É possível estimar o grau da estrada enquanto dirige?

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Seria bom poder estimar o grau de uma estrada enquanto andava, mesmo que a estimativa não seja completamente precisa. Com um GPS, em teoria, deve ser possível percorrer uma curta distância e dividir a diferença de elevação pela distância percorrida para obter uma estimativa aproximada. (Observe que o seno e a tangente são comparáveis ​​em pequenos ângulos.)

A elevação dada por um telefone celular ou computador de bicicleta equipado com GPS é precisa o suficiente para fornecer uma estimativa significativa da classificação em distâncias curtas? Além disso, existe alguma maneira prática de estimar o grau de uma estrada que não requer GPS?

amcnabb
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Respostas:

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Pegue um inclinômetro. Eles não são particularmente precisos, mas a leitura é instantânea e o preço é justo.

insira a descrição da imagem aqui

Daniel R Hicks
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Interessante. Eu nunca tinha ouvido falar de um inclinômetro, mas estava pensando se poderia existir algo assim.
Amcnabb 17/07/2012
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Descobri que isso é inútil para mim ... qualquer quantidade de movimento para frente e a bolha se move demais para ser útil. YMMV.
21712 Ken Hiatt
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Sim, a bolha dança bastante em estradas com certa rugosidade. Eu suspeito que possa ser o design da unidade em particular que eu tenho (embora não seja a que aparece na foto). Mas você ainda obtém boas leituras em 5% e em colinas "melhores" - é apenas no apartamento que ela dança tanto.
Daniel R Hicks
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Eu pensei sobre isso no passado. Uma alternativa possível seria uma esfera de metal dentro de uma cápsula transparente de cabeça para baixo (curvada para cima) cheia de óleo espesso, mas translúcido. Isso levaria alguns segundos para resolver, para que trepidações e acelerações não afetassem tanto. Apenas um pensamento!
21812 heltonbiker
Devo observar que, embora a unidade que tenho seja menos que perfeita, ainda é bastante útil. E por mais baratas e leves que sejam as coisas, é uma coisa razoável de se ter, mesmo com suas imperfeições.
Daniel R Hicks
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A maioria dos computadores de ciclismo GPS da série Garmin Edge pode exibir grau. O Edge 500 e o Edge 800 (não o Edge 200) possuem altímetros barométricos para determinar a altitude. Você pode alterar ou adicionar um campo de dados de exibição para mostrar a nota atual.

Engraçado você perguntar, pois acabei de colocar a nota como campo de exibição esta manhã em um passeio montanhoso.

Ele atualiza o cálculo da nota sempre de 100 a 200 m de deslocamento horizontal (convidado), para que haja um pequeno atraso antes de obter um cálculo de nota atualizado. No geral, a estimativa de nota parece bastante razoável, se você levar em conta o atraso.

Além disso, muitos aplicativos de computador podem obter um registro de trajetória GPS e recuperar a altitude conhecida desse ponto e calcular o grau após o fato. Por exemplo, se você estiver usando o OS X, saiba que o Ascent faz isso ( observe que NÃO estou endossando este programa, apenas o utilizando como exemplo conhecido). Também tenho certeza de que existem muitos outros programas de análise de rastreamento por GPS também. Tenho certeza de que existem alguns aplicativos para smartphones que podem gravar uma faixa de GPS, que você pode importar para um desses programas de análise para obter a nota após o fato.

Aparte - Algumas das Edge Units descontinuadas mais antigas (por exemplo, Edge 305, 705) também possuem altímetros barométricos. Esta pode ser uma opção mais acessível se você encontrar uma usada no ebay ou no craigslist. Digo isso quando estou prestes a listar meu Edge 305 antigo após a atualização para o Edge 800.

Rider_X
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Obrigado pela informação, especialmente sobre os altímetros baromítricos. Além dos computadores com bicicleta GPS com altímetros, parece que existem vários altímetros independentes disponíveis na faixa de US $ 30 a US $ 50, bem como computadores com GPS que não sejam GPS com altímetros.
Amcnabb 17/07/2012
Bom ponto sobre os computadores de bicicleta que não são GPS ... Eu quase esqueci que eles existem, pois eu uso computadores de bicicleta por GPS há tanto tempo. Tenho certeza de que alguns dos computadores Polar mais sofisticados farão isso.
Rider_X
Eu uso o Edge 800 e 500 ... ambos fazem um trabalho decente ao dar a nota. Não é perfeito e não é instantâneo, mas é bom o suficiente para ser usado durante a condução. Ambos oferecem melhor (e correspondência próxima aos mapas) com os dados carregados no computador.
21712 Ken Hiatt
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Você precisa calibrar o altímetro do Edge com frequência? Um amigo tinha um altímetro barométrico e ele precisava discar a altitude atual com base em mapas duas vezes por dia, já que pequenas variações na pressão do ar podiam levar a leituras substancialmente diferentes, mas, desde que ele fizesse isso, concordava bem com o mapa nos locais. onde verificamos.
Mike Samuel
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Não, as unidades Edge se auto-calibram. Eu moro em uma área montanhosa, perto do oceano e sempre que desço para o oceano ou vou para um pico conhecido, é bem próximo da verdadeira elevação. O manual parece não especificar como é calibrado, mas a melhor discussão que encontrei é aqui .
Rider_X
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Telefones celulares, geralmente não. Alguns aplicativos tentarão massagear os dados usando as informações de elevação fornecidas por terceiros, mas, na melhor das hipóteses, é um jogo de dados. Um GPS dedicado com um altímetro barométrico é provavelmente a sua melhor aposta. Eu realmente não posso falar com o nível de precisão deles, mas certamente é melhor do que outras opções práticas.

Se você quer apenas nota, existe um aplicativo para isso .

Stephen Touset
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O aplicativo iHandy Level parece uma idéia interessante, mas você precisaria de uma maneira de criar uma superfície que esteja nivelada com o solo, não é?
Amcnabb 17/07/2012
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Não é o nível do solo com o solo?
Stephen Touset 18/07/2012
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Sim, mas a medição seria muito sensível a solavancos e pequenas variações, e parece que a estrada provavelmente arranhará um telefone. Além disso, algumas das outras opções não precisam ser interrompidas.
Amcnabb
Você só precisa medir a inclinação da estrada uma vez. E é provavelmente mais preciso que um dispositivo GPS para colinas mais curtas. Você provavelmente precisaria parar para obter uma leitura razoável do inclinômetro de qualquer maneira.
Stephen Touset
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Não relacionado: "inclinômetro" é uma ótima palavra. Eu me divirto infinitamente pronunciando "incline-o-meter" na minha cabeça.
Stephen Touset
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Outros já discutiram o GPS e telefones habilitados para GPS, barômetros altimétricos e inclinômetros. Os inclinômetros de bolhas (como os Skymounti mostrados em outras partes das respostas) podem ser afetados por desclassificações, para obter as melhores leituras que você deve ter em pé. O dGPS (GPS diferencial) é usado em instrumentos de levantamento para medir notas, mas geralmente não são dispositivos de nível de consumidor, nem são compactos o suficiente para o uso de bicicletas. As notas também podem ser medidas, enquanto paradas, com uma régua longa, um transferidor e uma linha de prumo. Alguns telefones e outros dispositivos (como iPods e controladores Wii) possuem acelerômetros multieixos internos que relatam informações de gradiente enquanto você dirige, mas há relatos de que sua precisão pode ser afetada por estradas irregulares. A linha de computadores para bicicletas da iBike usa uma combinação de barometria, velocidade, e sensores acelerômetros; declaradamente, as estimativas de gradiente podem ser bastante boas.

Dito isto, um dos dispositivos mais precisos que podem ser usados ​​para determinar o nível da estrada enquanto você está de bicicleta é um medidor de energia bem calibrado. Sob condições favoráveis, o grau da estrada pode ser extraído dos dados de velocidade e potência (se alguém souber ou puder medir algumas outras variáveis). Por exemplo, aqui está uma comparação do perfil do curso plano de Moriarty, Novo México, TT, no qual foi estabelecido o recorde nacional de contra-relógio de 40 km nos EUA. O percurso é de ida e volta em linha reta (ou seja, 20 km de distância, uma volta e depois 20 km de volta para um total de 40 km) e um dos mais planos do país, com apenas 30 metros de queda em 20 km para um gradiente médio de 0,0015 (0,15%). O gráfico abaixo mostra três traços: uma medição do gradiente usando um receptor GPS no nível do consumidor em azul e dois traços (em vermelho e verde) derivados das medições do medidor de energia. A linha verde mostra o perfil de elevação reconstruído em um dia com condições desfavoráveis, enquanto a linha vermelha mostra o perfil reconstruído em um dia favorável. Como esse percurso é de ida e volta, os perfis antes e depois do ponto de 20 km devem ser imagens em espelho e no final devem corresponder à mesma elevação. Como pode ser visto, em condições favoráveis, o perfil reconstruído a partir do medidor de potência supera o desempenho de um GPS (embora em um dia desfavorável o perfil seja muito pior).

Perfis de elevação do curso de contra-relógio Moriarty NM

Para outro exemplo, aqui está o perfil de elevação reconstruído para um caminho de uso múltiplo ao longo da costa da Baía de São Francisco.

Perfil de elevação da trilha da baía

Isso mostra o perfil ao longo de um segmento de ida e volta de 1,6 km da trilha. Mais uma vez, você pode ver que as duas metades do perfil reconstruído são imagens em espelho e a inclinação média foi de cerca de 0,00125. Tão importante quanto isso, você pode identificar facilmente mergulhos consistentes na trilha de menos de 40 cm (cerca de um pé).

A descrição do método analítico usado para essas duas parcelas e os dados adicionais necessários são fornecidos aqui .

R. Chung
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Então, quais foram as condições desfavoráveis ​​que fizeram com que o traço verde fosse tão impreciso? Isso parece interessante.
Amcnabb
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@ R.Chung - número louco de trituração! Quando você está computando a elevação a partir dos dados de energia, está adicionando um kernel de suavização? Você também seria capaz de sobrepor as leituras do altímetro do dia bom e ruim, bem como o perfil verdadeiro (por exemplo, de um dos mapas do USGS)? Pode ser bem interessante. Minha única ressalva neste exemplo é que estamos falando de pequenas alterações de elevação (- + 35 m). Bem pequeno em comparação com muitas de nossas subidas, com mais de 1200 m.
Rider_X
@amcnabb - Suponho condições desfavoráveis ​​= vento.
Rider_X
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Certo, foi um ligeiro vento para fora / vento para trás (ligeiro significado um pouco menos de 2 mph). Se não soubéssemos a velocidade do vento, poderíamos ter descoberto isso adivinhando várias velocidades do vento até que os perfis verde e vermelho correspondessem. Mas observe que a "imprecisão" do perfil verde é exagerada porque a escala é muito pequena - a escala vertical está em metros enquanto a escala horizontal está em km, e o maior erro absoluto em todo o percurso foi de apenas 40 metros e o erro absoluto na inclinação estimada foi de apenas cerca de 0,25%
R. Chung
Não é necessário nenhum kernel de suavização. Precisamos de dados precisos de velocidade e potência. Existem outros exemplos nesse artigo de comparação desse método com barômetros altimétricos em grandes subidas e contra planos de obras públicas como aqui .
R. Chung
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Ignorando a elevação derivada do GPS, o GPS ainda pode ser útil. Se você gravar sua corrida, faça o upload para Strava e verá o perfil de elevação com base em um banco de dados de elevação de terreno:

Perfil de elevação Strava

Você pode passar o mouse sobre as seções do perfil de elevação, que mostram a nota nesse ponto. A área que você passa o mouse é indicada no mapa como um marcador:

Elevação Strava e conexão de mapa

Você também pode arrastar e selecionar uma seção do seu percurso e fornecer estatísticas como o grau médio e o ganho de elevação.

Embora isso não indique diretamente o nível da montanha em que você está pedalando, você pode aprender rapidamente como estimar o nível "por sensação" (pela dificuldade de pedalar) ou pela memória (por saber essa estrada é um segmento Strava e qual é a nota média)

dbr
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Em um telefone Android, carregue o 'Leveler' do chkuentz, um excelente aplicativo de nível gratuito que libera graus de inclinação diretamente. Use a fórmula, tan (graus) = porcentagem. Exemplo: tangente de 3 graus = 0,052, ou 5,2%. Deite o telefone na borda lateral, na superfície da estrada ou na barra, se estiver nivelado com a estrada. Leia os graus e depois os disfarce. Não é elegante, mas é barato e bastante preciso.

piloto Smith
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