Wat is GPS met dubbele frequentie en waarom gebruikt Apple het?
Diversen / / April 03, 2023
Apple lijkt met de Watch een klasse apart te zijn. Tijdens het evenement van september 2022 lanceerde de technologiegigant een gloednieuwe toevoeging aan zijn smartwatch-assortiment naast Apple Watch Series 8 en de tweede generatie SE, Apple Watch Ultra. Ze zijn ongetwijfeld extreem gegaan met Ultra en hebben het verpakt met de precisie Dual Frequency GPS. Dezelfde functie wordt ook toegevoegd aan de iPhone 14 Pro-reeks.
Het is geen geheim dat een van onze favoriete functies de mogelijkheid is om GPS te gebruiken voor navigatie, of het nu vanaf onze pols is of via de smartphone. Maar de GPS is al nauwkeurig. Dus wat is de behoefte aan GPS met dubbele frequentieband?
Welnu, Apple probeert via dit proces de nauwkeurigheid van GPS-signalen te vergroten. Maar de functie is op zich niet nieuw. Als u een OnePlus-, Xiaomi- of zelfs een Huwaei-handset heeft, gebruikt u deze functie mogelijk al. Laten we eens kijken om er meer over te weten te komen en of u het nodig heeft.
Wat is GPS met dubbele frequentieband
De stapsgewijze aanwijzingen op uw navigatie-app zijn het resultaat van een GPS-signaal dat wordt ontvangen van een satelliet. Zoals alle elektronische signalen werkt GPS ook op een bepaald frequentiesysteem. Het frequentiebereik waarover het signaal werkt, wordt een frequentieband genoemd en er zijn meerdere frequentiebanden. Tegenwoordig werken de meeste GPS-systemen op een enkele frequentieband, de L1-band (later meer hierover).
Om de nauwkeurigheid van de lokalisatie te vergroten, kan nu een apparaat worden gebouwd om een extra frequentieband te gebruiken. Dit wordt een GPS met dubbele frequentie genoemd. Het was een van de belangrijkste aandachtspunten van Apple toen ze de nieuwe reeks Apple Watches en de iPhone 14 Pro-serie onthulden. (Mis deze geheel nieuwe Achtergronden voor de iPhone 14-serie).
Laten we eens kijken naar het verschil tussen GPS met enkele en dubbele frequentie in detail.
Single versus GPS met dubbele frequentie
Het meest opvallende verschil is dat een traditionele GPS met één frequentie een nauwkeurigheid tot 5 meter biedt, terwijl een GPS met dubbele frequentie een nauwkeurigheid op centimeterniveau kan bieden.
Zoals eerder vermeld, gebruiken de meeste apparaten met één frequentie al jaren de L1-band. En de grootste beperking van de L1-band is dat het signaal geen hoge objecten, atmosferische vervorming of zelfs dicht gebladerte op het pad kan omzeilen. Dit leidt tot onjuistheden.
Dit is waar het systeem met twee frequenties efficiënt blijkt te zijn. Apple gebruikt de L1-band samen met de L5-band in het dual-bandsysteem om de beperkingen van de vorige band te omzeilen.
Hoewel het logischer zou zijn om alleen het L5-signaal te gebruiken voor meer GPS-nauwkeurigheid, is dit niet mogelijk. De L5-band bevindt zich momenteel in de pre-operationele fase. Daarom combineert Apple L1 en L5 om het beste te leveren zonder haperingen. In de nabije toekomst zien we mogelijk L5-signalen die onze GPS-ervaring op iPhones aandrijven; je weet maar nooit.
Hoe werkt de Precision Dual-Frequency GPS
Het belangrijkste doel van een systeem met dubbele frequentie is het verbeteren van de kwaliteit van het ingangssignaal door ruis te verminderen en fouten te verwijderen. Een grote fout die de signaalverwerking belemmert, wordt multipadfout genoemd.
Wat zijn Multi-Path-fouten
Wanneer u navigatiegegevens opvraagt, gebruikt u uw horloge (of telefoon) als ontvanger en vraagt u om signalen en informatie van een satelliet, de zender. Nu moet het signaal van de satelliet (zender) naar uw apparaat (ontvanger) reizen.
Het pad tussen de twee is niet duidelijk en er zitten veel objecten tussen, van grotere objecten zoals wolkenkrabbers tot kleinere objecten zoals deeltjes in de ionosfeer. Het signaal zal door deze objecten worden weerkaatst om meerdere signaalpaden te vormen. Deze gereflecteerde, nieuwe signaalpaden zullen geen bruikbare informatie bevatten.
Dit zal leiden tot fouten in de ontvangen informatie, deze worden Multi-path-fouten genoemd en moeten worden verholpen.
Hoe versterkt de L5-frequentieband GPS-signalen
De L5-band heeft veel voordelen ten opzichte van de L1-band, zoals een hoger vermogen en een hogere nauwkeurigheid, maar een groot voordeel is de mogelijkheid om ongewenste gereflecteerde signalen te detecteren die worden veroorzaakt door multi-padfouten. Dus zodra de L1 + L5-banden in actie zijn, identificeren ze ongewenste signalen en zorgen ze ervoor dat ze de uitvoerinformatie aan de kant van de ontvanger niet beïnvloeden.
Een andere parameter die we moeten kennen, is de chipsnelheid – het aantal pulsen per seconde dat wordt verzonden of ontvangen. De chipsnelheid van L5-signaalbanden is bijna tien keer groter dan die van de L1-signaalbanden. Het vermogen om fouten te verminderen is recht evenredig met de chipsnelheid. De fouten en ruis worden dus vertienvoudigd wanneer een L5-band wordt gebruikt.
Heeft u een GPS-apparaat met dubbele frequentie nodig
Het doel van een dual-band frequentiesysteem is om de precisie van GPS-gegevens te verbeteren. Maar laten we eerlijk zijn, we hebben niet veel gebruikers die klagen over de huidige single-band GPS-technologie. Dus voor wie is het bedoeld?
Apple gaf ons een herkenbaar voorbeeld tijdens het lanceringsevenement: de Chicago Marathon. Het pad van de marathon heeft veel wolkenkrabbers en zoals eerder vermeld, kan dit leiden tot onnauwkeurigheden in het GPS-signaal. Het systeem met dubbele frequentie kan dus helpen.
Bovendien, als je een avonturier bent en vaak de wildernis in trekt of in gebieden woont waar weinig connectiviteit is, dan is het systeem met dubbele frequentie iets voor jou. Bovendien heeft Apple ook een nood-SOS via satelliet functie voor uw veiligheid.
Aangezien dit ook aanwezig is op de iPhone 14 Pro-serie, weten we zeker dat een andere use-case dit systeem kan gebruiken om drones veilig te besturen en te laten landen. Een nauwkeurigheid op centimeterniveau kan u helpen uw drones nauwkeurig te volgen en te positioneren.
Nu moeten we wachten tot deze apparaten in de echte wereld worden getest om te zien hoe de nieuwe GPS het doet en om te zien of deze in meer situaties kan helpen dan we kunnen bedenken.
Dual Band GPS voor Ultra GPS-nauwkeurigheid
Dat was alles wat u moet weten over de dual-band gps op Apple Watch Ultra. Het fascinerende is dat deze technologie alleen werd gebruikt in geavanceerde industriële systemen. De L5-band is ook een band die eerder alleen was gereserveerd voor luchtvaartradiodiensten. Maar dankzij de beschikbaarheid van goedkope componenten kunnen we het zien op apparaten zoals de Apple Watch Ultra. We zijn heel enthousiast om te zien hoe het zich in de echte wereld afspeelt, en we hopen dat jij dat ook bent!
Laatst bijgewerkt op 14 september 2022
Het bovenstaande artikel kan gelieerde links bevatten die Guiding Tech helpen ondersteunen. Het heeft echter geen invloed op onze redactionele integriteit. De inhoud blijft onbevooroordeeld en authentiek.