Messgenauigkeit bei Lauf Apps – ein ewiger Kampf

Und wieder fehlen drei Kilometer in der Statistik. Das kennt jeder, der zum Aufzeichnen seiner Laufstrecken eine App verwendet.
Wie genau sind diese eigentlich? Und wovon hängt die Genauigkeit ab?

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Unterschiedliche Genauigkeit bei gleicher Strecke (iPhone/endomondo, HTC/run.GPS, HTC/run.GPS bei Wolken)

Im Wesentlichen sind dies drei Faktoren:

  • Verfügbarkeit des Signals
  • Ausstattung des GPS Empfängers
  • Aufzeichnende App

Das GPS Signal

Die Verfügbarkeit des Signals kann der Anwender kaum steuern. Wenn der Himmel bewölkt ist oder man zwischen hohen Häuserschluchten her läuft, wird das Signal der Satelliten gedämpft oder zerstreut. Meine genauesten Messungen habe ich daher nahe liegender Weise auch an der Nordsee machen können.

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Es gibt zahlreiche Apps, mit denen sich das GPS Signal genau untersuchen lässt. In der Regel werden dort die aktuell empfangenen Satelliten (es sollten mindestens acht sein) und die Ungenauigkeit angezeigt. Die Ungenauigkeit misst man üblicherweise in DOP (Dilution of Position. „Flüssigkeit“ der Messung). Diese sollte kleiner als sieben sein. Werte über 10 sind faktisch unbrauchbar. Einige Laufapps haben diese Informationen bereits integriert (z.B. run.GPS).

Der GPS Empfänger

Der GPS Empfänger, der die Satellitensignale auffangen muss spielt natürlich eine wichtige Rolle. Je größer desto schwächere Signale kann er auffangen. Da Laufapps auf Smartphones und iPhones laufen, kommt es auf die dort verbauten Chips an. Diese wurden bei allen Herstellern in den vergangenen Jahren deutlich verbessert. Eigene Erfahrungen konnte ich mit dem iPhone 5, HTC und Samsung Geräten sammeln. Dabei schnitten die HTC am besten ab, dicht gefolgt von dem iPhone. Bei Samsung traten immer wieder massive Messfehler unter sonst gleichen Bedingungen auf.

Viele Smartphones nutzen heute bereits mehr als ein Satelliten System. Neben den GPS Daten werden auch die Daten des russischen Glonass Systems verarbeitet.

Die Apps

Zu guter letzt tut auch die App einiges zur Messgenauigkeit hinzu. Einige Apps zeichnen beispielsweise weniger Messpunkte auf um so Akku zu sparen. Ein spezielles GPS Gerät wie zum Beispiel das Oregon 600 von Garmin misst ca. alle 1,5 Sekunden die Position. Ein Läufer mit einer Pace von 6 Min./km läuft in dieser Zeit ca. vier Meter. Mit einer Pace von 4:30 sind es schon fünfeinhalb Meter. Enthält diese Strecke eine Kurve, gehen einige Meter der Gesamtstrecke verloren. So wird eine kurvenreiche Strecke in der Regel kürzer vermessen, als sie tatsächlich ist.
Apps, die seltener als alle 1,5 Sekunden messen (z.B. Runtastic) sind naheliegend noch ungenauer.
Die größte Herausforderung für Apps ist es, die momentane Geschwindigkeit eines Läufers zu bestimmen. Dazu müssen Algorithmen verwendet werden, die auf Basis weniger Messpunkte einigermaßen die aktuelle Geschwindigkeit vorhersagen. Hier ist  aber wieder das Mobiltelefon mit einer Internetverbindung im Vorteil. Neben dem GPS Signal können weitere Signale verarbeitet werden, um die aktuelle Position zu bestimmen.

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Bei schlechtem Wetter oder zu wenig Messpunkten können vor allem kurvenreiche Strecken schlecht erfasst werden.

Fazit

Ganz klar lässt sich sagen: die mobilen Geräte haben in den vergangenen Jahren deutliche Fortschritte in Punkto Genauigkeit gemacht. Die vorhandenen Satellitennetzwerke werden sehr gut ausgenutzt und die Möglichkeiten der ständigen Datenverbindung erlauben eine weitere Verbesserung der Genauigkeit (wobei die reine Aufzeichnung einer Route selbstverständlich auch ohne eine Datenverbindung funktioniert).

In der Konsequenz werden mobile Geräte mit zunehmender Optimierung (z.B. auch durch Smartwatches) die Messung persönlicher Leistung dominieren. Wichtig ist, dass die bereit gestellten Apps nachziehen und die verfügbaren Daten vernünftig auswerten. Diese Herausforderung meistert jedes Programm unterschiedlich. Bei einigen Laufapps ist der Unterschied zwischen der topografischen Strecke und der gemessenen Strecke jetzt bereits unter einem Prozent und damit hinnehmbar gering.

Ein Gedanke zu “Messgenauigkeit bei Lauf Apps – ein ewiger Kampf

  1. Sehr interessanter Artikel, danke dafür.
    Ich habe 2 Lauf-apps (Runtastic, Micoach) parallel auf einem Samsung handy (duos sgh355) laufen lassen und über 11 Läufe in unterschiedlichem Gelände (teils Wald, teils flach, teils hügelig) einen recht konstanten Streckenunterschied von (Mittelwert) 3,5% angezeigt bekommen, Runtastic hat mir immer die kürzere Strecke angezeigt. Welche Streckenlänge korrekt ist, weis ich nicht. Die App muss daher einen erheblichen Einfluss auf den gesamten Messfehler haben.

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