Поиск изменения высоты любым способом

Итак, я думаю, что было бы здорово — например, для постановки целей — если бы я мог отслеживать изменение высоты.

Проблема в том, что местные циклокомпьютеры, на которые я смотрел, используют барометрическое давление для определения изменений. Это нормально, если только погода не изменится, что нередко случается на Среднем Западе Соединенных Штатов.

Или некоторые из них пытаются использовать инклинометр, вашу скорость и математику, которую вы изучаете в Calculus II, чтобы отслеживать ваши изменения? Казалось бы, точнее!

Я мог бы попробовать использовать GPS-метр, но эти вещи стоят дорого — и, основываясь на том, что когда у меня был сервис для моего смартфона, нет гарантии, что он будет соответствовать одометру моей машины даже для расстояния — я читал от некоторых других гонщиков, что расстояние хотя бы немного отличается от местных измерений на велосипеде.

В качестве альтернативы , допустим, я еду по известному маршруту. Есть ли хороший способ построить этот маршрут для изменения высоты?

Спасибо!

Для известного маршрута веб-приложение MapMyRide покажет высоту в виде графика.
Просто чтобы обновить это: все мобильные приложения теперь делают это достаточно хорошо. См. Endomondo, MapMyRide, Strava и т. д.

Ответы (5)

Самое простое решение в дороге — получить подробную бумажную (ходковую?) карту с контурными линиями. В Великобритании их предоставляет Ordnance Survey , для США вы можете попробовать Omnimap .

Кроме того, существует множество онлайн-инструментов, таких как freemaptools.com , которые используют Google Maps. Вы нажимаете на точку, и она дает вам высоту.

Барометрическое давление — не единственный возможный метод отслеживания высоты, но он, безусловно, более практичен с точки зрения требований к питанию (у меня есть часы, работающие от батареи на высоте 2 года), размера и стоимости.

GPS Altitude крайне неточен из-за геометрии спутников. К сожалению, чтобы справиться с очень небольшими ошибками сигнала, вам нужен спутник под вами, но сигнал не может пройти через землю, поэтому высота GPS никогда не будет такой точной, как сообщает его положение. Однако GPS-трек, наложенный на топографическую карту с контурами, дает разумное приближение. Имейте в виду, однако, что в гористой местности ошибка в несколько метров приводит к значительной ошибке в сообщаемой высоте, особенно в лесистой местности. Дело в точности карт, а в GPS-треке - на ровной/волнистой местности с точными картами работает хорошо.

Датчики наклона и акселерометры не работают сами по себе. Однако при подключении к колесу для измерения скорости они могут использовать ускорение и скорость, а также определять наклон и, следовательно, увеличение высоты. Я не знаю, кто-нибудь этим занимается...

Инерциальные навигационные системы (основанные на гироскопах и акселерометрах) могут достичь того, что вам нужно — в конце концов, это все, на чем должен был летать космический шаттл, но их стоимость и вес бьют по бюджету большинства людей.

Таким образом, у нас остается барометрическое давление с одним ограничением — на него влияет погода. Я успешно использовал его (вместе с картой) во время лазания по горам в полностью белом свете (видимость 10 футов), чтобы точно ориентироваться в течение 10-часового рабочего дня. Хитрость заключается в том, чтобы перекалибровать, если погодная система может повлиять на нее, и знать, что погодные системы действительно влияют на нее и каким образом. Когда вы доберетесь до точки с известной высотой, проверьте показания счетчика и выполните повторную калибровку или отметьте ошибку. Если вы делаете это один раз в час или два, ошибка будет небольшой, если только не будет пересечения суровой погодной системы.

Есть системы, которые сочетают GPS с атмосферным давлением и накладывают трек на топографические карты. Это, вероятно, дает лучшее решение из всех.

Знаете, почему, сэр, никто этого не делает? Я подумывал об использовании raspberry pi для создания собственной системы, да еще с батареей мобильного телефона с двойным сроком службы.
@ user1833028 Многие GPS-устройства спортивного назначения оснащены датчиками барометрического давления. В одном руководстве говорится: «По умолчанию устройство настроено на автоматическую калибровку альтиметра с использованием высоты GPS. Автокалибровка использует среднюю высоту GPS в качестве основы для барометрической высоты». Я предполагаю, что это дает довольно хорошую точность.
В отсутствие калибровки любая отправная точка лучше, чем ничего. В идеальных условиях высота GPS хороша примерно до ста футов, некоторые из-за эллипсоида, некоторые из-за кратковременных ошибок. Вне идеальных условий (под деревьями, в долинах, городских каньонах и т. д.) высота GPS очень ненадежна. Показания барометра обычно дают точные дельты - надежное разрешение 5 метров и за короткий (4 часа или около того) временной интервал 10 метров, и работает все время. Я лично наблюдал изменение высоты GPS на 150 метров в течение примерно 1 минуты (стоя на месте).
user1833028: Предположим, вы смотрите на акселерометры, подключенные к колесу, для определения скорости и расстояния. Ранее моя компания занималась разработкой недорогой инерциальной навигации в дополнение к автомобильному GPS. Без датчиков скорости было бы слишком дорого получить достаточно точные данные, чтобы их можно было использовать в течение более чем нескольких минут. Датчики скорости были слишком дорогими в установке. Я предполагаю, что причина, по которой никто этого не делает, заключается в том, что барометрическое давление достаточно хорошее ....
Барометрическое давление может быть удивительно точным. На моем GPS это даст разницу в 1 метр между тем, когда я нахожусь на земле, и тем, когда меня держат рядом с моим животом. Он поднимется еще на метр, если я подержу его над головой. Это довольно точно, насколько я понимаю. Он может давать разные показания в разные дни из-за погоды, но трудно превзойти атмосферное давление для измерения изменений высоты за относительно короткий период. Кроме того, я не заметил, чтобы начало и конец моих поездок находились на разных высотах, поэтому изменение давления по длине поездки не кажется таким уж большим.
Garmin Edge 500 имеет GPS и барометрический датчик. Я установил фиксированную точку высоты в конце пути, чтобы датчик всегда начинал работу на нужной высоте.

Мое решение проблемы заключается в том, чтобы взять телефон, записать траекторию движения на велосипеде с помощью спортивного трекера (план данных не требуется) и получить оценку высоты (общее количество метров в гору и общее количество метров в спуске) с помощью GPS. Для этого вам нужно будет иметь:

  • смартфон с GPS (Android, Apple iOS, Nokia или Microsoft Phone)
  • создать бесплатную учетную запись на www.sports-tracker.com (без рекламы, спама и т. д.)
  • установите приложение на свой телефон (например, с Wi-Fi)
  • залезь на велосипед, включи GPS, запусти приложение, начни записывать тренировку
  • спрыгнуть с велосипеда, остановить тренировку, сохранить и синхронизировать тренировку. Если у вас есть тарифный план, он будет загружен на сервер. В противном случае вам нужно будет синхронизировать тренировку, когда у вас будет подключение к Wi-Fi.
  • откройте тренировку на веб-сайте спортивного трекера, проверьте накопленные значения спуска и подъема и график подъема

Боюсь, что с помощью спорт-трекера вы не сможете увидеть высоту в самом телефоне. Он вычисляется после того, как вы загрузите свою траекторию на их сервер.

Оценка высоты является сложной задачей и может быть весьма неточной (в отличие от оценки широты/долготы GPS-координат). Если вам нужно что-то более точное, вы можете экспортировать свой путь в спортивном трекере как трек gmx, импортировать его в карты Google и получить более точную оценку.

Если вы когда-нибудь планируете переехать в Европу/Германию, то вы можете использовать службу открытых маршрутов, разработанную каким-либо академическим учреждением (но каким именно?) , сохранить свою траекторию в виде файла gmx и визуализировать высоту с помощью, например, GPS Visualizer . Смотрите скриншоты ниже.

Надеюсь, вы найдете пост полезным.

Скриншот службы открытых маршрутов http://www.gpsvisualizer.com/elevation http://www.gpsvisualizer.com/profile?output_elevation

Я полностью согласен с таким решением, я хотел бы предложить другие приложения, которые могут быть полезны таким же образом: Wikiloc: приложение + веб-сайт, ориентированный на совместное использование маршрутов, также бесплатно. Endomondo: приложение + веб-сайт, бесплатные и «премиум» варианты. Ориентирован на отслеживание тренировок, предлагает несколько статистических данных. Наконец: GPS Logger: только приложение, просто записывает файлы GPS-треков (KML, GPX), которые впоследствии можно загрузить в Google Maps, Endomondo, Google Earth или многие другие. Преимущество в том, что он показывает высоту мгновенно во время записи, поэтому вы можете узнать ее без дальнейшего анализа.
@Jahaziel: GPS Altitude крайне неточен для этой цели из-за ограничений, связанных с наличием всех спутников над вами.
@mattnz: Честно говоря, я не думаю, что оценка высоты непосредственно со спутников может дать какую-либо хорошую оценку. Если спутники находятся над вами, можно ожидать немного лучшей оценки (в этом случае координаты x/y будут сильно искажены). Даже в этом случае я бы не стал ставить на эстимейт. Однако оценка высоты с использованием предполагаемой широты / долготы и карт - это другой вопрос. Существуют карты высокого разрешения для широты/долготы с высотой (например, Google), которые дают гораздо более точные оценки.
Как я заметил в своем ответе, существуют ограничения на использование карт, особенно в гористой местности (подумайте, где 10 метров в сторону могут быть 50 метрами по вертикали). Пока вы учитываете такие ограничения, это разумный метод.

Поскольку вы заявляете, что подойдет «любой метод», и принимая во внимание, что есть несколько аргументов против GPS, я бы предложил несколько нетехнологических решений проблемы, с которой вы столкнулись с барометрической высотой.

Вы хотите использовать информацию о высоте для постановки цели, что, как я полагаю, требует большей точности, чем простое отслеживание маршрута, для которого неточность GPS в 10 метров при подъеме на 500 метров едва ли проблема.

Способ 1: Помощник, второй барометрический высотомер и средства связи с помощником. Просто как пирог: вы калибруете оба альтиметра (велокомпьютер с альтиметром) в начале подъема и оставляете один помощнику, который должен оставаться на том же месте (или, по крайней мере, на той же высоте), а другой берете на велосипеде. Когда вы закончите восхождение, поговорите со своим помощником, попросив его или ее аннотировать как показания высоты, так и, возможно, данные о времени и любые другие факторы.

Надеюсь, даже если погода изменится во время вашего восхождения, вы не должны быть так далеко, что два альтиметра находятся в разных погодных зонах... Или, может быть, вы и ваш помощник также можете поделиться фактическими наблюдениями за погодой и грубо объединить их с информацией о погоде. отбросить, скажем, плетение низкого давления, охватывающее только один из высотомеров...

Метод 2: Если ваша поездка представляет собой замкнутый круг или вы спускаетесь по тому же маршруту, по которому поднимаетесь, и если есть возможность спускаться очень быстро, вы можете указать высоту в нижней точке в начале и в верхней точке в начале. завершите набор высоты, затем спуститесь так быстро, как только можете безопасно (и с удовольствием), и снова отметьте высоту нижней точки. С помощью этой третьей лекции вы сможете сказать, действительно ли во время подъема произошло изменение атмосферного давления.

Конечно, это предполагает, что вы спускаетесь достаточно быстро, чтобы не обращать внимания на изменения погоды, и что ваша цель состояла в том, чтобы просто подняться на относительно небольшое расстояние. (т.е. не день за днем ​​путешествуя).

Способ 3: известные маршруты. Если вы путешествуете по известным маршрутам, лучшим подходом будет получение карт, содержащих соответствующую информацию о высоте. В этом случае вы можете использовать данные о местоположении GPS только для того, чтобы найти свое место на карте, но затем полагаться на информацию о высоте на карте. Используйте здравый смысл, чтобы преодолеть неточность вашего GPS-устройства (самые дешевые и менее точные), например, используйте контрольные точки, расположенные в больших, примерно ровных областях, или точки, которые уже могут быть отмечены на карте, такие как достопримечательности, железнодорожные станции. , телеферические станции и т.д.

Эти предложения только пытаются получить максимально точное изменение высоты. Но требуемая точность зависит от того, как вы хотите измерять свои цели. Большинство из нас тренируются на повторяющихся маршрутах, поэтому необходимо измерить высоту только один раз, после чего цель обычно состоит в том, чтобы либо подняться как можно быстрее, либо подняться за заданный период времени. Учитывая это, вам может даже не понадобиться измерять высоту во время езды на велосипеде, вы можете делать это на машине, мотоцикле, квадроцикле и т. д. Это позволяет посвятить всего пару дней измерению набора контрольных точек. создать личную базу данных для различных высот с высокой точностью для вашего региона, которая может быть недоступна для вас в данный момент.

Однако в такой высокой точности может и не быть необходимости, особенно для длинных заездов на высоту более 500 метров (1640,42 фута). Я говорю, что 6 метров (20 футов) — это почти двухэтажная (или этажная, этаж или уровень здания) высота от земли, на которую можно подняться за считанные секунды по довольно выраженному склону, покупка может занять так дольше на не столь крутом склоне, то есть время может быть гораздо более значимой мерой для постановки цели, а часы так легко найти...

Я согласен с тем, что GPS может быть неточным, но в диапазоне 15 метров (50 футов), что составляет две минуты из 45-минутной поездки, я считаю его абсолютно приемлемым, поскольку я больше полагаюсь на простой секундомер, чем на любой другой метод. В связи с этим данные GPS, которые я и моя группа собираем на наших маршрутах, позволяют нам сравнивать маршруты и примерно предсказывать, насколько сложным для нас должно быть движение по маршруту, которым поделился кто-то еще. Для этого GPS более чем достаточно.

RideWithGps.com делает именно то, что вам нужно; вы можете проложить маршрут заранее, и он покажет вам профиль высоты.