Можно ли оценить уклон дороги во время езды?

Было бы неплохо иметь возможность оценивать уклон дороги во время езды, даже если оценка не совсем точна. Теоретически с GPS должно быть возможно проехать небольшое расстояние и разделить разницу высот на пройденное расстояние, чтобы получить приблизительную оценку. (Обратите внимание, что синус и тангенс сравнимы для малых углов.)

Достаточно ли точны данные о высоте с помощью мобильного телефона или велокомпьютера с GPS-навигатором, чтобы дать осмысленную оценку уклона на коротких дистанциях? Кроме того, есть ли практический способ оценить уклон дороги, не требующий GPS?

Ответы (7)

Приобретите инклинометр. Они не особенно точны, но считывание происходит мгновенно, и цена правильная.

введите описание изображения здесь

Интересно. Я никогда не слышал об инклинометре, но мне было интересно, может ли существовать что-то подобное.
Я обнаружил, что это бесполезно для меня ... любое движение вперед, и пузырь движется слишком сильно, чтобы быть каким-либо полезным. YMMV.
Да, пузырь немного танцует на дорогах с определенной неровностью. Я подозреваю, что это может быть дизайн конкретного устройства, которое у меня есть (которое не изображено). Но вы по-прежнему получаете довольно хорошие показания на холмах 5% и «лучше» — просто на ровной поверхности он так много танцует.
Я думал об этом в прошлом. Возможной альтернативой может быть металлическая сфера внутри перевернутой (загнутой вверх) прозрачной капсулы, наполненной густым, но полупрозрачным маслом. Это заняло бы несколько секунд, поэтому тряска и ускорение не повлияли бы на это так сильно. Просто мысль!
Я должен отметить, что, хотя устройство, которое у меня есть, далеко не идеальное, оно все же весьма полезно. И какими бы недорогими и легкими они ни были, это разумная вещь, даже несмотря на ее несовершенство.
у них есть аналогичные для джипов для скалолазания, но у них похожие проблемы, достаточно хорошо, если вам нужна приблизительная оценка.
У меня есть подъемы здесь, откалиброванные по «насколько близко я могу потерять свой завтрак» (в гору) и «мне понадобится чистое нижнее белье» (в гору). По общему признанию, это не то устройство, которое прижилось среди географов, но оно работает для меня.
Плюсы инклинометра: простая проверенная технология; точный, если вы правильно установите его; недорогой. Минус: пузырек плещется во время движения байка, поэтому для правильного измерения холма нужно остановить байк и дать пузырю осесть. (Я остановил тандем на плохом подъеме, чтобы измерить его ... чувак, я ненавижу это, и мой кочегар был еще менее доволен.) Велосипедный GPS записывает данные о вашей поездке, так почему бы не использовать функцию наклономера GPS, пока вы есть велосипедный GPS. Если у вас нет GPS, это не плохой способ.
Я предполагаю, что это измеряет угол в градусах, а не уклон в процентах?
@RoelSchroeven Я попытался выполнить быстрый поиск в Google, и в описаниях говорится об оценке в процентах.

Большинство велокомпьютеров GPS серии Garmin Edge могут отображать уклон. Edge 500 и Edge 800 (кроме Edge 200) оснащены барометрическими высотомерами для определения высоты. Затем вы можете изменить или добавить поле отображаемых данных для отображения текущей оценки.

Забавно, что вы спрашиваете, потому что я только что добавил оценку в качестве поля отображения этим утром во время поездки по холмистой местности.

Он обновляет расчет уклона через каждые 100–200 м горизонтального перемещения (оценка), поэтому перед получением актуального расчета уклона требуется небольшая задержка. В целом оценка кажется вполне разумной, если принять во внимание задержку.

Также многие компьютерные приложения могут брать журнал GPS-треков, извлекать известную высоту этой точки и вычислять уклон постфактум. Например, если вы используете OS XI, то знаете , что Ascent делает это ( обратите внимание, что я НЕ одобряю эту программу, просто использую ее как известный пример). Я также уверен, что есть много других программ анализа GPS-треков, которые делают то же самое. Я уверен, что есть некоторые приложения для смартфонов, которые могут записывать GPS-трек, который вы потенциально можете импортировать в одну из этих программ анализа, чтобы получить оценку постфактум.

Кроме того, некоторые из более старых устройств Edge, снятых с производства (например, Edge 305, 705), также имеют барометрические высотомеры. Это может быть более доступным вариантом, если вы можете найти подержанный на ebay или craigslist. Я говорю это, так как собираюсь перечислить свой старый Edge 305 после обновления до Edge 800.

Спасибо за информацию, особенно про барометрические высотомеры. В дополнение к велокомпьютерам GPS с высотомерами, похоже, есть ряд автономных альтиметров, доступных в диапазоне от 30 до 50 долларов, а также велокомпьютеры без GPS с альтиметрами.
Хорошее замечание по поводу велокомпьютеров без GPS... Я почти забыл, что они существуют, так как уже давно пользуюсь велокомпьютерами с GPS. Я уверен, что некоторые из более дорогих компьютеров Polar сделают это.
Я использую Edge 800 и 500... оба хорошо справляются со своей задачей. Это не идеально и не мгновенно, но достаточно хорошо для использования во время езды. Оба дают лучшее (и близкое соответствие с картами) данные после загрузки в компьютер.
Вам приходится часто калибровать высотомер Edge? У приятеля был барометрический высотомер, и ему приходилось набирать текущую высоту по картам два раза в день, так как незначительные колебания атмосферного давления могли привести к существенно разным показаниям, но пока он это делал, он хорошо согласовывался с картой местами. где мы проверяли.
Нет, устройства Edge калибруются самостоятельно. Я живу в гористой местности, рядом с океаном, и всякий раз, когда я спускаюсь к океану или направляюсь к известной вершине, высота довольно близка к истинной. В руководстве, кажется, не указано, как он калибруется, но лучшее обсуждение, которое я нашел, находится здесь .

Сотовые телефоны, как правило, нет. Некоторые приложения будут пытаться обрабатывать данные, используя информацию о высоте, полученную от третьих лиц, но в лучшем случае это ерунда. Выделенный GPS с барометрическим альтиметром, вероятно, лучший выбор. Я не могу говорить об их уровне точности, но это, безусловно, лучше, чем другие практические варианты.

Если вам просто нужна оценка, для этого есть приложение .

Приложение iHandy Level кажется интересной идеей, но вам нужен какой-то способ сделать для него поверхность на уровне земли, не так ли?
Разве земля не вровень с землей?
Да, но тогда измерение будет очень чувствительным к неровностям и небольшим колебаниям, и кажется, что дорога может поцарапать телефон. Кроме того, некоторые другие варианты не требуют остановки.
Вам нужно только один раз измерить уклон дороги. И это, вероятно, более точно, чем устройство GPS для более коротких холмов. В любом случае вам, вероятно, придется остановиться, чтобы получить разумные показания инклинометра.
Это хорошие моменты.
Несвязанный: «инклинометр» — отличное слово. Я получаю бесконечное удовольствие, произнося это в уме как «инклинометр».
Интересно, насколько точным было бы, если бы вы прикрепили iPhone к велосипедному креплению и обнулили приложение инклинометра на заведомо плоской поверхности (скажем, с помощью спиртового уровня)
Вам просто нужен кронштейн, который может держать ваш телефон где-нибудь на велосипеде. Вы калибруете кронштейн, когда велосипед находится в вертикальном положении, при езде по ровной поверхности, тогда вы можете получить хорошие показания со своего телефона во время езды.

Другие уже обсуждали GPS и телефоны с поддержкой GPS, альтиметрические барометры и инклинометры. На пузырьковые инклинометры (такие как Skymounti, показанный в другом месте среди ответов) могут влиять ускорения, поэтому для получения наилучших показаний вы должны быть неподвижны. dGPS (дифференциальный GPS) используется в геодезических приборах для измерения уклонов, но, как правило, они не являются устройствами потребительского уровня и недостаточно компактны для использования на велосипеде. Уклоны также можно измерять в остановленном состоянии с помощью длинной линейки, транспортира и отвеса. Некоторые телефоны и другие устройства (такие как iPod и контроллеры Wii) имеют встроенные многоосевые акселерометры, которые будут сообщать информацию о градиенте во время езды, но, как сообщается, на их точность могут повлиять ухабистые дороги. В линейке велокомпьютеров iBike используется комбинация барометрических, скоростных, и датчики акселерометра; как сообщается, оценки градиента могут быть довольно хорошими.

Тем не менее, одним из самых точных устройств, которые можно использовать для определения уклона дороги во время езды на велосипеде, является хорошо откалиброванный измеритель мощности. При благоприятных условиях уклон дороги можно получить из данных о скорости и мощности (если известны или могут быть измерены некоторые другие переменные). Например, вот сравнение профиля плоской трассы Мориарти, Нью-Мексико, ТТ, на которой был установлен национальный рекорд США в гонке на время на 40 км. Трасса представляет собой прямую прямую (то есть 20 км туда-сюда, разворот, а затем 20 км назад, всего 40 км) и одну из самых ровных в стране, всего 30 метров перепада на 20 км пути. средний градиент 0,0015 (0,15%). На приведенном ниже графике показаны три трассы: измерение градиента с помощью GPS-приемника потребительского уровня (синий цвет) и две трассы (красный и зеленый), полученные на основе измерений измерителя мощности. Зеленая линия показывает восстановленный профиль высот в день с неблагоприятными условиями, а красная линия показывает восстановленный профиль в благоприятный день. Поскольку этот маршрут является прямым, профили до и после 20-километровой точки должны быть зеркальными отображениями, а в конце должны совпадать на одной и той же высоте. Как видно, в благоприятных условиях профиль, восстановленный по измерителю мощности, превосходит профиль по GPS (хотя в неблагоприятный день профиль значительно хуже).

Профили высот трассы для гонок на время Moriarty NM

В качестве другого примера, вот реконструированный профиль высоты для многофункциональной дорожки вдоль берега залива Сан-Франциско.

Профиль высоты тропы залива

Это показывает профиль на 1 миле (= 1,6 км) участка тропы туда и обратно. И снова вы можете видеть, что две половины реконструированного профиля являются зеркальными отображениями, а средний наклон составляет около 0,00125. Что не менее важно, вы можете легко обнаружить постоянные провалы на трассе менее 40 см (около фута).

Описание аналитического метода, использованного для этих двух графиков, и необходимые дополнительные данные приведены здесь .

Так какие же неблагоприятные условия привели к тому, что зеленая трасса была такой неточной? Это кажется интересным.
@R.Chung — Сумасшедшие вычисления! Когда вы вычисляете высоту на основе данных мощности, вы добавляете сглаживающее ядро? Кроме того, сможете ли вы наложить показания альтиметра в хороший и плохой день, а также истинный профиль (например, с одной из карт Геологической службы США)? Может быть довольно интересно. Моя единственная оговорка с этим примером заключается в том, что речь идет о небольших перепадах высот (-+ 35 м). Небольшой по сравнению со многими нашими подъемами, которые превышают 1200 м.
@amcnabb - я предполагаю, что неблагоприятные условия = ветер.
Да, это был легкий встречный ветер / попутный ветер назад (небольшой, что означает чуть меньше 2 миль в час). Если бы мы не знали скорость ветра, мы могли бы вычислить ее, угадывая различные скорости ветра до тех пор, пока зеленый и красный профили не совпадут. Но обратите внимание, что «неточность» зеленого профиля преувеличена, потому что масштаб настолько мал — вертикальный масштаб в метрах, а горизонтальный масштаб в км, а самая большая абсолютная ошибка по всему курсу составляла всего около 40 метров и абсолютная ошибка оценки наклона составила всего около 0,25%
Сглаживающее ядро ​​не требуется. Нам нужны точные данные о скорости и мощности. В этой статье есть и другие примеры сравнения этого метода с альтиметрическими барометрами на больших подъемах и с планами дорог общественных работ, как здесь .
@ R.Chung - Просматривая ваш технический документ / презентацию, я вижу, что у вас есть действительно блестящая идея. Ограничение круга, добавленное к расчетам, гениально. Ограничение ветра не идеально, но мне интересно, сможет ли более сложная модель, использующая информацию либо от измерителя ветра (iBike), либо от высотомера, преодолеть это. Это означало бы немного более сложную статистическую структуру, но я думаю, что ваше ограничение круга прекрасно свяжет ее. Есть ли пакет R для этого?
В Golden Cheetah встроен модуль виртуального возвышения ; он называется Aerolab и может использовать данные о ветре, если они доступны. Что касается датчика ветра , то над ним точно работают .

Игнорируя высоту, полученную с помощью GPS, GPS все равно может быть полезен. Если вы записываете свою поездку, а затем загружаете ее в Strava , вы видите профиль высоты, основанный на базе данных о высоте местности:

Профиль высот Strava

Вы можете навести курсор мыши на участки профиля высот, которые показывают уклон в этой точке. Область, на которую вы наводите курсор мыши, отображается на карте в виде маркера:

Высота Strava и подключение к карте

Вы также можете перетащить участок своей поездки, и он предоставит вам статистику, такую ​​​​как средний балл и набор высоты.

Хотя это не говорит вам напрямую о уклоне холма, который вы преодолеваете за время, вы можете быстро научиться оценивать уклон «на ощупь» (по тому, насколько сложно подниматься на велосипеде) или по памяти (зная эта дорога является сегментом Strava, и какова ее средняя оценка)

На телефоне Android загрузите «Leveler» от chkuentz, отличное бесплатное приложение для уровней, которое напрямую определяет градусы наклона. Используйте формулу тангенс (градусы) = процентная оценка. Пример: тангенс 3 градусов = 0,052 или 5,2 процента. Либо положите телефон на боковой край, на поверхность дороги, либо на стойку, если она находится на уровне дороги. Считайте степени, а затем спрячьтесь. Не элегантно, но дешево и довольно точно.

У меня был тот же вопрос, и похоже, что велосипедные компьютеры имеют задержку в измерении уровня дороги и используют датчики барометрического давления или GPS. Датчик направления BNO-055 с 9 степенями свободы обеспечивает мгновенные измерения угла или среднее значение при каждом обороте колеса.

Что это за загадочный BNO-055 9-DOF?
«Умный датчик BNO055 — это решение, объединяющее трехосный 14-разрядный акселерометр, точный трехосный 16-разрядный гироскоп с обратной связью, трехосный геомагнитный датчик и 32-разрядный микроконтроллер. BNO055 — идеальный выбор для дополненной реальности и иммерсивных игр. , личное здоровье и фитнес, внутренняя навигация и любые другие приложения, требующие контекстной осведомленности. Он идеально подходит для ресурсоемких приложений, таких как дополненная реальность, навигация, игры, робототехника или промышленные приложения».
Можно ли оценить уклон дороги во время езды?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v