Що таке двочастотний GPS і чому Apple його використовує
Різне / / April 03, 2023
Apple, здається, займає власну лігу з Watch. На заході у вересні 2022 року технологічний гігант випустив абсолютно нове доповнення до своєї лінійки розумних годинників разом із Apple Watch Series 8 і SE другого покоління, Apple Watch Ultra. Безсумнівно, вони пішли екстремально з Ultra, укомплектувавши його точним двочастотним GPS. Ця ж функція також додана до лінійки iPhone 14 Pro.
![Двочастотний GPS на Apple Watch Ultra та iPhone 14 Pro](/f/683b3eed3e999c49dbcb1dd4c7af5ceb.jpeg)
Ні для кого не секрет, що однією з наших улюблених функцій є можливість використовувати GPS для навігації, незалежно від того, чи то на зап’ясті, чи на смартфоні. Але GPS вже точний. То для чого потрібен двочастотний GPS?
За допомогою цього процесу Apple намагається підвищити точність сигналів GPS. Але ця функція сама по собі не є новою. Якщо у вас є телефон OnePlus, Xiaomi або навіть Huwaei, можливо, ви вже використовуєте цю функцію. Давайте розберемося, щоб дізнатися більше про це та чи потрібно вам це.
Що таке двочастотний GPS
Покрокові вказівки у вашій навігаційній програмі є результатом сигналу GPS, отриманого із супутника. Як і всі електронні сигнали, GPS також працює на певній системі частот. Діапазон частот, у якому працює сигнал, називається діапазоном частот, і існує кілька діапазонів частот. Сьогодні більшість систем GPS працюють в одному частотному діапазоні – діапазоні L1 (докладніше про нього пізніше).
Тепер, щоб підвищити точність точного визначення місця розташування, можна створити пристрій для використання додаткового діапазону частот. Це називається двочастотним GPS. Це було одним із головних акцентів Apple, коли вони представили нову серію Apple Watches і iPhone 14 Pro Series. (Не пропустіть ці абсолютно нові Шпалери серії iPhone 14).
Давайте детально розглянемо різницю між одночастотним і двочастотним GPS.
Одинокий проти Двочастотний GPS
Найпомітніша відмінність полягає в тому, що традиційний одночастотний GPS забезпечує точність до 5 метрів, тоді як двочастотний GPS може запропонувати точність на рівні сантиметра.
Як згадувалося раніше, більшість одночастотних пристроїв уже багато років використовують діапазон L1. І найбільшим обмеженням діапазону L1 є те, що його сигнал не може обійти високі об’єкти, атмосферні спотворення або навіть густе листя на шляху. Це призводить до неточностей.
Ось тут двочастотна система виявляється ефективною. Apple використовує діапазон L1 разом із діапазоном L5 у дводіапазонній системі, щоб подолати обмеження, пов’язані з попереднім діапазоном.
Хоча для більшої точності GPS було б доцільніше використовувати лише сигнал L5, це неможливо. Діапазон L5 наразі знаходиться на передексплуатаційній стадії. Таким чином, Apple поєднує L1 і L5, щоб забезпечити найкраще без збоїв. У найближчому майбутньому ми можемо побачити сигнали L5, які будуть використовувати GPS на iPhone; ти ніколи не дізнаєшся.
Як працює прецизійний двочастотний GPS
Основною метою двочастотної системи є покращення якості вхідного сигналу шляхом зменшення шуму та усунення помилок. Основна помилка, яка перешкоджає обробці сигналу, називається багатопроменевою помилкою.
Що таке багатошляхові помилки
Коли ви запитуєте навігаційні дані, ви використовуєте годинник (або телефон) як приймач, який запитує сигнал і інформацію від супутника, передавача. Тепер сигнал повинен пройти від супутника (передавача) до вашого пристрою (приймача).
![Ілюстрація діапазону L1](/f/cb04813889f2ecab34d2de1d4694dfc5.jpeg)
Шлях між ними нечіткий і містить багато об’єктів між ними, від великих об’єктів, таких як хмарочоси, до менших об’єктів, таких як частинки в іоносфері. Сигнал відбиватиметься від цих об’єктів, утворюючи кілька шляхів сигналу. Ці відбиті нові шляхи сигналу не міститимуть жодної корисної інформації.
Це призведе до помилок в отриманій інформації, і вони називаються багатопрохідними помилками, і це потрібно виправити.
Як діапазон частот L5 посилює сигнали GPS
Діапазон L5 має багато переваг перед діапазоном L1, як-от вища потужність і вища точність, але однією з головних переваг є його здатність виявляти небажані відбиті сигнали, викликані багатопроменевими помилками. Отже, коли смуги L1 + L5 активні, вони ідентифікують небажані сигнали та гарантують, що вони не впливають на вихідну інформацію на стороні приймача.
![Ілюстрація діапазону L1 + L5](/f/ad47deb0bf33b9fde01db20377139819.jpeg)
Ще один параметр, який нам потрібно знати, це частота чіпів – кількість імпульсів за секунду, які передаються або приймаються. Швидкість мікросхеми смуг сигналу L5 майже в десять разів більша, ніж смуги сигналу L1. Можливість зменшення помилок прямо пропорційна швидкості мікросхем. Таким чином, при використанні діапазону L5 помилки та шум зменшуються в десять разів.
Вам потрібен двочастотний GPS-пристрій
Метою дводіапазонної частотної системи є підвищення точності даних GPS. Але давайте подивимося правді в очі, у нас не так багато користувачів, які скаржаться на поточну однодіапазонну технологію GPS. То для кого це призначено?
Під час презентації компанія Apple надала нам схожий приклад – Чиказький марафон. На шляху марафону є багато хмарочосів, і, як згадувалося раніше, це може призвести до деяких неточностей у сигналі GPS. Отже, двочастотна система може допомогти.
Крім того, якщо ви любитель пригод і часто вирушаєте в пустелю або живете в районах, де мало зв’язку, двочастотна система для вас. Крім того, Apple також випустила екстрений SOS через супутник функція для вашої безпеки.
Оскільки це також присутнє в серії iPhone 14 Pro, ми впевнені, що ще одним варіантом використання може бути використання цієї системи для керування та безпечної посадки дронів. Точність до сантиметра може допомогти вам точно контролювати та позиціонувати свої дрони.
Тепер нам потрібно дочекатися, поки ці пристрої пройдуть випробування в реальних умовах, щоб побачити, як працює новий GPS і чи може він допомогти в більшій кількості ситуацій, ніж ми можемо придумати.
Дводіапазонний GPS для надзвичайної точності GPS
Це все, що вам потрібно знати про дводіапазонний GPS на Apple Watch Ultra. Цікаво те, що ця технологія використовувалася лише в промислових системах високого класу. Діапазон L5 також є діапазоном, який раніше був зарезервований лише для авіаційних радіослужб. Але завдяки наявності недорогих компонентів ми можемо побачити це на таких пристроях, як Apple Watch Ultra. Ми дуже раді побачити, як це відбувається в реальному світі, і сподіваємося, що ви теж!
Востаннє оновлено 14 вересня 2022 р
Стаття вище може містити партнерські посилання, які допомагають підтримувати Guiding Tech. Однак це не впливає на нашу редакційну чесність. Вміст залишається неупередженим і автентичним.