GPS Empfänger Messung
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GPS-Empfänger
Die heute in diversen Sportuhren verbauten A-GPS-Module unterscheiden sich kaum bezüglich deren Genauigkeit. Auch mit dem genausten GPS lassen sich leider nicht alle Messgrößen beliebig präzise bestimmen.
Die Genauigkeit ist bei Sportuhren im wesentlichen systembedingt und stößt auch mit den besten GPS-Empfängern an physikalische Grenzen. So ist zum Beispiel für die Geschwindigkeit ein kalibrierter Schuhsensor genauer als ein GPS-Empfänger. Und für eine exakte Höhenmessung ist ein barometrisches Höhenmesser unumgänglich.
Der zurückgelegte Weg wird mittels GPS jedoch sehr genau ermittelt. Damit lässt sich dann auch die Durchschnittsgeschwindigkeit über eine Strecke von mehreren Kilometern recht genau bestimmen. Ein Vergleich mit den GPS-Empfängern anderer Geräte mit wird in diesem Artikel nachgereicht.
QuickGPS
Beim Starten einer GPS-Uhr dauert es zumal relativ lange bis genügend Satellitensignale empfangen werden. Dies hat zur Folge, dass mit dem Lauftraining erst nach 1-2 Minuten gestartet werden kann oder die ersten 200 bis 500 Meter nicht aufgezeichnet werden. Meistens startet die Zeitmessung also vor der Streckenmessung. Die führt schließlich zu einer falschen Durchschnittsgeschwindigkeit. Für eine genaue Datenaufzeichnung sollte man also unbedingt bis zum GPS-Empfang warten. Zur bedeutend schnelleren Erfassung der Satellitensignale lädt die TomTom Runner Cardio bei jeder Synchronisation (mit PC oder der mobilen App) ein entsprechendes Datenfile mit den vorausberechneten Satellitenlaufbahnen herunter. Leider können die Satellitenbahnen nur für drei Tage im Voraus berechnet werden. Im Statusbildschirm der Uhr kann abgelesen werden, ob die QuickGPS-Daten noch aktuell sind.
Die durchschnittliche Zeit bis zum Satellitensignal mit QuickGPS dauert weniger als 10 Sekunden! Es kommt sogar vor, dass der GPS-Empfang schneller erfolgt als die Pulsmessung. Ohne QuickGPS, also wenn die Uhr länger als 3 Tage nicht synchronisiert wurde, dauert es durchschnittlich 1-2 Minuten. Bei ungünstigen Verhältnissen (hügeliges Gelände, Wolkendecke, schlechte Position des Empfängers) kann es sogar auch mal länger dauern.
Während des Trainings wird die GPS-Empfangsqualität kontinuierlich angezeigt (ein bis vier Striche). Eine präzisere Anzeige z.B. Positionsgenauigkeit in Metern kann jedoch nicht abgerufen werden.
Streckenmessung
Wie eingehend erwähnt, lässt sich die gelaufene Strecke anhand der GPS-Aufzeichnung recht präzise ermitteln. Bei einem Lauftraining über 10 km mit einer TomTom Multi-Sport an der linken Hand und einer Runner Cardio an der rechten Hand betrug die Abweichung < 10 m!
Ein ähnlicher Vergleich mit der Garmin 910XT und der TomTom Runner Cardio ergab eine Abweichung von 60 m also nur 0.5 % Abweichung von der Gesamtstrecke!
Wir haben die TomTom Runner Cardio außerdem auf unsere standardisierte Teststrecke mitgenommen. Das Testergebnis kann hier nachgelesen werden. Weitere Messergebnisse für bekannte Strecken siehe Tabelle.
| Messstrecke | Strecke | GPS Strecke | Abweichung |
| 400 m Laufbahn (End der Welt, BASPO) | 800 m | 0.82 km | + 2.5% |
| 300 m Laufbahn (Lärchenwald, BASPO) | 900 m | 0.94 km | + 4.4 % |
| 625 m Finnenbahn (Lärchenwald, BASPO) | 625 m | 0.63 km | + 0.8 % |
| 914 m Finnenbahn (Lärchenwald, BASPO) | 914 m | 0.95 km | + 3.9 % |
| 24. Weissensteinlauf (Berglauf, 24.08.2014) | 14.1 km | 13.99 km | – 0.7 % |
Geschwindigkeitsmessung
Eine zuverlässige Geschwindigkeitsmessung ist im Laufsport nicht ganz einfach zu realisieren. Es gibt wohl kaum eine zuverlässige Pace-Anzeige, die auf der reinen GPS-Positionsmessung basiert. Auch bei sehr gutem GPS-Empfang führt die Streuung der Messpunkte zu relativ großen Abweichungen. Im konkreten Fall beim Laufen mit einer Pace von 04:30/km variiert die GPS-Geschwindigkeit im Bereich von 04:00 min/km und 5:00 min/km. TomTom „löst“ das Problem durch Datenmittlung. Damit verschwinden zwar die Schwankungen, es wird allerdings nur eine mittlere Geschwindigkeit über die vergangene Minute angezeigt. D.h. bei Geschwindigkeitsänderungen ist die Anzeige sehr träge, was ein Training nach Pacevorgabe nur sehr begrenzt möglich macht.
Möchte man zum Beispiel ein Intervalltraining mit 500 m Abschnitten und einer Pace von 3:30 min/km ausführen so würde dies etwa wie folgt aussehen: Während der Erholungsphase liegt die Pace bei 05:00 min/km. Der Läufer beginnt mit dem schnellen Intervall und beschleunigt nach Gefühl auf ca. 03:30 min/km. Die Anzeige ist aber träge und zeigt bis zum Ende des Intervalls die „Durchschnittsgeschwindigkeit“ von 05:00 min/km an. Nach unseren Erfahrungen mit Sportuhren ist eine exakte momentane Geschwindigkeit nur mit einem kalibrierten Schuhsensor möglich. Bei schnelleren Aktivitäten (Radfahren, Skifahren, Autofahren etc.) ist eine GPS-Geschwindigkeitsmessung weniger problematisch.
Durchschnittsgeschwindigkeit
Im Gegensatz zur tatsächlichen Geschwindigkeit ist die Durchschnittsgeschwindigkeit ziemlich zuverlässig. Während des Laufens mit der TomTom Runner Cardio kann die Durchschnittsgeschwindigkeit des aktuellen Trainings angezeigt werden. Im Rundenmodus wird zusätzlich die Durchschnittsgeschwindigkeit der aktuellen Runde angezeigt.
Höhenmessung
Die TomTom Runner Cardio hat keinen barometrischen Höhenmesser verbaut. Auch die aktuelle GPS-Höhe kann nicht angezeigt werden. Analysiert man das Training auf mysports.tomtom.com, wird aber ein Wert für den Anstieg angezeigt.
Mysports berechnet den Anstieg nach folgender Formel: Maximale Höhe – Minimale Höhe. Für Aufstiege ohne Gegensteigung macht diese Berechnung durchaus Sinn. Anderenfalls wird ein zu kleiner Wert berechnet. Wird zum Beispiel eine Runde mit 200 m Steigung 2x gelaufen, so ergibt die Berechnung lediglich 200 m anstelle von 400 m!
Ein zweites Beispiel verdeutlicht nochmals wie die Höhenberechnung durchgeführt wird:
Auf der Grafik werden die beiden Extremwerte angezeigt. Die Differenz ergibt den Anstieg. (779 m – 646 m = 133 m).
Andere Messverfahren verwenden die akkumulierte GPS-Höhe. Aufgrund der relativ ungenauen GPS-Höhenmessung wird mit dieser Methode meistens ein um bis zu 10 % zu großer Anstieg erhalten. Die genausten Werte (ohne barometrischen Höhenmesser) kann man erhalten, wenn die Höheninformation mittels Georeferenzdaten korrigiert wird.
Möchte ein Bergläufer während seines Trainings (oder auch im Wettkampf) den aktuell zurückgelegten Aufstieg angezeigt haben, so ist dies nur mit einem eingebauten Höhenmesser möglich. Während Radcomputer und Outdoor-Uhren standardmäßig mit Höhenmessern ausgestattet werden, arbeiten die meisten Laufuhren nur mit einem GPS-Empfänger.