17 de enero de 2009

Cómo calcula la altitud un teléfono con GPS: GPS externo frente a GPS interno

publicado por Oscar Fafián a las 14:00
La verdad es que cuando preparé el artículo en el que comparaba el uso de un GPS externo frente a un GPS interno para grabar rutas con el móvil me quedaron bastantes dudas sobre cómo cada uno de los dispositivos calculaba la altitud. Para sacarnos de dudas he preparado dos pruebas, pero en este caso comparando tres dispositivos distintos. Por un lado, los mismos móviles con la misma configuración que en el otro artículo: un Nokia N-95 ejecutando Nokia Sports Tracker y un Nokia 5300  con un módulo externo GPS Nokia LD-3W corriendo Gpsed (ver: aplicaciones para grabar rutas). Por otro lado, y como "referencia" un dispositivo específico para grabar rutas, un Globalsat DG-100 GPS Data Logger.



Prueba 1

Voy en coche a la recta de la Playa de Miño (una zona llana, aproximadamente al nivel del mar y en la que el cielo está despejado para los GPS excepto en una zona de pinos bastante altos),  enciendo todos los dispositivos, los sitúo en el salpicadero y espero a que todos hayan obtenido su posición. El DG-100 y el 5300 lo hacen bastante rápido (unos segundos), al N-95 le lleva un par de minutos. Pongo a todos a grabar y me desplazo unos 500 metros a unos 40 km/h.

Resultado 1
ver el resultado en Google Earth ver el resultado en Google Maps


Los tres dispositivos grabaron correctamente la posición, además, no notaron la influencia de la zona de árboles. Si os fijáis en el resultado, las fotos de Google Earth están un poco desplazadas con respecto a su posición real, por eso parece que las tres trazas van por el medio de las marismas.

¿Y la altitud? Comprobando con los datos de Google Earth (y conociendo aquella zona), la carretera debe de estar a unos 3 o 4 metros sobre el nivel del mar. Veamos lo que han grabado los cacharros.

DG-100

El GPS data logger indica una altitud máxima de 10 metros y mínima de 8. El perfil tiene saltos "gordos" porque este dispositivo graba la altura en saltos de 1m (no tiene "decimales"). De todas maneras parece bastante preciso (un error de unos 5 / 6 metros no es mucho, teniendo en cuenta que esto no es para pilotar aviones, claro).

Nokia 5300 + GPS Externo

El Nokia 5300 con el módulo externo de GPS indica una altitud máxima de 15,2 metros y mínima de 11,9. Como en este caso tiene saltos de centímetros el perfil parece más "suave", pero comete más errores que el data logger. Aun así, parece suficientemente preciso.

Nokia N-95

Y la escopeta de feria, el N-95, indica una altitud máxima de 68,5 metros y mínima de 55. ¿Genial no?

Conclusión, el GPS interno es muy malo en cálculo de altitudes, pero ¿son buenos los otros dos? ¿valen para calcular perfiles de ruta precisos?

Prueba 2

Para intentar responder a las preguntas anteriores decidí hacer una ruta y grabarla con los tres dispositivos (el N-95 se merecía otra oportunidad de demostrar lo malo que es). Pensé en una ruta que tuviese una subida que picase siempre hacia arriba, zonas de árboles y una ida-vuelta (es decir, ir a y volver de un sitio por el mismo camino): nada mejor que hacer la ruta de las Fábricas (Narón - Fervenza do Belelle - Xubia)  Narón - Marranxón - Fervenza del Belelle. Lo bueno que tiene esta ruta es que la subida desde Fene a Marranxón "no tiene descanso", el descenso de Marranxón a O Roxal es "siempre para abajo" y para ir a la Fervenza (cascada) desde O Roxal se va y vuelve por el mismo camino entre árboles. Decidida la ruta, pues nada, lo de siempre, encender los teléfonos y el data logger, esperar un par de minutos por el N-95, poner a todos a grabar y empezar la ruta con las alforjas llenas de cacharrada electrónica.

Resultado 2
ver el resultado en Google Earth ver el resultado en Google Maps


El N-95 no fue capaz de grabar la ruta completa y no me explico porqué se comió los primeros 6 o 7 km (pero lo suele hacer) a pesar de haber esperado a que encontrase la posición inicial. Y el ¡¡5300 y el DG-100 indican distancias distintas!! De todas maneras, como el objetivo era comparar los perfiles, la grabación es válida (estoy casi seguro que la diferencia de distancia es debida al tiempo que estuve parado frente a la cascada haciendo fotos, porque allí el cielo está muy tapado por los árboles y los GPS debieron tomar medidas raras).

DG-100


He de decir que el resultado me sorprendió, creí que iba a ser mejor. Aunque, en general, la grabación es bastante correcta, comete errores muy graves en las zonas muy arboladas. Si os fijáis en el perfil, las zonas marcadas como árboles son los picos que se ven en la subida (erróneos). Por otro lado, la ida hacia la cascada y la vuelta muestran perfiles completamente distintos (toda la carretera transcurre entre árboles), lo cual quiere decir que no está calculando bien la altitud. El resto del tiempo la precisión no es mala.

Nokia 5300 + GPS externo


Más o menos lo esperado, errores (no tan graves como el data logger) en las zonas arboladas de la subida y discordancia entre los perfiles de la ida y la vuelta hacia la cascada. El resto del tiempo bastante precisión. De todas maneras, yo esperaba que el resultado fuese peor al del data logger y creo que no es así.

Nokia N-95


Este teléfono no deja de sorprenderme, el GPS interno es realmente malo. Como veis, se ha inventado un perfil que nada tiene que ver con la realidad. En fin, sin comentarios.

Conclusiones

  • El GPS interno del N-95 es una castaña, tanto para calcular la posición como la altura.
  • La mejor manera para grabar rutas y calcular perfiles es usar un teléfono con GPS externo, aunque un dispositivo específico de grabación de rutas tampoco es mala solución. 
  • La mejor relación calidad precio sería para el Data Logger. Cuesta lo mismo que una pastilla externa de GPS y el resultado de la grabación es bastante similar (te ahorras el precio del teléfono)
Si quieres investigar más sobre cómo los dispositivos GPS calculan la altitud y entender los errores que cometen puedes echarle un vistazo a esta página (ojo, en inglés).

En un próximo artículo explicaré las aplicaciones que hay para dibujar el perfil de una ruta. Si quieres saber qué aplicaciones puedes usar para dibujar perfiles de rutas échale un vistazo a este artículo. En este caso he usado Perfils.

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