Pulssonen støttes av sine lesere. Når du kjøper noe gjennom lenker på denne nettsiden, får Pulssonen en provisjon av salget uten at du betaler noe ekstra. Les mer her.
Hvordan beregner pulsklokka posisjon, tempo og distanse – og hvor mye kan du stole på tallene? Jeg forklarer teknologien, feilkildene og hva multibånd gjør.
GPS, GNSS, høyde, kart og navigasjon forklares også i e-boken Pulsklokka forklart.
Har du løpt med GPS-klokke en stund, har du sikkert opplevd dette: Tempoet hopper fra 5:10 til 4:30 uten at du løper et grann fortere, GPS-sporet skjærer rett gjennom naboens hage, og på løpebanen påstår klokka at 400-metersrunden bare var 385 meter. Betyr det at GPS-klokker er upresise? Både ja og nei, og for å forstå hvorfor må vi se nærmere på hva som skjer inne i klokka på håndleddet ditt.
Nøyaktighet er blant det jeg oftest får spørsmål om, så her skal jeg prøve å svare skikkelig. Jeg forklarer hvordan klokka finner posisjonen din, hvorfor den bommer innimellom og hva du kan forvente av dagens klokker.
Slik beregner klokka hvor du er
Rundt 20 000 kilometer over hodet ditt går et trettitalls GPS-satellitter i bane rundt jorden. Hver satellitt sender hele tiden ut et radiosignal som forteller hvor den befinner seg og nøyaktig når signalet ble sendt. Tidspunktet kommer fra et atomur om bord, som holder tiden med en presisjon på milliarddeler av et sekund.
Klokka di mottar signalene og måler hvor lang tid de brukte på veien. Radiosignaler beveger seg med lysets hastighet, omtrent 300 000 kilometer i sekundet, så turen fra satellitten og ned til håndleddet ditt tar snaut 70 millisekunder. Kjenner klokka reisetiden, kjenner den også avstanden til satellitten. Med avstanden til én satellitt vet den bare at du befinner deg et sted på en enorm kuleflate rundt den. To satellitter snevrer det inn til en sirkel, og tre gir to mulige punkter. Det ene ligger langt ute i verdensrommet og kan forkastes, så i teorien holder det med tre avstander for å finne posisjonen. Dette kalles trilaterasjon.
Problemet er at klokka di ikke har noe atomur. Kvartsuret i en pulsklokke er altfor upresist til dette, og en feil på bare ett milliondels sekund gir en avstandsfeil på 300 meter. Derfor bruker klokka en fjerde satellitt til å regne ut og rette sin egen tidsfeil. Det er grunnen til at en GPS-mottaker trenger minst fire satellitter for å finne posisjonen din. Jo flere den ser, desto bedre blir resultatet.
GPS er bare ett av fire systemer
«GPS» har blitt et hverdagsord, men strengt tatt er det bare navnet på det amerikanske systemet. I dag finnes det fire globale satellittnavigasjonssystemer, som samlet kalles GNSS: det amerikanske GPS, det europeiske Galileo, det russiske GLONASS og det kinesiske BeiDou. De fleste moderne pulsklokker bruker flere av dem samtidig.
Flere systemer betyr langt flere synlige satellitter, og det gir bedre geometri i beregningen. Du merker det best der himmelen er delvis skjult, som mellom bygninger, i tett skog eller i en trang dal med bratte fjellsider. Der en ren GPS-mottaker kanskje bare finner fire eller fem satellitter i dårlige vinkler, kan en moderne klokke plukke opp 15–20 fordelt på flere systemer.
Derfor bommer GPS-en
Hvis regnestykket er så genialt, hvorfor bommer klokka likevel? Teorien forutsetter at signalet går i en rett linje med konstant fart, men slik er det ikke i virkeligheten. Signalet forsinkes på veien gjennom atmosfæren. Forsinkelsen påvirkes av solaktivitet og fuktighet, og den blir større jo lavere satellitten står på himmelen. I byer er det enda verre, fordi signalene spretter mellom bygninger, fjellvegger og asfalt før de når håndleddet ditt. Klokka tror da at signalet har reist lenger enn det har, og plasserer deg plutselig midt i en bygård. Dette kalles multipath og er hovedårsaken til de kjente sikksakk-sporene i sentrumsgater.
Når signalet når bakken, er det svakere enn bakgrunnsstøyen. Derfor skal det lite til før tett skog, broer eller din egen kropp svekker det, og i en tunnel forsvinner det helt. Selv når alt annet stemmer, kan geometrien spille deg et puss. Står alle synlige satellitter i samme del av himmelen, blir beregningen upresis, omtrent som å krysspeile med to peilinger som nesten er parallelle. I tillegg sitter klokka på en arm som svinger frem og tilbake, mens kroppen din skygger for en del av himmelen. Derfor måler den aldri like presist som en GPS-mottaker på taket av en bil.
GPS-signalet kan bli forstyrret av høye bygninger og andre miljøelementer.
Multibånd – det største spranget på lenge
De siste årene har stadig flere pulsklokker fått støtte for multibånd-GNSS, også kalt dobbeltfrekvens. I stedet for å lytte på én frekvens fanger klokka opp to frekvensbånd fra satellittene som sender på begge. I GPS-systemet heter de L1 og L5, men ikke alle GPS-satellitter sender L5 ennå. Multi-GNSS, Multi-band GPS og Multi-band GNSS betyr ikke det samme, og forskjellen har jeg forklart grundigere i denne guiden. Der ser du også hvilke modeller som støtter hva.
Dette hjelper nøyaktigheten på to måter. For det første forsinkes de to frekvensene ulikt i ionosfæren, så klokka kan regne ut og fjerne nesten hele feilen derfra. For det andre er L5-signalet bygget slik at klokka lettere kan skille ut signaler som har sprettet i en husvegg. Resultatet er mye jevnere spor mellom høye bygårder, i tett skog og under bratte fjell. På åpen mark merker du knapt forskjell, for der er vanlig GPS allerede godt nok.
Prisen du betaler er batteritid, siden klokka må behandle flere signaler. Derfor lar de fleste klokker deg velge GPS-modus per aktivitet, og mange har en automodus som bare slår på multibånd når forholdene krever det. Hvilke klokker som har best posisjonering akkurat nå, finner du i den store pulsklokke-guiden.
Hastighet: smartere enn du tror
Mange tror at klokka regner ut farten ved å måle avstanden mellom to GPS-punkter og dele på tiden. Det gjør den bare i liten grad. Hadde den gjort det, ville tempoet på skjermen hoppet mellom 3:30 og 6:00 per kilometer bare på grunn av små posisjonsfeil.
I stedet bruker mottakeren dopplereffekten. Når du beveger deg mot eller fra en satellitt, endres frekvensen på signalet bittelitt. Det er det samme som gjør at sirenen på en ambulanse skifter tone når den kjører forbi. Ved å måle denne endringen fra mange satellitter samtidig kan klokka regne ut fart og retning direkte, uten å gå veien om posisjonen. Under gode forhold er feilen nede i 0,1–0,2 meter i sekundet, som er langt bedre enn posisjonspunktene alene kunne gitt.
I tillegg kombinerer klokka GPS-farten med data fra akselerometeret og kjører alt gjennom filtre som glatter ut støy. Denne glattingen forklarer noe alle som løper intervaller, kjenner igjen: Tempoet på skjermen henger noen sekunder etter når du øker farten. Klokka venter på nok data til å være sikker på at fartsøkningen er ekte og ikke bare støy. Derfor anbefaler jeg å styre intervallene etter rundetempo, gjerne i en strukturert økt med autorunder, i stedet for etter øyeblikkstempoet.
Distanse – og hvorfor løpebanen «alltid» blir feil
Klokka lagrer vanligvis ett posisjonspunkt i sekundet. Når sporet er glattet, legger den sammen avstanden mellom punktene. Her ligger en innebygd svakhet, for i svinger kutter de rette linjene mellom punktene alltid litt av kurven. Løper du mye i svinger, måler klokka derfor ofte litt for kort.
Dette merkes særlig godt på en 400-metersbane, der svingene utgjør mer enn halve runden. GPS-klokker viser gjerne noen meter for kort per runde, og feilen hoper seg opp. Etter en økt med 10 × 400 meter kan totalen lett mangle 50–100 meter. Løsningen er banemodus, som de fleste løpeklokker har i dag. Da vet klokka at du løper på en standardbane og legger sporet på plass etter banens kjente mål, slik at både runder og tempo stemmer.
I konkurranser skjer ofte det motsatte. Viser klokka 42,7 kilometer etter et maraton, er det ikke nødvendigvis GPS-en som bommer. Sertifiserte løyper måles langs den kortest mulige linjen, og den løper du i praksis aldri. Du svinger rundt andre løpere, drikkestasjoner og hjørner, og i tillegg drar vanlig GPS-støy gjerne distansen litt opp. Det er derfor helt normalt at klokka viser noen hundre meter mer enn den offisielle distansen.
De fleste nyere pulsklokker har en egen profil for baneløp.
Hvor nøyaktige er de i virkeligheten?
Basert på egne tester og det som er godt dokumentert i uavhengige målinger, er dette omtrent hva du kan forvente av en moderne pulsklokke:
| Forhold | Typisk posisjonsfeil | Typisk distansefeil på løpetur |
|---|---|---|
| Åpent terreng, fri sikt til himmelen | 2–5 meter | Rundt 1 prosent eller bedre |
| Åpent terreng med multibånd | 1–3 meter | Under 1 prosent |
| Skog og kupert terreng | 5–10 meter | 1–3 prosent |
| Tett by, trange daler, bratte fjellsider | 10 meter eller mer uten multibånd | Flere prosent, kan slå ut begge veier |
| Løpebane uten banemodus | – | Ofte 1–3 prosent for kort |
Etter mange år med testing er konklusjonen min ganske enkel: Til trening er de fleste av dagens klokker mer enn nøyaktige nok, enten det gjelder distanse, tempo eller utvikling over tid. Nesten alle klokker med multibånd gir gode målinger selv når forholdene er krevende. Det du ikke bør gjøre, er å henge deg opp i øyeblikkstempoet eller sammenligne to klokker på meteren etter én løpetur. Da er du innenfor den vanlige feilmarginen til teknologien.
Slik får du best mulig GPS-data
- Vent på grønt lys. Gi klokka noen sekunder ekstra etter at den melder om GPS-kontakt, spesielt på nye steder. De første punktene etter et raskt søk er ofte de dårligste.
- Synkroniser klokka jevnlig. Via appen laster klokka ned forhåndsberegnede satellittbaner for flere dager fremover. Da finner den satellittene mye raskere når du skal ut.
- Start ute med fri sikt. Ikke trykk start inne i gangen eller under et takutspring. La klokka låse posisjonen under åpen himmel først.
- Bruk multibånd når det gjelder. Konkurranser, baneøkter og løping i by eller bratt terreng fortjener beste modus. Rolige langturer i åpent terreng klarer seg fint med vanlig GNSS, og du sparer batteri på kjøpet.
- Slå på banemodus på løpebanen. Da får du riktige runder og stabilt tempo. Løper du i en annen bane enn den innerste, må du stille inn banenummeret på klokka.
- Ikke gjem klokka. Klokka får dårligere signal under et tykt jakkeerme eller en lang hanske. Det samme gjelder hvis du har den i lomma eller sekken.
Ofte stilte spørsmål om GPS-nøyaktighet
Hvor nøyaktig er GPS-en på en pulsklokke?
Under åpen himmel ligger posisjonen typisk 2–5 meter unna fasit, og med multibånd-GNSS gjerne 1–3 meter. Distansen på en vanlig løpetur bommer sjelden med mer enn et par prosent under gode forhold. I tett by, skog og trange daler kan feilen bli langt større, og der gjør multibånd stor forskjell.
Hva er multibånd-GPS, og er det verdt det?
Multibånd betyr at klokka lytter på to frekvenser fra satellittene i stedet for én. Da kan den fjerne det meste av feilen fra ionosfæren og lettere skille ut signaler som har sprettet i husvegger og fjellsider. På åpne landeveier merker du knapt forskjell, men i tett skog, mellom høye bygårder og under bratte fjellsider er forskjellen stor. Ulempen er at klokka bruker mer strøm.
Hvorfor viser klokka feil distanse på løpebane?
GPS-klokka tegner rette streker mellom posisjonspunktene, og derfor kuttes litt av hver sving. Det blir noen meter for kort per runde, og etter flere kilometer utgjør det en god del. Løsningen er å bruke banemodus. Da vet klokka at du løper på en standard 400-metersbane, legger sporet på plass etter banen og gir deg riktige runder og stabilt tempo.
Hvorfor henger tempoet etter når jeg løper intervaller?
Klokka glatter fartsdataene gjennom filtre for at tempoet ikke skal hoppe vilt, og da tar det noen sekunder før en reell fartsøkning slår gjennom på skjermen. Det er normalt og gjelder alle klokker. Styr heller intervallene etter rundetempo eller en strukturert økt med autorunder enn etter øyeblikkstempoet.
Trenger GPS-klokka mobildekning eller internett?
Nei. Klokka lytter bare på signaler fra satellittene og sender ingenting tilbake, så posisjoneringen virker like godt på fjellet uten dekning som hjemme i gata. Internett trengs bare når klokka synkroniserer med appen. Da laster den blant annet ned forhåndsberegnede satellittbaner, som gir raskere GPS-søk.
Hvorfor viser klokka lengre distanse enn arrangøren i maraton?
Sertifiserte maratonløyper måles langs den kortest mulige linjen gjennom alle svingene. Den linjen løper du i praksis aldri, for du svinger unna andre løpere, tar omveier rundt drikkestasjoner og tar svingene for vidt. Legger du til litt vanlig GPS-støy, viser klokka nesten alltid noen hundre meter mer enn den offisielle distansen.
Hvilke pulsklokker har best GPS?
De beste klokkene i dag har multibånd-GNSS og støtte for alle de fire store satellittsystemene. Jeg tester GPS-nøyaktigheten på alle klokker jeg omtaler, og oppdaterte anbefalinger finner du i den store pulsklokke-guiden.
Støtt uavhengige tester
Velg et valgfritt beløp på Buy Me a Coffee. Beløpene under er bare forslag.
