Messverfahren

Erst verständlich. Dann ganz genau.

Track4Facts macht aus GPS- und Sensordaten nachvollziehbare Ergebnisse. Hier bekommst du zuerst die kurze Antwort – und öffnest Formeln und Grenzfälle nur, wenn du sie brauchst.

1 · GPS-PunktePosition, Zeit, Geschwindigkeit und verfügbare Genauigkeitswerte kommen vom iPhone oder einem unterstützten Empfänger.
2 · PrüfungAktualität, Kontinuität, Genauigkeit und Plausibilität entscheiden, ob ein Punkt verwendet werden darf.
3 · ErgebnisSchwellen und Linien werden zwischen Messpunkten interpoliert. Qualität und Fehlergrund bleiben gespeichert.

Kurz erklärt

Die App behauptet nicht mehr, als die Daten hergeben.

Ein Messwert ist keine einzelne GPS-Koordinate. Track4Facts betrachtet eine zusammenhängende Folge, erkennt Stillstand und Bewegung, prüft Sprünge und Messlücken und berechnet den tatsächlichen Kreuzungszeitpunkt einer Geschwindigkeit, Distanz oder Linie. Gute Bedingungen werden grün markiert, erhöhte Unsicherheit gelb. Ist ein Ergebnis nicht belastbar, zeigt die App keinen erfundenen Zahlenwert, sondern den Grund.

Drei Begriffe, sauber getrennt: „Gemessen“ kommt direkt von GPS- oder Bewegungssensoren. „Berechnet“ entsteht daraus mit den unten dokumentierten Modellen. „Dargestellt“ darf zur Lesbarkeit geglättet oder räumlich überhöht sein – verändert aber nie den gespeicherten Messwert.

Technische Details

So tief, wie du einsteigen möchtest.

Jeder Abschnitt ist zunächst geschlossen. Öffne nur das Thema, das du gerade prüfen willst.

DATENQuellen, Fix-Prüfung und Stillstand

Das iPhone liefert über Core Location Position, GPS-Geschwindigkeit und üblicherweise horizontale, vertikale, Geschwindigkeits- und Kursgenauigkeit. Dragy Lite liefert zusätzlich Satellitenzahl und pDOP. XGPS stellt nicht für jeden Punkt dieselben Genauigkeitsfelder bereit; dort prüft Track4Facts stattdessen Fix, Messalter, Kontinuität und Plausibilität.

Stillstand wird bestätigt

Die gemeinsame Toleranz liegt bei 3 km/h. Ein einzelner niedriger oder springender Wert genügt nicht. Beim iPhone bestätigen mindestens zwei niedrige, räumlich stabile Punkte den Übergang. Schnellere externe Quellen nutzen ein kurzes zeitbasiertes Fenster mit mehreren plausiblen Punkten.

Einstellbare Qualitätsgrenzen

Die empfohlenen Ausgangswerte sind 15 m horizontale Genauigkeit, 30 m Höhengenauigkeit, 15 km/h Geschwindigkeitsgenauigkeit und 0,20 g maximal tolerierte Abweichung im Sensorvergleich. Diese Werte sind bewusst veränderbare Produktvorgaben – keine von Apple oder einer Norm vorgeschriebenen Messgrenzen.

Eine höhere Abtastrate löst Übergänge feiner auf, ist aber nicht automatisch genauer. Empfang, Antennenposition, Reflexionen und Satellitengeometrie bleiben entscheidend.

SPRINTZeit auf Geschwindigkeit

Die Zielgeschwindigkeit liegt fast immer zwischen zwei GPS-Punkten. Track4Facts bestimmt den Kreuzungszeitpunkt linear aus den beiden gültigen Nachbarwerten:

t* = t₁ + (v* − v₁) / (v₂ − v₁) × (t₂ − t₁)

Bei 0–X wird der Versuch erst nach bestätigtem Stillstand scharf. Bei rollenden Bereichen wie 80–120 km/h muss die untere Schwelle zuerst von unten durchfahren werden. Messlücken und ein Wechsel der GPS-Quelle werden nicht überbrückt.

DISTANZStrecke aus Geschwindigkeit und Zeit

Zwischen zwei zeitgestempelten Messpunkten integriert die App die Geschwindigkeit mit der Trapezregel. Das vermeidet die grobe Annahme, das Tempo sei im gesamten Intervall unverändert:

Δs = (v₁ + v₂) / 2 × Δt

Innerhalb eines Intervalls nimmt die App eine linear veränderliche Geschwindigkeit, also konstante Beschleunigung, an. Dadurch wächst die Strecke quadratisch mit der Zeit. Für die noch fehlende Strecke s* löst sie die positive Nullstelle:

a = (v₂ − v₁) / Δt
τ = 2s* / (v₁ + √(v₁² + 2as*))

Ist a praktisch null, gilt τ = s* / v. Geschwindigkeiten werden dafür in m/s umgerechnet; τ wird auf das gültige Intervall begrenzt. Mehrere Distanzen können während derselben Fahrt parallel abgeschlossen werden. Ein eingestellter Rollout zählt zur gefahrenen Strecke, aber nicht zur ausgewiesenen Zeitmessung.

RUNDENLinienüberfahrt, Sektoren und Live-Delta

Start/Ziel ist eine gerichtete Linie. Eine Überfahrt zählt nur, wenn das Bewegungssegment die Linie in der festgelegten Richtung schneidet. Der Schnittanteil q innerhalb des GPS-Segments liefert den Zeitpunkt t* = t₁ + q · (t₂ − t₁). Die erste gültige Überfahrt startet die Runde, jede weitere schließt eine ab.

Runden unter zehn Sekunden oder 30 Metern werden verworfen. Zusätzlich muss sich das Fahrzeug mindestens 15 Meter von Start/Ziel entfernt und Bewegung in mindestens zwei Punkten bestätigt haben. Datenlücken über fünf Sekunden sowie ein Wechsel der Positionsquelle werden nicht überbrückt.

Vergleich auf derselben Distanz

Live-Delta und spätere Auswertung vergleichen beide Runden am gleichen Streckenmeter. Der verlustreichste Abschnitt wird in einem gleitenden 100-Meter-Fenster gesucht. Stillstand wird getrennt ausgewiesen, weil er Zeit erzeugt, aber keine Distanz.

Rundenvergleich über Geschwindigkeit und Zeitdifferenz entlang der Distanz
ANALYSETheoretische Runde, Konstanz und Kurven

Die theoretische Runde ist die Summe der schnellsten Sektoren einer Session. Sie wurde so nicht zwingend am Stück gefahren, aber jeder Teilwert ist belegt. Die Konstanz ist die empirische Standardabweichung vollständiger Rundenzeiten.

Für die Kurvenanalyse legt Track4Facts die Spur auf ein Fünf-Meter-Raster und glättet sie über 25 Meter. Ein Geschwindigkeitseinbruch von mindestens 12 km/h wird als Kurve erkannt. „Verzögerung setzt ein“ bezeichnet den Punkt zwei km/h unter dem vorherigen Geradenniveau – bewusst nicht zwingend einen Bremspunkt.

BREMSENBremsanalyse und Zeitwirkung einer Kurve

Die Analyse verwendet feste Kurvenanker für die gesamte Session. Ein Kandidat muss in mindestens zwei Runden vorkommen; räumlich nahe Beobachtungen werden innerhalb von 50 Metern gebündelt. Beim Vergleich darf die Kurve einer einzelnen Runde höchstens 80 Meter vom Anker abweichen. So bleiben auch ausgeschlossene oder unvollständige Kurven sichtbar und die Auswahl verschiebt sich nicht unbemerkt von Runde zu Runde.

Zwei Anfänge – nicht miteinander vermischen

Ohne geeignete Sensordaten zeigt die App den Beginn des Geschwindigkeitsabfalls: zwei km/h unter dem zuvor geglätteten Niveau. Das kann Bremsen bedeuten, aber auch Lupfen, Luftwiderstand oder Gefälle. Mit belastbaren Bewegungssensordaten kann sie zusätzlich den bestätigten Beginn negativer Längsbeschleunigung bestimmen. Sensor- und Geschwindigkeitspunkt werden nie voneinander subtrahiert.

Zeitgewinn oder -verlust

Beide Runden werden am gleichen Streckenmeter verglichen. Die Kurvenwirkung ist die Änderung des Zeitdeltas zwischen Eintritt in das Analysefenster und dessen Ende:

Δt_Kurve = Δt_aus − Δt_ein

Standstill oder eine Aufzeichnungslücke im Kurvenfenster machen den Vergleich ungültig. Eine Sensor-Bremszone wird nur einer folgenden Kurve zugeordnet, wenn ihr Beginn höchstens 250 Meter vor dem Scheitel liegt und nicht später als fünf Meter dahinter.

DYNAMIKGier-, Wank- und Nickrate

Der Gyrosensor liefert den Drehvektor ω im Telefonkoordinatensystem. Aus dem normierten Schwerkraftvektor ĝ wird die Gierbewegung um die Hochachse bestimmt. Wanken und Nicken erscheinen erst, wenn die Fahrzeugvorwärtsachse f durch Abgleich der Sensorbeschleunigung mit GPS-Längs- oder Querbeschleunigung plausibel gelernt wurde; l ist die daraus abgeleitete Linksachse.

Gier = −ω · ĝ × 180/π
Wanken = ω · f × 180/π
Nicken = −ω · l × 180/π

Mindestens 50 gültige Bewegungssensorwerte sind nötig. Werte über 360°/s werden als unplausibel verworfen, die Kurven werden mit einem Median über fünf Messwerte beruhigt. Die angezeigten typischen starken Werte sind jeweils das 95. Perzentil – nicht der empfindlichste Einzel-Peak.

Wann ist die Qualität „gut“?

Dafür verlangt die App mindestens 10 Hz, eine gelernte Fahrzeugachse, kein erkennbares Verrutschen des Telefons und – sofern vergleichbare GPS-Querkraft vorliegt – eine absolute Korrelation von mindestens 0,35. GPS und Gyro dürfen beim Paaren höchstens eine Sekunde auseinanderliegen. Eine Lageänderung des Telefons um mehr als 20° innerhalb von höchstens 0,5 Sekunden wird als mögliche Bewegung markiert.

Das fest montierte iPhone dient als Näherung für die Chassisbewegung. Ohne Lenkwinkel erkennt die Analyse weder Über- noch Untersteuern. Straßenneigung, Reifen, Fahrwerk und Halterung beeinflussen die Werte; sie ersetzt keine Federweg-, Fahrzeughöhen- oder Labor-Sensorik.

3DStreckenmodell, Höhe und Farbcodierung

Die GPS-Koordinaten werden in ein lokales metrisches Koordinatensystem projiziert. Position und Geschwindigkeit werden in einem kurzen Zeitfenster von ungefähr ±0,16 Sekunden gemittelt. Punkte unter 1,5 km/h werden nicht als Fahrweg gezeichnet; echte Aufzeichnungslücken trennen das Band sichtbar. Bei langen Reihen wird die Geometriedichte schrittweise reduziert, ohne Lücken zu schließen.

Höhe wird geglättet und offen überhöht

GPS-Höhe ist deutlich unruhiger als die horizontale Position. Darum mittelt die Ansicht sie über ungefähr fünf Sekunden, akzeptiert nur plausible Höhen von −500 bis 10.000 Metern und begrenzt die Darstellung auf den Bereich zwischen dem 5. und 95. Perzentil. Erst ab mindestens zwei Metern nutzbarem Höhenunterschied entsteht Relief. Falls es sonst kaum lesbar wäre, wird es ganzzahlig bis maximal 6× überhöht und genau so in der App bezeichnet; ohne brauchbare Höhendaten bleibt die Strecke flach.

Farbe ist Beschleunigung, kein Pedalsignal

g_längs < −0,04 → Verzögern
|g_längs| ≤ 0,04 → ungefähr gleiches Tempo
g_längs > +0,04 → Beschleunigen

Die Farbe stammt bevorzugt aus dem Bewegungssensor, sonst aus GPS-Geschwindigkeitsänderungen. Sie zeigt keine Stellung von Gas- oder Bremspedal. Die 3D-Ansicht ist eine methodisch nachvollziehbare Visualisierung der gespeicherten Fahrt, keine zusätzliche Messquelle.

G-KRAFTReibungskreis aus zwei unabhängigen Verfahren

Waagerecht steht die Querkraft, senkrecht die Längskraft. Der Abstand vom Ursprung zeigt die kombinierte Anforderung an die Reifenhaftung. Eine kreuzförmige Wolke ist auf öffentlichen Straßen völlig normal; ein stärker gefüllter Kreis zeigt kombiniertes Bremsen, Lenken und Beschleunigen.

Reibungskreis mit Längs- und Querkräften

„Berechnet“ aus der GPS-Spur

Die Längsbeschleunigung folgt aus der Geschwindigkeitsänderung. Für die Querbeschleunigung bestimmt die App den Radius durch drei Positionen. Die Punkte müssen mindestens sechs Meter auseinanderliegen, der Radius mindestens sechs Meter betragen und das betrachtete Zeitfenster darf zwei Sekunden nicht überschreiten. Unter 8 km/h wird wegen dominanter GPS-Streuung kein g-Wert ausgegeben; Längs- oder Querkomponenten über 2 g werden als unplausibel verworfen. Über Aufzeichnungslücken hinweg wird nicht gerechnet.

a_längs/g = (Δv / Δt) / 9,80665
a_quer/g = (v² / r) / 9,80665
r = a × b × c / (4A)
g_kombiniert = √(g_längs² + g_quer²)

„Gemessen“ mit dem Beschleunigungssensor

Der Sensor misst im Koordinatensystem des Telefons und einschließlich Schwerkraft. Deren Richtung wird in Abschnitten von bis zu fünf Minuten geschätzt. Die Fahrzeuglängsachse ist anschließend die Richtung, deren Sensorbeschleunigung am besten zur GPS-Geschwindigkeitsänderung passt. Das Telefon muss deshalb nicht ausgerichtet sein, darf sich während der Fahrt aber nicht bewegen.

Beide Verfahren werden Moment für Moment verglichen. Übereinstimmung ist eine unabhängige Kontrolle; deutliche Abweichungen können auf schlechten Empfang, ein bewegtes Telefon oder Fahrzeugneigung hinweisen.

Wie die Zusammenfassung entsteht

„Im Alltag bis“ ist das 95. Perzentil der kombinierten Belastung. Für den Anteil kombinierter Momente betrachtet die App nur Punkte ab 0,15 g Gesamtbelastung; längs und quer müssen dabei jeweils mindestens 0,10 g beitragen. So dominiert nicht das Rauschen rund um den Nullpunkt.

QUALITÄTGrün, eingeschränkt oder ungültig

Grün bedeutet, dass Genauigkeit, zeitliche Abstände und Plausibilität im guten Bereich lagen. Gelb ist ein rechnerisch gültiges Ergebnis mit erhöhter Unsicherheit, etwa durch eine größere Messlücke. Die ungünstigste Teilqualität bestimmt den Gesamtstatus.

Ungültig kann unter anderem bedeuten: Ziel nicht erreicht, kein bestätigter Stillstand, Schwelle nicht von unten durchfahren, Datenlücke, abgelehnter Fix oder unplausibler Sprung. Der Status wird zusammen mit der Fahrt gespeichert und bleibt damit später nachvollziehbar.

Dokumentierte Formeln und Prüfregeln machen die Verarbeitung nachprüfbar. Sie sind jedoch kein Kalibrierzertifikat und ersetzen weder eine Messunsicherheitsrechnung für den konkreten Aufbau noch homologierte oder laborkalibrierte Messtechnik.

Noch ein konkreter Grenzfall?

Die FAQ übernimmt alle Antworten direkt aus dem Nachschlagewerk der App.