Problemas de precisión y detección de señal GPS con una aplicación para bicicletas.

Asgarde
2 mar 2022
4 Min. de lectura

Actualizado: 13 may 2022

Ya sea en teléfonos, relojes o automóviles, el uso del GPS se está generalizando cada vez más.

Pero incluso si la gente lo usa con mucha frecuencia, el hecho es que su funcionamiento a veces parece extraño a la vista de los datos que transmite.

Por lo tanto, es importante comprender mejor cómo funciona para comprender mejor la información que se transmite. Pero antes de eso, una pequeña aclaración.

¿GPS o GNSS?

Comúnmente hablamos de GPS (Global Positioning System), pero es más exacto hablar de GNSS.

GNSS (sistemas globales de navegación por satélite) es el término para la tecnología de posicionamiento por satélite. De hecho, hay 6 GNSS diferentes:

GPS (USA).
GLONASS (Russie).
Beidou (Chine).
Galileo (Europe).
QZSS (Japon).
IRNSS (Inde).

Los últimos chips GNSS que se encuentran en nuestros equipos permiten recuperar las señales de estas 6 constelaciones de satélites. Esto tiene el efecto de aumentar la precisión de nuestra posición. Puede instalar una aplicación como GNSS Status o GPS TEST para ver diferentes GNSS según su nacionalidad.

Los diferentes satélites captados por la aplicación GNSS Status.

Problemas de detección de satélites.

1 - Problema ambiental.

El primer problema que se puede encontrar con un sistema GNSS es la detección de satélites.

Para recibir correctamente una señal, el GNSS debe tener un horizonte despejado. En otras palabras, es mejor estar afuera que dentro de un edificio para captar la señal (incluso el interior de un automóvil es molesto).

¿Por qué motivo me lo dirías? Sencillamente porque la señal enviada es débil. Es fácilmente absorbido por las paredes y nunca llega al receptor de su reloj o teléfono inteligente.

Pero este problema aún se puede encontrar cuando está al aire libre.

Por ejemplo, en el bosque o al conducir por una carretera muy arbolada.

De hecho, se sabe que la vegetación absorbe las olas. Su receptor GNSS seguirá captando señales, pero menos durante el período de primavera y verano debido a las hojas.

Mismo problema en zonas donde se obstruye el horizonte, como las zonas urbanas. Los edificios circundantes le impiden recibir todos los satélites presentes en la bóveda celeste. Entonces estás satisfecho con los satélites que están en el cenit. Esto reduce el número de satélites y por lo tanto el cálculo preciso de su posición.

2 - Problema de soporte teléfono móvil.

Si haces deporte con una aplicación móvil como Cyclops, ya sea para correr o andar en bicicleta por ejemplo, es importante tener en cuenta la compatibilidad con smartphone.

De hecho, el uso de una concha puede tener un efecto perjudicial. Simplemente puede absorber señales satelitales evitando que el receptor del chip GNSS las capte.

Estamos hablando aquí de un caparazón con protección en la pantalla. La mayoría de las veces esto no evitará que su teléfono inteligente capte señales, pero con el tiempo esto puede cambiar.

Hablo por experiencia, porque tenía, para mi soporte para bicicleta (ver blog sobre 4 consejos para comprar un soporte para teléfono inteligente), protección delantera y trasera para el teléfono. Funcionó durante mucho tiempo sin ningún problema. Hasta el día en que la señal del GPS se deterioró.

La causa fue simplemente la parte frontal de la protección. La señal GNSS pasó de ningún satélite con casco a 18 satélites sin casco. Impresionante.

Me imagino que la naturaleza del plástico había cambiado bajo el efecto de los rayos UV y el tiempo, bloqueando las señales de los satélites. Entonces es necesario pensar más bien en una solución sin protección de la pantalla para tener una buena recepción.

3 - Problema de efemérides.

Si está acostumbrado a tener su ubicación habilitada constantemente en su reloj o teléfono inteligente, probablemente no tenga este problema.

Por otro lado, si solo lo activas cuando lo necesitas, corres el riesgo de quedarte sin satélite durante un tiempo.

Por qué ? Pues porque tu dispositivo no tendrá las efemérides.

Las efemérides, ¿qué es?

Los satélites no solo transmiten información para calcular tu posición.

Tu móvil o tu reloj necesita parámetros orbitales, correcciones de reloj, datos para corrección ionosférica, y muchos otros detalles técnicos.

Estos datos se transmiten cada 30 segundos. Y se tarda más de 10 minutos en adquirir todos los datos técnicos del sistema.

Ahora ve por qué es importante, cuando planea usar el sistema de ubicación de su dispositivo, habilitarlo con un poco de anticipación.

Problemas de precisión en el cálculo de la posición.

1- El número de satélites.

Primero debemos entender de qué hablamos cuando hablamos de geolocalización por satélite.

Se trata de localizar tu posición calculando la distancia que te separa del satélite cuya señal estás captando.

Para tener una primera aproximación de tu posición, necesitas al menos 3 satélites. Pero como estos 3 satélites no están perfectamente sincronizados, se necesita un cuarto que sirva de reloj.

Ahora comprenderá que cuantos más satélites tenga sobre su cabeza, más precisa será su posición.

La desviación en la medida de su posición generalmente no supera los 3 metros.

2 - El eco.

Una señal GNSS es una onda.

Cuando hablas, generas una onda. Y si gritas en un valle profundo, seguramente recuperarás tu voz después de un lapso de tiempo. En otras palabras, un eco.

Bueno, para una señal enviada por un satélite, es lo mismo.

Si la señal no encuentra obstrucciones entre el espacio y su dispositivo, no hay problema.

Pero si golpea un edificio o una montaña y se envía de vuelta a su dispositivo, el tiempo de adquisición de la señal será incorrecto porque la ruta de la señal será más larga.

Entonces los cálculos serán menos exactos de lo que deberían ser. Esto es especialmente cierto en la ciudad con las fachadas de los edificios que provocan un eco.

3 - Modo de ahorro de energía.

Por último, está el caso de que tu reloj o tu smartphone se queden sin batería.

Aquí es cuando su sistema operativo entrará en un modo de ahorro de energía.

Generalmente, cuando te acercas al 20%, o incluso al 15% de autonomía, tu dispositivo te ofrecerá, o cambiará automáticamente, según sea el caso, a un modo de ahorro de energía.

Si acepta consumir menos, el sistema operativo tomará una serie de medidas que permitirán que su dispositivo consuma menos energía. Y entre estas medidas, está la frecuencia de cálculo de tu posición.

Porque adquirir una señal y calcular tu geolocalización requiere energía. Su posición se actualizará con menos frecuencia y, por lo tanto, sus datos serán menos precisos que antes.