目があるようです。

＊緯度４５度の気体
＊気温１５度　湿度０％の気体
＊海上気圧　1013.25hpaの気体
＊温度上昇率　0.0065度の気体

　ということで　これにぴったりの外気であれば　メーカーのいう誤差にはいるのですが　そんなことはありえません。

　季節　天候　場所によって　すべて異なります。（まぁ全世界で異なるからメーカーは世界標準としての標準気体から算出の高度計しか提供できないのでしょうねぇ）

　つまりこれらの条件の変化による誤差は　ＳＵＵＮＴＯだろうが　安い中国製だろうが同じように影響するわけです。（計測原理による誤差なので）

　細かい計算は　自分もよく理解できてないので　結果のみの話で。

　ふつう思うと気圧変化の項目が一番影響しそうですが　最も誤差に影響するのは気温なのです。
　つまり同じ校正をして　同じ山にのぼっても春と秋と夏と冬で誤算がことなるのです。
　気温による誤差は日本の気候では　±２５ｍくらいあるらしいです。

　気圧の変化による誤差は　山に登りうる天候を想定すると　せいぜい±数ｍなのだそうです。

　緯度による影響は　加速度が緯度により異なるためです。ちなみに　九州と北海道では　九州のほうが誤差はマイナスのほうに大きくなります。

　このように　避けられない誤差があり　誤差を吸収するために　高度のわかっている地点で高度を入力するというのは　計算された標準気体からの高度に補正値を加えているだけなので　１回の補正では　高度があがると　どんどんずれてしまいます。

　最低でも５００ｍごとに校正はしないと正しくならないというのが　最終結論です。

　冬夏で５００ｍで±３０ｍ弱　春秋で±１５ｍ程度の　誤差は日本ではかならずついてくるものなので　５００ｍで校正していれば　その範囲内に誤差はおさまるということらしいです。

　なかなか　興味深く　こういうこと知っていると高度計も道具として　使えてくるような気がしてます。

　

コメント

kideki

RE: 高度計の誤差！！ すこし勉強してしまいました。
KousukeMさん初めまして
ガーミン等の気圧計(高度計)付きGPSは気圧式高度計をGPS高度で自動補正してくれます。

GPS高度のデメリット
GPS測位精度の誤差乱れが標高にも反映され乱高下の大きい標高グラフになりやすい、

KousukeM

RE: 高度計の誤差！！ すこし勉強してしまいました。
＞kidekiさん
　はじめまして。
コメントありがとうございます。
ＧＰＳについている気圧式高度計の場合　数値で補正するかＧＰＳ高度で補正するか選択式のものもありますね。
　ウィンテック社のＧＰＳで高度計付もっています。

　ＧＰＳ高度は　見通しのよい山頂などでは　かなりいい精度なんですが　谷あいとか街中だと結構でたらめになります。これも　原理上しかたないのですが・・・

　なので勝手にＧＰＳ高度で補正されても困るような気がします。
　使うほうが　補正するのに　数値をいれるか　ＧＰＳ高度使うかは　状況によって選択してはじめて　精度よく高度を知ることができるかなー　とか思ってます。