6+1 Errores de Precisión Que No Sabías Que Comete Tu Reloj GPS

Sabemos que un reloj GPS tiene una precisión que va del 1% al 3%. Es decir, estamos hablando de entre 100 a 300 metros por cada 10 kilómetros recorridos. En una maratón, ¡esto podría llegar a ser un error de más de 1 kilómetro!

Pese a que puede parecer mucho, no te desanimes si observas una desviación similar en tu reloj, es algo normal. En mi último maratón corrido en Valencia, al acabar la carrera mi reloj GPS marcaba 42,835 km en lugar de los 42,195 km reglamentarios, pero en realidad era un error de tan sólo un 1,5%.

Y es que hay una serie de errores que a veces comete nuestro reloj con GPS al registrar la actividad. Son todos estos pequeños errores, que se acumulan o por el contrario se compensan, los que explican la diferencia final entre la realidad y lo que se muestra en pantalla.

Algunos de ellos son evitables si tomamos unas pequeñas precauciones, mientras que en otros poco podemos hacer. Vamos a verlos todos y espero que podáis sacar algunas ideas interesantes que os ayuden a mejorar la precisión de vuestro GPS.

EL ERROR INTRÍNSECO DEL SISTEMA GPS

Empezamos por un problema que no depende del reloj ni del usuario y por tanto poco podemos hacer, pero que sin embargo debemos conocer.

Ningún sistema de posicionamiento por satélite es infalible (ya sea GPS, GLONASS o Galileo). Para entender la dificultad de la medición, hay que tener en cuenta que se trata de satélites situados a una altitud de más de 20.000 km y que se mueven a una velocidad de 14.000 km/h.

Actualmente, el rendimiento del GPS permite obtener una precisión de 3,35 metros durante el 95% del tiempo. Es decir, con cada medición de su posición, el error suele estar entre 0 y 3,35 m. Nada mal. Pero dado que su reloj generalmente toma una medición cada segundo, potencialmente comete un error entre 0 y 3.35 m por segundo. Y aún puede ser peor: en el 5% de las mediciones, el error es superior a 3,35 m.

¿De dónde provienen estos errores?

Para entenderlo mejor, hay que tener en cuenta algunos de los factores que intervienen en el proceso:

• Tiempo de propagación de la señal: la densidad de electrones libres en la ionosfera, la temperatura, la presión o la humedad en la troposfera modifican la velocidad de la señal GPS y por tanto el tiempo que tarda en llegar la señal al reloj.
• Deriva del reloj GPS: el reloj ubicado en cada satélite puede variar ligeramente con el tiempo, creando una diferencia con el reloj de referencia y entre los relojes de diferentes satélites.
• Error de ubicación: error al calcular la posición exacta del satélite en su órbita.
• Propagación de señales múltiples: los objetos en el entorno pueden reflejar la señal GPS, lo que tiene el efecto de extender su tiempo de propagación desde el satélite hasta el reloj.

Como puedes ver, hay muchos factores que contribuyen a desviar cada medición de su dato exacto.

Afortunadamente, la mayoría de esas desviaciones se compensan entre ellas, ya que son de signo contrario, lo que contribuye a mejorar la precisión final obtenida.

ERROR Nº1 – FRECUENCIA DE MEDICIÓN

Cada vez que registramos un recorrido, nuestro pulsómetro GPS no mide continuamente su posición por razones de autonomía. Si lo hiciera, nos quedaríamos sin batería en unos minutos.

En realidad, mide su posición a intervalos regulares y luego conecta las posiciones con líneas para crear un trazado completo.

Cuantos más puntos mida, más fiel será el recorrido a tu rumbo real. Por el contrario, cuanto más espaciados estén los puntos, más errores se cometerán.

Los relojes GPS ofrecen diferentes modos de funcionamiento en este apartado. Estos sistemas de gestión de la batería separan más o menos las mediciones y en función de ello alargan más la autonomía del reloj:

• Modo 1s: 1 medición por segundo, es el modo más preciso y habitual, aunque también el que consume más batería.
• Modo Eco 1s: la posición también se toma cada segundo, pero el chip GPS se apaga entre 2 lecturas de posición. Este modo sólo está presente por el momento en algunos relojes Suunto.
• Modo 60s: 1 medición cada 60 segundos, para ahorrar la mayor cantidad de batería posible. Este modo se acompaña de diferentes algoritmos, específicos de cada marca, que intentan compensar la ausencia de GPS con otros sensores del reloj, como el acelerómetro o el giroscopio.
• Modo Inteligente: la medición se realiza cada segundo en zonas complicadas y cada 7-8 segundos en tramos rectos. Permite no perder demasiada precisión cuidando la batería. Este modo de gestión del GPS sólo aparece en algunos modelos de Garmin por el momento.

Como has podido ver, precisión del GPS y batería están íntimamente relacionados. Así que tú eliges cuál es tu prioridad: precisión o autonomía.

ERROR Nº2 – PÉRDIDA DE SEÑAL

Para posicionar su señal con precisión, un reloj GPS necesita la señal de al menos 3 satélites. Y si desea conocer su altitud, necesitará una señal de un cuarto satélite. Puedes leer más sobre esto en este artículo sobre cómo posicionar más rápido tu reloj GPS que publiqué hace un tiempo.

Puede ocurrir que en ocasiones la señal no sea lo suficientemente fuerte para lograr estos 3 satélites esenciales. Es algo similar a lo que nos ocurre cuando nos quedamos sin cobertura en nuestro móvil.

Cuando encuentre de nuevo la señal, el software del reloj simplemente dibujará una línea recta entre el último punto antes de la pérdida de señal y el primer punto después de recuperarla, con el consiguiente error de medición.

Para limitar este fenómeno, Garmin primero y luego todas las demás marcas equipan sus relojes con chips compatibles con diferentes sistemas de geolocalización: GPS, GLONASS (ruso), Galileo (europeo), Beidou (chino) o QZSS (japonés).

Con ello se consigue duplicar el número de satélites desde los que el reloj podrá recibir la señal y así limitar todo lo posible los momentos en los que no hay posicionamiento.

ERROR Nº3 – ¡NO TENGAS PRISA POR EMPEZAR!

Para los relojes GPS, la salida es un momento crítico. Antes de iniciar una actividad, debes esperar a que el reloj reciba la señal de 3 satélites para encontrar la primera posición.

A nadie le gusta esperar con frío, bajo la lluvia o con calor a que se fije la señal de su GPS. Si comienzas la sesión cuando la posición del GPS en su reloj aún no está fijada, la señal puede ser  errática y los errores grandes.

Fíjate en el siguiente ejemplo como incluso marca recorrido por el agua:

Esto se nota especialmente cuando el ritmo que se muestra en la pantalla varía de forma abultada de un momento a otro.

De nuevo, te recomiendo que leas el artículo que escribí sobre cómo acelerar ese tiempo de espera.

ERROR Nº4 – TÚNELES, PUENTES Y ÁRBOLES

La señal de posicionamiento GPS es una señal débil. No es capaz de atravesar objetos gruesos y sólidos. Es decir, si estás en un túnel o bajo un puente, el reloj no será capaz de recibir señal y tendrá un hueco en su medición.

En los últimos años, los fabricantes han introducido una solución para intentar resolver este problema. Los relojes GPS están equipados con un acelerómetro interno, que se activa cuando no reciben una señal GPS. Esto es especialmente útil al atravesar un túnel y permite minimizar el error, aunque no es perfecto.

Ocurre algo similar cuando pasas por debajo de árboles. Simplemente caminar bajo una espesa capa de follaje reduce la calidad de la señal GPS.

ERROR Nº5 – LOS TEMIDOS EDIFICIOS

Después de los túneles y los árboles, el otro talón de Aquiles de los pulsómetros GPS son los edificios. Entrenar rodeado de ellos tiene 2 efectos:

• Bloquean la señal de algunos satélites, como hemos comentado en el punto anterior.
• Desvían la señal actuando como espejos, creando múltiples rutas de la señal desde el satélite.

En un entorno urbano con edificios altos, nuestro reloj GPS recibe una señal directamente del satélite, pero luego la misma señal GPS rebotada en un edificio. Por tanto, 2 veces la misma señal pero con diferentes tiempos de viaje.

El reloj elige la más potente de las dos, pero no necesariamente la más directa y precisa. De ahí el error que se crea.

No hay mucho que se pueda hacer frente a esto y todos los relojes GPS sufren el mismo problema, salvo activar un sistema de doble satélite si tu reloj lo permite: GPS + GLONASS o GPS + Galileo.

ERROR Nº6 – INCLUSO LAS NUBES AFECTAN

Incluso el clima es un factor que puede disminuir la precisión de los relojes GPS.

La temperatura y la humedad de la atmósfera afectan el tiempo de viaje de la señal GPS y, por lo tanto, la posición calculada por el chip GPS.

Incluso si pasamos por el mismo lugar varias veces, con el mismo reloj, usado en la misma muñeca y a la misma velocidad en días diferentes, la ruta registrada será diferente en algunos puntos sólo por las distintas condiciones climatológicas.

DIFERENTE PRECISIÓN DE GPS ENTRE EL RUNNING Y EL CICLISMO

¿En serio? ¿La precisión de mi GPS será diferente si estoy corriendo o pedaleando sobre la bicicleta?

Pues sí, son simples matemáticas. ¿Recuerdas que dijimos al principio que el error intrínseco del GPS era de 3,35 metros en cada medición?

Imagina que estás corriendo a un ritmo de 6 minutos por kilómetros, o lo que es lo mismo, a 10 km/h. Recorres 2,80 metros por segundo y medición de tu GPS. Como la la precisión intrínseca del GPS es de 3,35 metros, el error potencial es de más del 100%.

Si te subes en la bicicleta y vas a 25 km/h, recorres 7 metros por segundo y medición. Como resultado, el error de 3,35 m en cada punto es de menos del 50% en este caso.

Así que, como puedes ver, podemos esperar una desviación un 50% menor en una sesión de ciclismo que de carrera a pie.

¿POR QUÉ HAY DIFERENCIAS EN LA PRECISIÓN DEL GPS ENTRE RELOJES?

No todos los relojes GPS son igualmente susceptibles a todos estos errores. Esto explica por qué no todos tienen la misma precisión de GPS.

En tu reloj, 3 elementos influyen en la precisión del seguimiento GPS:

• La antena que recibirá la señal GPS.
• El chip GPS que procesará la señal recibida.
• El algoritmo que analizará la señal GPS recibida para transformarla en una pista GPS.

No todos los fabricantes utilizan la misma calidad y tecnología en el caso de los 2 primeros factores, ni tienen la misma capacidad de cálculo en el caso del software del algoritmo, normalmente por motivos económicos o limitaciones técnicas.

CONCLUSIONES

Ya has visto que tu flamante reloj GPS no es infalible y tiene una precisión relativa.

En cualquier caso, no conviene dramatizar. Ni todos los errores son igualmente graves, ni todos los errores tienen la misma influencia en el cálculo de la distancia.

De hecho, lo que crea los errores más grandes son los giros cortos en el trazado y las líneas rectas prolongadas.

Lo importante es ser consciente de las limitaciones de cada situación. Por ejemplo, no puedes esperar la máxima precisión corriendo por la ciudad en un día lluvioso. E incluso el reloj GPS de la gama más alta puede tener un mal día.

El problema es que hay tantos parámetros que entran en juego que es casi imposible medir la precisión de un reloj GPS y compararlo con otro. Sólo podemos repetir los entrenamientos y comparar los trazados para sacar algunas conclusiones.

Después de todo lo anterior, espero no haberte desanimado. La tecnología avanza con gran rapidez y los relojes GPS ofrecen cada vez datos más precisos.

Echa un vistazo a esta selección de los mejores relojes pulsómetro con GPS disponibles a la venta:

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