Waarom uw apparaat een andere kilometerstand leest in vergelijking met die van vrienden, zelfs tijdens dezelfde rit – en wat u eraan moet denken?
Tejvan Pettinger via Flickr
Ooit een reis van een eeuw voltooid, alleen om te begrijpen dat uw GPS 99 mijl afleest? Of vraag je je af waarom de gemiddelde snelheid en totale hoogtewinst op je Strava-activiteit anders zijn dan die van vrienden, ook al heb je exact dezelfde rit gemaakt?
Je bent niet alleen. In de Bicycling- forums tot die van maatschappelijke fitness-apps zoals Strava en Garmin Connect, willen fietsers antwoorden op waarom GPS-apparaten, allemaal gebaseerd op dezelfde satelliet-georiënteerde locatiesystemen, zo vaak lijken te veranderen.
Onze collega’s in Runners World schreven onlangs over dergelijke GPS-fouten, waarbij ze zich concentreerden op een actuele dagboekanalyse die onthulde hoe GPS-apparaten in wezen altijd je werkelijke afstand overschatten – maar die fouten zijn slechts een deel van dit verhaal.
GPS-leugens, als we ze zo zouden willen noemen, komen voort uit een aantal problemen en beïnvloeden meetwaarden van ruimtevaart tot gewone snelheid tot hoogtewinst. Elk verschil heeft een andere coureur, verduidelijkt pro cyclocross-racer Elle Anderson, die als onderdeel van de Stravas-klantenondersteuningsgroep deze vragen dagelijks behandelt.
Als u de redenen begrijpt waarom GPS-onenigheid optreedt, kunt u misschien een fout elimineren of ermee leren leven voordat er een beter alternatief komt.
Hoe GPS-tracking werkt
GPS-apparaten verzamelen gegevens van een set van 27 satellieten die twee keer per dag in een baan om de aarde draaien, na nauwkeurige trajecten, zodat er op elk willekeurig moment op een bepaalde locatie op aarde ten minste vier zichtbaar zijn.
Deze satellieten zenden radiogolfsignalen uit die door het apparaat worden opgepikt. Op basis van het tijdsverschil tussen het moment waarop de golf werd afgeleverd en ontvangen, berekent een GPS-eenheid hoe ver elke satelliet is verwijderd en gebruikt die informatie om uw locatie te bepalen – een procedure die trilateratie wordt genoemd.
Fouten of Distance
Measurement Error : Als u ooit een GPS-bestand gedownload alleen om uw route op de kaart te ontdekken is parallel aan een weg, maar er niet op, dat is meetfout, zoals in dit Garmin Link bestand uit een huidige route te testen GPS-nauwkeurigheid .
Deze kaart, gedownload als onderdeel van een .fit-bestand van een Garmin Edge 500 met oude firmware, onthult een meetfout. De Flagstaff Summit Road is een heen-en-terug, maar merk op dat het deel van de route met alle zwarte cirkels zo’n 50 meter van de weg zelf ligt. Joe Lindsey
Satellietsignalen reizen door onze lucht, waardoor ze marginaal worden vertraagd. Fabrikanten van GPS-apparaten compenseren dit met berekeningen, maar zelfs dan kunnen de meest geavanceerde onder hen uw positie slechts binnen drie tot vijf vlakke meter schatten; de meeste zijn slechts nauwkeurig tot op een diameter van 10 meter.
Interpolatiefout: als u ooit een GPS-document hebt gedownload dat uw pad rond een bocht weergeeft als een bizarre reeks schokkerige rechte lijnen, heeft u een interpolatiefout ervaren. GPS-apparaten meten uw locatie slechts af en toe, dus uw route wordt uiteindelijk een verzameling discrete punten. Software verbindt die dingen meestal met rechte lijnen als je pad gebogen is. De meeste software, zoals Strava of Garmin Connect, kan zich aanpassen om beroemde straten te volgen, maar wanneer uw bemonsteringsinterval niet snel genoeg is, kan het pad ten onrechte ruimte innemen.
Hier is een voorbeeld van een interpolatiefout, waarbij een route die na de straat een vloeiende bocht zou moeten zijn, in plaats daarvan een reeks rechte lijnen is die plotseling veranderen.
Joe Lindsey
Extra fouten: GPS-nauwkeurigheid varieert ook met het signaalvermogen, hardware-ethiek en of uw firmware is bijgewerkt. Bepaalde instellingen kunnen ook de nauwkeurigheid beïnvloeden: als u uw apparaat in autopauze zet wanneer u stopt met bewegen, moet u een bepaalde afstand continu bewegen voordat het systeem opnieuw begint te meten. Er is ook informatiecorruptie. Iedereen die een .fit-bestand heeft geüpload, weet dat het soms onleesbaar is, en als het leesbaar is, vallen de ruisgegevens weg of zijn ze op rare plekken ingevoegd (nee, je bent niet meteen afgeremd tot 8 km/u binnen een ander 35 mph afdaling).
Hoogtefouten
Een GPS zonder barometrische hoogtemeter, zoals een telefoon-app, gebruikt uw plaats en een waarde waarnaar wordt verwezen als een referentie-ellipsoïde om de hoogte te berekenen, maar is vaak onnauwkeurig – een van de belangrijkste redenen waarom Garmin Connect en Strava hoogtecorrecties aanbieden wanneer u downloadt een bestand.
Database algemeen: hoogtecorrectiefuncties vergelijken uw pad met een lijst met bekende hoogten. Strava maakt bijvoorbeeld gebruik van informatie van de US Geological Survey, zegt Anderson: het overlapt in feite een kaart met een raster van tegels van 10 vierkante meter, elk met een hoogtewaarde op basis van de gemiddelde hoogte van het hele gebied. In bijzonder steil terrein is de werkelijke hoogte waarschijnlijk hoger (of lager) dan de tegelwaarde. Daarom schakelen Strava en Garmin Connect hoogtecorrecties uit bij het downloaden in het apparaat met een barometrische hoogtemeter: de verzamelde gegevens zijn meestal nauwkeuriger.
Het resultaat
Door al deze fouten zal uw GPS elke keer dat u een specifieke rit uitvoert iets andere datasets produceren. En als jij en een buddy dezelfde rit maken, dan verschillen je documenten. Elke fout is afzonderlijk klein, merkt Anderson op, maar alles heeft een samengesteld effect van kleine factoren die elkaar overlappen, dus de cumulatieve fout aan het einde van de activiteit kan een paar minuten of zelfs enkele tienden van een mijl zijn.
Afstand is de meest voorkomende fout en volgens een artikel dat afgelopen herfst is gepubliceerd in het International Journal of Geographic Information Science , betekent de manier waarop GPS is gebaseerd op interpolatie bijna altijd dat uw geregistreerde afstand groter is dan uw werkelijke afstand.
Hoogtegegevens fluctueren over het algemeen meer. Een deel van het komt neer op individuele hardware, inclusief het al dan niet bestaan van een barometrische hoogtemeter. Het eindresultaat kan hoogteprofielen zijn die honderden meters uit elkaar liggen over een reeks beklimmingen die vrij belangrijke dingen zijn als je, laten we zeggen, ooit op de fiets naar de Everest gaat.
Maar hoe zit het met mijn secties, bro?! De grootste zorg van mensen is waarschijnlijk dat een GPS-fout op de een of andere manier hun QOM/KOM-resultaten zal beïnvloeden. Ontspan, zegt Anderson: Ten eerste zijn segmenten over het algemeen zo kort dat de meetfout veel kleiner is dan die bij bijvoorbeeld een bergvakantie van 60 mijl.
En interpolatie werkt goed voor één belangrijke statistiek: secties. Voor segmentgelegenheden analyseert Strava uw actiebestand en kiest de twee GPS-interpolatiepunten die het meest overeenkomen met het begin en einde van een segment (in totaal vier punten). Van elk paar factoren gebruikt Strava degene die het dichtst bij de locatie van het begin van de sectie en de finish van de sectie ligt als je begin- en eindfase. Uw timing is alleen gebaseerd op de tijdstempels van die twee punten, niet op de cumulatieve meetfouten van alle interpolatiepunten daartussen, zoals gebeurt bij een volledige activiteit. Er is nog steeds een foutmarge, maar het gaat om de aankoop van een paar horizontale meters – en soms kan dat een paar meter in uw voordeel zijn. Herhaal een segment vaak genoeg, en het is in wezen een schone; niets om je druk over te maken.
Nog steeds bezorgd? Anderson zegt dat Strava zich in de zeer vroege stadia van een project bevindt dat de meeste GPS-fouten zou kunnen beëindigen. Met behulp van bestanden van de talloze activiteiten die gebruikers hebben geüpload, is het in wezen een crowdsourcing van een enorme database van zijn eigen gebruikers. Het is belangrijk dat als we die verandering aanbrengen, we er 100 procent zeker van moeten zijn dat het een verbetering is, stelt Anderson. Maar als het toch gebeurt, betekent het meestal dat het niet uitmaakt of je alleen of met een team reed, precies dezelfde rit op verschillende tijden reed of het samen met maatjes met verschillende apparaten deed; als we dezelfde route rijden, krijgen we allemaal de exacte gegevens.
Als dit gebeurt, kan er natuurlijk nog steeds een minuscule storing zijn. Toen speelden ze echter allemaal op exact hetzelfde veld.
Wat te doen
Ik sta er constant versteld van hoeveel onze gebruikers geven om de seconden en de tenen en de tienden (van een mijl),” zegt Anderson. Als u de meest nauwkeurige gegevens wilt, volgen hier enkele goede GPS-praktijken:
Update uw firmware: voor de GPS-test hierboven heb ik opzettelijk een oude Garmin Edge 500 eruit gehaald die ik in jaren niet heb bijgewerkt. Er zijn een aantal redenen waarom het resulterende bestand een fout gevuld verloop had, maar historische firmware is er slechts één.
Ontvang een snelheidsdetector: het zegt iets dat, wanneer u een sensor in een GPS-apparaat plaatst, het bijna altijd standaard de verzameling van de gegevens naar de snelheidssensor in plaats van naar GPS stuurt. Zorg ervoor dat, indien nodig, de wielmaatkalibratie nauwkeurig is.
Update: Nieuwere GPS-componenten hebben mogelijk precies de WAAS-navigatie-ondersteuning van de Federal Air Administration op de achtergrond ingeschakeld en hebben ook toegang tot het Russische GLONASS-satellietnetwerk. Meer satellieten is gelijk aan een nauwkeurigere locatie.
Wijzig uw bemonsteringsfrequentie: de meeste GPS-apparaten worden geleverd met een standaardinstelling van auto of slim voor uw bemonsteringsinterval, maar u kunt ze zo instellen dat ze de satelliet eenmaal per seconde rondzenden. nadelen? Snellere batterijduur en grotere bestanden met mogelijk meer geluid.
Voer bekende hoogtepunten in: als u een aantal punten op uw GPS invoert, helpt dit om de barometrische drift te compenseren, want zodra u uw GPS inschakelt in een trailhead die u vaak bezoekt, zal het dat opgeslagen hoogtepunt ophalen en vervolgens de barometrische kalibratie kalibreren hoogtemeter tot de bekende waarde, wat gemakkelijk kan worden bereikt. Op oudere GPS-apparaten is het mogelijk om een bepaald aantal bekende factoren op te slaan; als je eenmaal aan een reis begint, zal het apparaat automatisch kijken of het in de buurt is van een van die dingen die je hebt ingevoerd en daarop garneren. Op nieuwere GPS-apparaten met downloadbare kaarten komen de hoogtepunten normaal gesproken van die kaarten.
1 suggestie voor het kiezen van begrepen punten: Gebruik geen stadslimietbord dat de hoogte aangeeft. Het is meestal een willekeurig punt ergens anders in de stad, of alleen de gemiddelde hoogte van de stad. U kunt echter gemarkeerde vlekken gebruiken zoals de top van een pas.
Ga nu fietsen, met of zonder GPS.
Joe Lindsey is een freelance schrijver die al heel lang schrijft over sport en buitenshuis, fitness en gezondheid, en wetenschap en technologie, vooral waar de drie elementen in dat Venn-diagram elkaar overlappen.
