Mikä on kaksitaajuinen GPS ja miksi Apple käyttää sitä

Apple näyttää olevan omassa sarjassaan Watchin kanssa. Syyskuun 2022 tapahtumassa teknologiajätti lanseerasi aivan uuden lisäyksen älykellovalikoimaansa Apple Watch Series 8:n ja toisen sukupolven SE: n, Apple Watch Ultran, rinnalle. Epäilemättä he menivät äärimmäisyyksiin Ultralla ja pakasivat siihen tarkan Dual Frequency GPS: n. Sama ominaisuus on lisätty myös iPhone 14 Pro -valikoimaan.

Ei ole mikään salaisuus, että yksi suosikkiominaisuuksistamme on kyky käyttää GPS: ää navigointiin riippumatta siitä, onko se suoraan ranteestamme tai älypuhelimen kautta. Mutta GPS on jo tarkka. Mihin sitten tarvitaan kaksitaajuuskaistaista GPS: ää?

No, Apple yrittää parantaa GPS-signaalien tarkkuutta tällä prosessilla. Mutta ominaisuus ei sinänsä ole uusi. Jos sinulla on OnePlus, Xiaomi tai jopa Huwaei-luuri, saatat jo käyttää tätä ominaisuutta. Kaivetaan lisätietoja siitä ja tarvitsetko sitä.

Mikä on Dual Frequency Band GPS

Navigointisovelluksesi vaiheittaiset ohjeet ovat seurausta satelliitista vastaanotetusta GPS-signaalista. Kuten kaikki elektroniset signaalit, myös GPS toimii tietyllä taajuusjärjestelmällä. Taajuusaluetta, jolla signaali toimii, kutsutaan taajuuskaistaksi, ja taajuuskaistoja on useita. Nykyään useimmat GPS-järjestelmät toimivat yhdellä taajuuskaistalla, jota kutsutaan L1-kaistaksi (lisätietoja myöhemmin).

Nyt paikannustarkkuuden lisäämiseksi voidaan rakentaa laite, joka käyttää lisätaajuuskaistaa. Tätä kutsutaan Dual Frequency GPS. Se oli yksi Applen pääpainopisteistä, kun he julkistivat uuden Apple Watches -sarjan ja iPhone 14 Pro -sarjan. (Älä missaa näitä täysin uusia iPhone 14-sarjan taustakuvat).

Tarkastellaan yksi- ja kaksitaajuisen GPS: n eroa yksityiskohtaisesti.

Sinkku vs. Dual-Frequency GPS

Näkyvin ero on, että perinteinen yksitaajuinen GPS tarjoaa jopa 5 metrin tarkkuuden, kun taas kaksitaajuinen GPS voi tarjota tarkkuuden senttimetrin tasolla.

Kuten aiemmin mainittiin, useimmat yksitaajuiset laitteet ovat käyttäneet L1-kaistaa jo vuosia. Ja L1-kaistan suurin rajoitus on, että sen signaali ei voi ohittaa korkeita esineitä, ilmakehän vääristymiä tai edes tiheitä lehtiä polulla. Tämä johtaa epätarkkuuksiin.

Tässä kaksoistaajuusjärjestelmä osoittautuu tehokkaaksi. Apple käyttää L1-kaistaa yhdessä L5-kaistan kanssa kaksitaajuusjärjestelmässä voittaakseen entiseen kaistaan ​​liittyvät rajoitukset.

Vaikka olisi järkevämpää käyttää L5-signaalia yksinään GPS-tarkkuuden lisäämiseksi, se ei ole mahdollista. L5-taajuus on tällä hetkellä esikäyttövaiheessa. Tästä syystä Apple yhdistää L1:n ja L5:n tarjotakseen parhaan mahdollisen ilman ongelmia. Lähitulevaisuudessa saatamme nähdä L5-signaaleja, jotka tehostavat GPS-kokemustamme iPhoneissa; ei sitä koskaan tiedä.

Kuinka Precision Dual-Frequency GPS toimii

Kaksitaajuisen järjestelmän päätavoitteena on parantaa tulosignaalin laatua vähentämällä kohinaa ja poistamalla virheitä. Merkittävää signaalinkäsittelyä haittaavaa virhettä kutsutaan monitievirheeksi.

Mitä ovat monipolkuvirheet

Kun pyydät navigointitietoja, käytät kelloa (tai puhelinta) vastaanottimena, joka pyytää signaalia ja tietoja satelliitilta, lähettimeltä. Nyt signaalin on kuljetettava satelliitista (lähettimestä) laitteellesi (vastaanottimeen).

Polku näiden kahden välillä ei ole selkeä, ja niiden välissä on paljon esineitä, suuremmista esineistä, kuten pilvenpiirtäjistä, pienempiin esineisiin, kuten ionosfäärissä oleviin hiukkasiin. Signaali heijastuu näistä objekteista muodostaen useita signaalipolkuja. Nämä heijastuneet uudet signaalireitit eivät sisällä mitään hyödyllistä tietoa.

Tämä johtaa virheisiin vastaanotetuissa tiedoissa, ja niitä kutsutaan monitievirheiksi ja tämä on korjattava.

Kuinka L5-taajuuskaista vahvistaa GPS-signaaleja

L5-kaistalla on monia etuja L1-kaistaan ​​verrattuna, kuten suurempi teho ja suurempi tarkkuus, mutta yksi tärkeimmistä eduista on sen kyky havaita ei-toivotut monitievirheiden aiheuttamat heijastuneet signaalit. Joten kun L1 + L5 -kaistat ovat toiminnassa, ne tunnistavat ei-toivotut signaalit ja varmistavat, että ne eivät vaikuta vastaanottimen lähtötietoihin.

Toinen parametri, joka meidän on tiedettävä, on sirunopeus – lähetettyjen tai vastaanotettujen pulssien määrä sekunnissa. L5-signaalikaistojen chip-nopeus on lähes kymmenen kertaa suurempi kuin L1-signaalikaistojen. Virheiden vähentämiskyky on suoraan verrannollinen sirun määrään. Siten virheet ja kohina vähenevät kymmenen kertaa, kun käytetään L5-kaistaa.

Tarvitsetko kaksitaajuisen GPS-laitteen

Kaksikaistaisen taajuusjärjestelmän tavoitteena on parantaa GPS-tiedon tarkkuutta. Mutta totta puhuen, meillä ei ole paljon käyttäjiä, jotka valittavat nykyisestä yksikaistaisesta GPS-tekniikasta. Joten kenelle se on tarkoitettu?

Apple antoi meille verrattavan esimerkin julkaisutapahtuman – Chicagon maratonin – aikana. Maratonin polulla on paljon pilvenpiirtäjiä ja kuten aiemmin mainittiin, tämä saattaa johtaa joihinkin epätarkkuuksiin GPS-signaalissa. Joten kaksitaajuinen järjestelmä voi auttaa.

Lisäksi, jos olet seikkailun ystävä ja uskallat usein erämaassa tai asut alueilla, joilla on vähän yhteyksiä, kaksitaajuusjärjestelmä on sinua varten. Lisäksi Apple julkaisi myös hätä SOS satelliitin kautta ominaisuus turvallisuutesi vuoksi.

Koska tämä on olemassa myös iPhone 14 Pro -sarjassa, olemme varmoja, että toinen käyttötapa voi olla tämän järjestelmän käyttö droonien ohjaamiseen ja laskeutumiseen turvallisesti. Sentin tason tarkkuus voi auttaa sinua tarkkailemaan ja sijoittamaan droonisi tarkasti.

Nyt meidän on odotettava, että nämä laitteet kohtaavat todellisia testejä nähdäksemme, kuinka uusi GPS toimii, ja nähdäksemme, voiko se auttaa useammissa tilanteissa kuin osaamme ajatella.

Dual Band GPS takaa ultra-GPS-tarkkuuden

Siinä oli kaikki mitä sinun tarvitsee tietää Apple Watch Ultran kaksikaistaisesta GPS: stä. Kiehtovaa on, että tätä tekniikkaa käytettiin vain huippuluokan teollisissa järjestelmissä. L5-taajuus on myös aiemmin vain lentoradiopalveluille varattu taajuus. Mutta halpojen komponenttien saatavuuden ansiosta voimme nähdä sen laitteissa, kuten Apple Watch Ultra. Olemme innoissamme nähdessämme, kuinka se toimii todellisessa maailmassa, ja toivomme, että sinäkin!

Päivitetty viimeksi 14.9.2022

Yllä oleva artikkeli saattaa sisältää kumppanilinkkejä, jotka auttavat tukemaan Guiding Techiä. Se ei kuitenkaan vaikuta toimitukselliseen eheyteemme. Sisältö pysyy puolueettomana ja autenttisena.