PRECISION RELOJES GPS - TEST

Todos los que utilizan relojes con GPS incorporado tienen siempre dudas sobre el margen de error que cada una de estas unidades presenta.

A pesar de que la tecnología GPS es confiable, muchos factores influyen en la fiabilidad de los datos que entregan como ser:

-Cantidad de satélites disponibles en la zona y su ubicación (calidad y precisión de señal)

-Interferencias por clima, edificios, arboles, montañas, etc.

-Geometría y elevación del circuito

-Detenciones y cambios de rumbo

-Ritmo del corredor

En la web hay muy pocos estudios y prácticamente ninguno de ellos ha probado más de un aparato a la vez para compararlos.

En este artículo compartiremos la interesante prueba que Allen Helton (un corredor de Texas de 21 años que trabaja en una tienda de running) realizó utilizando todos los relojes que tenía disponibles en su tienda.

La prueba
Allen seleccionó 7 relojes con GPS integrado y uno con acelerómetro y los utilizó simultáneamente en tres test diferentes (pista, montaña y ruta) para evaluar su comportamiento en diferentes terrenos y circuitos

-Garmin Forerunner 305
-Garmin Forerunner 405
-Garmin Forerunner 210
-Garmin Forerunner 310XT
-Garmin Forerunner 610
-Timex Ironman GPS
-Nike + GPS Sportwatch
-Nike + SportBand (*)

(*)El Sportband no tiene tecnología GPS. La banda que se coloca en la muñeca registra los datos del chip (acelerómetro) que se coloca en la zapatilla. Lo incorporó al estudio para comparar las diferentes tecnologías de medición.

Test 1 – Prueba en pista de atletismo (Track)

La prueba consistió en realizar 6 series de 800m fuertes seguidos por 400m de trote suave. En total recorrió 7200m (4,47millas).

Durante el recorrido utilizó los 8 relojes simultáneamente y se mantuvo en la parte interna del carril 1.

En esta prueba los relojes destacados fueron:

1°-Garmin Forerunner 305

2°-Nike + Sportband

3°-Timex Ironman GPS

Sin dudas la sorpresa en este estudio fue el resultado obtenido con la Sportband (su  precio es considerablemente inferior al de los otros dispositivos).

Los relojes con tecnología GPS conectan con el satélite en intervalos de 3,6 seg (dependiendo de la calidad e intensidad de la señal). Esto hace que discretize el recorrido curvo en tramos rectos de unos 10-12m por ejemplo.

Al interpretar el recorrido en tramo rectos los errores más grandes se dan en las curvas y es por eso que en pista los errores son más groseros que en reorridos largos y con pocas curvas.

En este ejemplo el error del reloj es mayor a 10m en cada curva

El error promedio de los tres primeros relojes con GPS fue de: 0,67% (6,7 metros por cada kilómetro)

El error promedio de los siete relojes con GPS fue de: 3,29% (32,9 metros por cada kilómetro)

Test 2 – Prueba en montaña (Trail)

Para esta prueba eligió un circuito con muchos cambios de dirección, cambios de pendientes del terreno y abundante vegetación (fundamentalmente árboles grandes). 

Todos estos factores afectan la precisión del GPS de forma importante como podremos ver.

Realizó 3 vueltas a un circuito de 2,2millas para poder analizar mejor los errores inducidos.

En esta prueba los relojes destacados fueron:

1°-Garmin Forerunner 310XT

2°-Garmin Forerunner 610

3°-Nike + Sportband

Como era de esperarse, el error en esta prueba fue importante y la diferencia entre los relojes fue mayor a la esperada.  Esto se debe principalmente a dos motivos:

1°-Los árboles introducen error ya que en los tramos más frondosos se pierde la recepción del satélite y luego el reloj une los puntos en tramos rectos buscando compensar esa pérdida. Mientras más pérdida de señal tengamos mayor será el error del dispositivo.

2º-Los cambios de dirección bruscos generan también errores como puede verse en la foto. Mientras mayor sea la velocidad del corredor mayor serñá el error.

Los árboles y los cambios de dirección bruscos producen errores groseros

3°-Con respecto a la elevación los relojes al no detectar los cambios de pendiente pequeños incurren en el error de interpretar que el tramo es llano acumulando error tramo a tramo. (ver gráfico)

Si la pendiente del terreno es pequeña el GPS registra la distancia 

marcada en rojo en vez de la real (más grande) acumulando en 

cada registro un error relativo al ángulo

Nuevamente el Sportband tuvo buenos resultados y esto seguramente se debe a que el acelerómetro de la zapatilla no incurre en el mismo error que tienen los que utilizan GPS. La medición de este dispositivo es directa sobre la cantidad de pasos realizados y depende de lo bien calibrado que esté el sensor.

El error promedio de los tres primeros relojes con GPS fue de: 5,05% (50,5 metros por cada kilómetro)

El error promedio de los siete relojes con GPS fue de: 9,33% (93,3 metros por cada kilómetro)

Test 3 – Camino/Ciudad

Este test corresponde al tipo de recorrido más usual realizado por los corredores. Camino llanos, en ciudad y con pocos giros o cambios bruscos de dirección.

Allen eligió correr alrededor de un lago cercano a su casa una distancia de 15,21km con la compañía de los 8 relojes.

Como era de esperar en este test los relojes tuvieron excelentes resultados en su gran mayoría. Solamente el Nike Sportband tuvo un desempeño pobre pero el mismo Alle lo asocia a una mala calibración del sensor por lo que habría que desestimar este resultado.

Los mejores fueron:

1º-Garmin Forerunner 610/310XT

2º-Garmin Forerunner 210

3º-Garmin Forerunner 405

El error promedio de los tres primeros relojes con GPS fue de: 0,11% (1,1 metros por cada kilómetro!)

El error promedio de los siete relojes con GPS fue de: 0,63% (6,3 metros por cada kilómetro) 

Viendo estos resultados podemos afirmar que la precisión de los GPS en este tipo de circuitos es realmente excelente.

EVALUACION DE LAS TRES PRUEBAS

Considerando el error relativo de cada uno de los relojes en los tres tests  los relojes que tuvieron el mejor desempeño son:

1º-Garmin Forerunner 310XT

2°-Garmin Forerunner 305

3°-Garmin Forerunner 610

CONSIDERACIONES FINALES

El trabajo es muy interesante porque:

-Utilizó 7 relojes GPS a la vez (no muchos pueden acceder a eso) sometiéndolos a exactamente las mismas condiciones de terreno, clima, etc.

-Gracias a los tres tests puede verse claramente la incidencia que tienen los factores de error en la fiabilidad de los resultados. Mientras que en montaña el error promedio fue de 9,33%, en el llano el error fue de solo 0,63%.

Puede decirse que en recorridos urbanos o semi urbanos con leves desniveles del terreno, con pocos cambios bruscos de dirección y una densidad arbórea típica los errores son perfectamente aceptables para la mayoría de los usos.

Por otra lado y respecto a la comparación de precisión entre los relojes hay que hacer algunas observaciones:

-Solamente el primer test (en pista) tiene una distancia “Real” precisa que permite comparar fehacientemente los resultados determinados y establecer la precisión de los relojes entre ellos.

-En los test 2 y 3 Allen no precisa de que manera determinó la distancia real de los circuitos. Esto abre dudas lógicas sobre su grado de precisión y por lo tanto sobre las comparaciones realizadas.

-Sin embargo si vemos los resultados del Test 3 donde los primeros 4 relojes tienen diferencias menores al 6 por mil podemos suponer que sus medicion patrón en este test tiene un grado de precisión aceptable.

-Es una pena que en el test 3 el Sportband no haya estado bien calibrado porque sus resultados en las otras pruebas era muy bueno y su precio es el más bajo de todos.

Imagen:

http://correresmireligion.com

Posted in: CORRER,GPS,MATERIAL