Prueba de precisión del GPS, Ronda 3: Cómo mejorar la distancia de los senderos y la precisión del seguimiento de la elevación: esta red web de bicicletas de montaña Noticias

Hace unos siete años, llevamos a cabo nuestra primera prueba de precisión de GPS cara a cara. Fue muy divertido y aprendimos mucho no solo de la prueba sino también de los comentarios de los lectores. Es comprensible que los ciclistas de montaña argumenten que una prueba de pista ovalada no simula las condiciones del mundo real experimentadas en el sendero donde la cubierta de árboles, las sombras de las montañas y las líneas onduladas del sendero desafían incluso a los dispositivos de más alta tecnología. Te oimos. Y, sin embargo, para la ronda 3, volvimos a la pista.

Una pista de atletismo ovalada ofrece las condiciones ideales de prueba de GPS: una distancia y elevación conocidas junto con cielos abiertos para conexiones satelitales óptimas. Si un dispositivo GPS tiene problemas aquí, hay una gran posibilidad de que tenga tanto o más problemas en un sendero para bicicletas ruidoso y desordenado. Al observar de cerca los datos de esta prueba, obtenemos una muy buena idea sobre la precisión con la que cada unidad se desempeñará en el camino.

Dispositivo Error
Wahoo Elemento Perno v2 -0.50%
basado en ruedas -1,00%
Garmin Forerunner 235 1,00%
Jinete Bryton 750 -2,00%
Aplicación Strava 2,50%
Bryton Rider 15 neo -3,50%

El gráfico anterior muestra la precisión de la distancia de cada dispositivo en nuestra ruta de control, que es de cuatro vueltas alrededor de una pista de un cuarto de milla. La prueba se realizó dos veces y los resultados se promediaron. La computadora basada en ruedas mencionada anteriormente es un sistema de bicicleta eléctrica Shimano STEPS.

Cuando usamos el término precisión del GPS, de lo que realmente estamos hablando es de qué tan cerca están la distancia real recorrida y la elevación vertical escalada de lo que informa la unidad GPS. Esto está influenciado por una serie de factores, que trataré individualmente a continuación.

  • Con qué frecuencia se acumulan puntos.
  • Calentamiento y arranque/parada automáticos.
  • La precisión milimétrica de cada punto trazado a lo largo de la ruta.
  • Calibración de elevación y posprocesamiento de datos

Frecuencia de sondeo

La frecuencia de sondeo es quizás el factor más importante cuando se trata de la precisión del GPS para el ciclismo de montaña. Cada unidad de GPS tiene un número determinado de comprobaciones de ubicación que realiza cada minuto, y algunos dispositivos permiten al usuario ajustar esta frecuencia. La mayoría de los compradores simplemente usarán la configuración predeterminada de las unidades. El sondeo menos frecuente tiene la ventaja de reducir los requisitos de almacenamiento de datos y también puede ayudar a prolongar la vida útil de la batería. Los sondeos más frecuentes deberían mejorar la precisión, especialmente para el seguimiento de recorridos de una sola vía que están llenos de giros y vueltas.

Dispositivo # puntos de datos
Wahoo Elemento Perno v2 238
Aplicación Strava 233.5
Jinete Bryton 750 214.5
Garmin Forerunner 235 85
Bryton Rider 15 neo 54.5

El gráfico anterior muestra los promedios de la cantidad de puntos de datos recopilados por cada dispositivo durante las pruebas. Como punto de referencia, la aplicación Wahoo Bolt y Strava parecen trazar la ubicación aproximadamente una vez por segundo. Tenga en cuenta la amplia gama de puntos recogidos.

  • Bryton Rider 15 neo
  • Jinete Bryton 750

Cuando una computadora sondea con menos frecuencia, digamos solo una vez cada cuatro segundos, como el Bryton Rider 15 neo, existe la posibilidad de que se pierda las caídas y los giros en el camino. Los dispositivos GPS calculan la distancia recorrida simplemente midiendo la distancia entre cada ubicación trazada durante el viaje usando líneas rectas. En el gráfico de la izquierda arriba, la curva de la pista no se captura con precisión; parece que el ciclista tomó atajos en el camino. Como resultado, la distancia rastreada por ese dispositivo no se registra. Si su GPS muestra constantemente un kilometraje más bajo que sus amigos después de un paseo en bicicleta de montaña, es muy probable que su dispositivo no esté sondeando con tanta frecuencia.

Si puede aumentar la frecuencia de sondeo en su aplicación o dispositivo, esa es una manera fácil de mejorar la precisión. De lo contrario, es posible que deba actualizar a una unidad más cara para obtener una mayor precisión. En el otro extremo, realizar encuestas con demasiada frecuencia podría conducir a distancias sobreinformadas como márgenes de error compuestos. Sondear una vez por segundo parece ser el punto óptimo. Ah, y si vas especialmente rápido, prueba a reducir la velocidad para obtener distancias más precisas.

Calentamiento

En los primeros días del GPS, un dispositivo podía tardar unos minutos en calentarse y bloquear suficientes satélites para realizar el seguimiento. Las unidades de GPS actuales tienden a calentarse mucho más rápido, pero aún es necesario encontrar satélites antes de comenzar.

El diagrama de arriba es de la aplicación para iPhone de Strava y muestra que el primer punto que registró está muy equivocado. De hecho, este punto esencialmente derrumbó el rendimiento de las aplicaciones en nuestra prueba; es probable que hubiera estado cerca de la parte superior, en lugar de la parte inferior, en la prueba de distancia. A medida que un dispositivo se calienta, intenta bloquear las señales de varias fuentes, generalmente satélites, pero los teléfonos inteligentes también triangulan usando torres de telefonía celular y otras fuentes de datos inalámbricas. Cuantas más fuentes pueda bloquear su GPS, más precisa será su posición. En una prueba corta de una milla como esta, solo un punto de datos erróneo de un bloqueo de ubicación difusa hace una gran diferencia. En un viaje más largo, un problema como este no se notará.

Pausa Automática

Muchos dispositivos GPS incluyen una función de pausa automática que inicia y detiene la grabación según su movimiento. La mayoría le permite desactivar esta función si lo desea, aunque puede ser útil. En esta prueba, algunos de los dispositivos usaban la pausa automática, por lo que necesitaban uno o dos segundos para comenzar a grabar automáticamente una vez que la bicicleta estaba rodando. Puede ver esto en la imagen de la derecha en el gráfico de frecuencia de sondeo de arriba, donde los puntos de inicio y final no coinciden del todo.

Lo juro, me quedé quieto todo el tiempo.

Antes de desactivar esta función para mejorar la precisión de su GPS, tenga en cuenta que la pausa automática en realidad mejorará la precisión en la mayoría de los casos, especialmente si se encuentra detenido por un período de tiempo durante un viaje, a diferencia de nuestra prueba. Si alguna vez dejó una unidad de GPS en funcionamiento mientras disfrutaba de una cerveza como hice en el gráfico anterior, sin duda está familiarizado con el baile del GPS. Las lecturas de puntos individuales introducen cada una su propio margen de error, lo que hace que el GPS parezca que te estás moviendo, incluso cuando no lo estás. Mi consejo: usa la pausa automática para distancias más precisas. La pausa automática tiende a subestimar ligeramente las distancias, mientras que no usarla tiende a sobreinformar las distancias, a veces mucho.

Precisión milimétrica

Como insinué en la sección de pausa automática, cada vez que un dispositivo informa una ubicación, hay un margen de error integrado en esa posición. Innumerables factores influyen en ese error, incluida la sensibilidad del dispositivo y la intensidad de la señal debido a la cobertura de nubes, la cobertura de árboles y las sombras de las montañas, solo por nombrar algunos. Si bien no podemos controlar el clima y, por extensión, la intensidad de la señal, algunas unidades de GPS son más sensibles que otras y, por lo tanto, tenderán a introducir menos errores.

Este es quizás el más difícil de cuantificar; en general, los dispositivos más caros incluirán receptores y conjuntos de chips más sensibles. Mirando los datos de esta prueba, la mayoría, si no todos, los errores encontrados pueden explicarse por la frecuencia de sondeo y los factores de calentamiento/pausa automática en lugar de la intensidad de la señal, especialmente dadas las condiciones de prueba ideales.

Para obtener una mayor precisión, un dispositivo más costoso con mejores chips y soporte para múltiples enlaces satelitales puede ayudar. Además, simplemente asegurarse de que el dispositivo esté libre de obstrucciones también puede ayudar. Por ejemplo, mover un teléfono inteligente de un bolsillo a las barras podría mejorar la recepción.

Elevación

Dispositivo El. cambio (pies)
Aplicación Strava +0/-1
Wahoo Elemento Perno v2 +1.5/-3
Garmin Forerunner 235 +26,5/-25,5
Jinete Bryton 750 +37/-38
Bryton Rider 15 neo +35,5/-32,5

Las unidades de GPS son generalmente muy buenas para calcular distancias y un poco menos buenas para calcular la elevación. Me gusta hacer una prueba de pista porque es la superficie más plana que puedes encontrar, por lo que el gráfico de elevación debería verse como un panqueque. Pero nunca lo hace. Echa un vistazo a estas muestras.

  • Garmin Forerunner 235
  • Wahoo Elemento Perno v2
  • Aplicación Stava para iPhone
  • Bryton Rider 15 neo

Descubrí que los datos de elevación más precisos provienen de servicios como Strava que corrigen los datos en la nube después del viaje. Cada punto de datos se recopila esencialmente en 3D con una coordenada x, y y z. El posprocesamiento toma las coordenadas x e y y busca la z utilizando una base de datos masiva de elevaciones conocidas en todo el mundo, reemplazando la z registrada con la z conocida.

La aplicación Strava mostró la menor variación de elevación en esta ronda de prueba y, por lo que podemos decir, el servicio procesa los datos del viaje. Es posible que Garmin esté procesando los datos posteriormente, aunque en pruebas anteriores supusimos que están utilizando una base de datos de elevación más antigua y menos actualizada. Bryton no parece corregir los datos de elevación en absoluto y, en cambio, se basa en los valores recopilados en el propio dispositivo. Wahoo fue el segundo más preciso y, al observar el gráfico, no parece que en realidad estén procesando posteriormente los datos, lo que, de ser cierto, sería impresionante.

Las unidades de GPS más costosas ofrecen sensores adicionales que buscan mejorar la precisión de la elevación, y parecen ayudar un poco. Sin embargo, ninguno es compatible con la búsqueda de elevación después del viaje, por lo que si tiene un GPS económico, simplemente ejecute los datos a través de un servicio en línea para obtener los datos de elevación más precisos.

comida para llevar

Mirando el primer gráfico, es tentador concluir que algunos dispositivos GPS son más precisos que otros y, por lo tanto, son mejores opciones de compra. Sin embargo, algunos de los factores que afectan la precisión están realmente bajo el control de los usuarios, lo que hace posible obtener un mejor rendimiento de cualquier dispositivo dado con la configuración correcta.

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