Sin entrar en detalles demasiado técnicos, entendamos primero por qué en los receptores GPS el dato de la altura es mucho más difícil de calcular y, por tanto, mucho más impreciso que los datos de latitud y longitud.
El receptor GPS está diseñado para recibir las señales de los 24 satélites que continuamente giran alrededor de la tierra. Para poder recibir la señal es necesario que haya una visión directa entre el receptor y el satélite, o sea, que nada se interponga (edificios, colinas, bosques, montañas, etc...).
Necesitamos al menos tres para calcular la posición en 2D (longitud y latitud) y cuatro para calcularla en 3D (altura).
Como el cálculo se hace por triangulación, para una precisión óptima de latitud y longitud lo ideal es que los satélites que recibamos estén situados lo más cercano al cénit (encima de nosotros), y por el contrario, para obtener una buena precisión en altura lo ideal es que los satélites estén lo más en el horizonte posible.
¿Que suele pasar?, pues que los satélites que están en el horizonte cuestan más de recibir ya que se interponen montañas, edificios etc.
En resumen, para el cálculo de la altura necesitamos más satélites y en una posición más difícil de ver.
Para complicarlo un poco más, los satélites y la tierra (junto con nosotros) están en continuo movimiento, lo que produce un continuo “cimbreo”. Esto lo hemos podido comprobar todos cuando estamos parados y observamos las mediciones de nuestro GPS durante un rato. El “cimbreo” disminuye a medida que aumentamos la velocidad de desplazamiento.
Imaginemos un caso en el que recibimos la señal de cinco satélites, de los cuales cuatro están más o menos por encima de nosotros, y el quinto está cercano al horizonte. En ese momento tenemos un margen de error en la altura aceptable. Al cabo de unos minutos el satélite que estaba en el horizonte dejamos de verlo, ahí es donde en muchos casos se producen los típicos escalones o puntos aberrantes.
Otro caso típico de escalones es cuando paramos para almorzar. Cuando retomamos la marcha la posición de los satélites no tiene nada que ver con la que tenian antes de parar.
Aunque hay muchos más factores que influyen en la precisión de los datos de altura, nos vamos a referir por último a la cantidad de puntos registrados.
La tendencia en los últimos años, gracias a la ampliación de las memorias, ha sido registrar cada vez más puntos. Teniendo en cuenta todo lo anterior, es fácil deducir que cuantos más puntos registrados, mayor es el error que se acumula.
¿Cómo se puede solucionar todo esto?
Por parte del hardware, los fabricantes de GPS añadieron un sensor barométrico que ayuda enormemente a la estabilidad de la precisión en la altura, aunque también tiene sus limitaciones, pues todos podemos suponer qué ocurrirá en un día con cambio atmosférico (otro causante de escalones).
En el caso de los Smartphone todavía hay muy pocos con sensor barométrico, y pocas aplicaciones que registran los datos teniendo en cuenta el sensor.
Por parte del software, en las aplicaciones hay diferentes técnicas y “trucos” para interpretar los datos e intentar acercarse al máximo a la realidad.
Cada una de estas aplicaciones debe tener sus razones para utilizar unas u otras. Nosotros en IBPindex utilizamos dos aplicaciones propias;
La primera detecta y corrige los puntos aberrantes y suaviza los escalones.
La segunda aplica un filtro inteligente que deja la cadencia de puntos entre 30 y 40 por Km.
Estas dos aplicaciones han sido creadas y perfeccionadas a lo largo de los más de 10 años de experiencia analizando más de 1.300.000 tracks de rutas.
Somos conocedores de que el ámbito en el cual nuestros cálculos se acercan más a la realidad es cuando los datos analizados provienen de un aparato con sensor barométrico.
En el caso de tracks grabados sin tener en cuenta el estabilizador barométrico nuestros cálculos son peores.
Aunque la evolución de la tecnología nos indica que la tendencia es que cada vez haya más aparatos integrados con software que se ayuden del sensor de presión, en IBPindex estamos trabajando en una tercera aplicación que detecte y corrija los datos en estos casos.
También estamos preparando una utilidad que ayude al usuario a ver y rectificar manualmente posiciones concretas del track.
Por último a modo de consejo, creemos que lo ideal es utilizar diferentes herramientas, analizar el perfil detalladamente, aplicar la lógica y la experiencia y sacar cada uno sus propias conclusiones.
Esperamos que este artículo os sea de utilidad para comprender un poco mejor:
“¿Por qué hay tanta diferencia en los resultados y tanta polémica con los metros acumulados ascendidos?”.
Joan Casares
IBPindexTeam
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