¿Por qué mi GPS mide mal la distancia?

[Emilio-blogger]

Los que sois aficionados al running seguro que os suena la típica conversación entre corredores al terminar una carrera Oye, ¿a ti cuánta distancia te ha salido? ¿Te salen también 100 metros de más?, no sé por qué estas carreras están mal medidas si son homologadas.... ¿Quiere decir esto que los GPS miden mal las distancias? ¿Qué hace que la distancia medida durante un recorrido varíe entre diversos GPS? te lo contamos a continuación.

Cómo funciona un GPS 

Tal como contábamos en otro artículo de nuestro blog, el Sistema de Posicionamiento Global (GPS) es una red compuesta por cerca de 30 satélites que orbitan alrededor de la Tierra a una altitud de 20.000 kilómetros, de los cuales, por lo menos cuatro, están visibles en cualquier momento.

Cada uno de ellos trasmite una señal sobre su ubicación que viajan a la velocidad de la luz y son interceptadas por el "receptor de GPS" de nuestros dispositivos (móviles, smartwatchs, pulseras de actividad etc.) que calcula a qué distancia está de cada satélite según el tiempo que necesita para recibir el mensaje.

Nuestros dispositivos tienen que llevar a cabo este proceso con al menos tres satélites para determinar su ubicación por lo que cuantos más satélites reconozca el receptor GPS, mayor será la precisión. 

¿Por qué mí GPS no mide bien la carrera o recorrido? 

Todos los que somos aficionados al running conocemos la historia de memoria, corres una carrera popular de 5,10 o 21km homologada, sin embargo, el GPS del smartphone o reloj, al terminar, nos da una medición que varía unas decenas o centenas de metros (dependiendo de la distancia la diferencia va a ser mucho mayor) respecto a la oficial.  ¿Por qué se produce este desfase? ¿está mal medida la distancia de la carrera? o ¿el que falla es mi GPS? Pues bien, ni la una ni la otra.

En primer lugar, señalar que la medición de las carreras con distancias homologadas sea 5k, 10k, media maratón o maratón, se realiza siempre siguiendo un trayecto optimo (las famosas líneas de colores que veis pintadas en el suelo durante una carrera), evitando hacer metros de más en curvas, giros etc...

Sin embargo, esta optimización sabemos que solo es útil para los corredores de elite que salen en cabeza y que pueden seguir este recorrido para evitar hacer metros de más, ya que no tienen nadie delante que "les moleste". Para el resto de corredores "mortales" es imposible seguir esa línea dado que hay que evitar a otros corredores y se hace más complicado trazar siempre por el lado más corto, motivo por el que siempre vamos a terminar haciendo algunos metros más. 

Aparte de esta aclaración previa respecto a la forma en la que se miden las distancias en las carreras y que determinan esas diferencias en la medición, las principales causas de ese desajuste entre la distancia "oficial" y nuestro GPS pueden ser las siguientes:

• Un GPS no refleja el recorrido de manera constante, sino con una determinada frecuencia. Cuanto mayor sea esta frecuencia de registro, el error de medida será menor. Por tanto, cada cuántos segundos registre el reloj la posición es determinante para que el recorrido final que nos marque sea lo más parecido posible al que realmente hayamos hecho. 
• Cuando nos encontramos en una carrera donde hay miles de personas con su GPS dispuesto a ser utilizado durante el recorrido, nuestro GPS tarda más en "conectarse" a los satélites que le van a ayudar a determinar la posición, muchas veces es posible que comencemos a correr y los primeros ritmos medidos no se corresponden con la realidad ya que el GPS no se encuentra conectado. Para que esto no ocurra, es aconsejable permanecer parado unos segundos tras el aviso de señal al alcanzar el 100%.
• Otro motivo del error en la medición, aunque en un principio no pueda parecer tan evidente, es el de la meteorología, y es que los días muy nublados o con niebla la precisión de los relojes GPS se ve bastante afectada.
• Existen ciertos elementos externos que pueden bloquear la señal de los satélites con nuestro GPS, ya que la misma no puede atravesar techos, muros o zonas de arbolado espeso, por ejemplo, cuando corremos entre grandes edificios o callejuelas, el efecto pantalla distorsiona totalmente la recepción de la señal y el error registrado será alto. Una vez salimos de estos espacios, el retorno puede no producirse inmediatamente o que aparezcan graves errores de posicionamiento, lo que significa que la medición final se va a empezar a desviar.
• Los GPS de móviles, relojes de actividad, coche, como todos los aparatos electrónicos de medición, cuentan con un "margen de error", lo que provoca un fallo de entre 75 y 150 metros cada 10 kilómetros recorridos. Además, si la distancia que marca el GPS es mayor que la recorrida realmente, la velocidad media que indica también es mayor que la auténtica. En la propia web del consorcio gubernamental del GPS, se indica que el gobierno se compromete a transmitir la señal GPS en el espacio con un error de rango de usuario (URE) global promedio diario de ≤2,0 m, con un 95 % de probabilidad, en todos los satélites en buen estado en las ranuras de la constelación
• En principio puede parecer un detalle sin importancia, pero la muñeca donde llevemos el smartwatch también puede influir en ese margen de error que comentábamos previamente, y es que en un circuito donde la mayoría de curvas sean hacia la izquierda y llevamos el reloj en esa muñeca, conseguiremos unos resultados más precisos. Si al contrario, lo llevamos en la muñeca que queda hacia el exterior del trazado, el error en la medida del trazado será mayor. Cuantas menos curvas o cambios de dirección haya en nuestro recorrido habitual, menor será el error de medida que obtendremos.
• La red de satélites más usada es la denominada “GPS”, propiedad del Departamento de Defensa de los Estados Unidos y constituida por 24 satélites. Algunos relojes también se pueden conectar a la red de la Federación Rusa, GLONASS, con 24 satélites operativos, aumentando así la probabilidad de encontrar siempre señal
• Una última razón muy evidente, es que el reloj o nuestro smartphone no tenga una vista clara del cielo lo que imposibilita que establezca una conexión estable con los satélites. 

Todo esto no quiere decir que los GPS sean imprecisos, pues su exactitud es cada vez mayor. Pero si eres corredor, debes tener en cuenta estas particularidades antes de confiar ciegamente en ellos. Para intentar esquivarlas, trata de evitar zonas con edificios altos, calles estrechas y circuitos circulares.

¿Por qué son diferentes los datos de distancia del cuentakilómetros y del GPS?

En primer lugar, vamos a explicar cómo mide la distancia recorrida el cuentakilómetros de tu vehículo.

Un odómetro (del griego ὁδός hodós “camnio” y μέτρον metrón “medida”), coloquialmente también conocido como cuentakilómetros, registra los kilómetros recorridos mediante un mecanismo conectado a las ruedas del vehículo. Las ruedas tienen unos imanes que pasan con cada revolución por un sensor, que junto con la centralita calcula la frecuencia de cada vuelta y así, la velocidad instantánea. Además, como se miden las vueltas de rueda, también pueden calcular la distancia recorrida * 

*Pequeña curiosidad: Los legisladores se dieron cuenta de que las personas controlaban más su velocidad si el velocímetro marcaba de más y por ley suelen estar calibrados para marcar entre un 3 y un 15% más. Este es un factor que los radares tienen que considerar antes de enviar una multa, así que siempre hay cierto margen.

Una vez explicado cómo funciona el cuentakilómetros del coche, vamos a contar los posibles motivos por lo que la distancia calculada no coincida con la del GPS que podemos llevar en el móvil o integrado en el salpicadero del vehículo. Y es que la precisión de los datos depende de varios factores como:

• El uso de neumáticos desgastados o de tamaño incorrecto.
• La presencia de errores admisibles en el cuentakilómetros.
• Interferencias temporales de la señal de los satélites debido a la temperatura, la presión, la humedad y otras condiciones.

Por tanto, el estado de los neumáticos y en concreto, el radio de la rueda es uno de los factores que afectan a los datos de la distancia. Un cambio en el radio de la rueda de 5 mm conlleva una diferencia en la lectura del kilometraje en el cuentakilómetros (también tacógrafo) de aproximadamente un 2%.

 A diferencia de los cuentakilómetros, los sistemas de seguimiento de flotas por GPS están hechos para funcionar sin errores y no dependen en absoluto del diseño y las condiciones técnicas del vehículo. Además, el error neto de las unidades GPS es de sólo 2-5 metros.  Sin embargo, hay que tener en cuenta que la precisión de los datos del GPS también depende de las posibles interrupciones de la señal.