小米8雙頻GPS評測 雙頻GPS和單頻GPS定位的區別(2)

2018-06-06 09:01:39 來源:互聯網作者:佚名 人氣: 次閱讀 453 條評論

相信不少同學在使用手機的導航功能時,遇到過打車時定位不準,司機來接找不到人;約好碰頭時明明地圖顯示在同一個點,但就是碰不到面;開車時導航太晚,錯過了出口等令人生氣又心急的情...

L1頻段的缺點

1、L1頻段的帶寬不夠

影響GPS信號到達手機的時間,最主要的一個因素就是該信號的所在頻段帶寬。在目前市面上的手機中,絕大部分都使用的是L1頻段1575.42MHz的GPS信號,它的帶寬較小,只有1MHz。也就是一個最小周期的傳輸時間是1/106s=1μs,乘以光速就是300米。

小米8雙頻GPS評測 秒懂GPS雙頻和單頻的區別

這就意味著,只使用L1頻段進行定位,理論誤差會達到半徑300米的一個范圍。必須結合多顆衛星的數據同時比對,方能減少誤差到一個可以接受的范圍。這也是為什么手機的“抓星”能力如此重要的原因。

2、L1頻段的信號易受到城市建筑干擾

在建筑眾多的場景,在城市或者江河湖海等水邊進行定位時,金屬、水面、玻璃等均是GPS信號的反射體。在以上場景使用GPS定位,手機經常會報出“GPS信號弱”、“GPS信號丟失”這樣的提示語,這是為什么呢?

小米8雙頻GPS評測 秒懂GPS雙頻和單頻的區別

原因在于,手機除了從GPS衛星發射后經直線傳播的信號外,還會接收到一個或多個經過周圍地形反射后的信號。這樣,手機接收的多個信號會疊加起來,導致距離最短的直射信號變得不明顯,連續使用中的手機無法判斷出哪條信號才是最接近真實定位的信號,從而降低了衛星和手機之間距離計算的準確度,嚴重時甚至會導致衛星信號“失蹤”。

3、L1頻段GPS信號易受電離層影響

在空曠地帶,定位不準的主要原因則是大氣中電離層導致的GPS信號折射,從而增加傳輸時間。大氣中電離層在太陽光的照射下充滿了離子和電子,對GPS信號這種電磁波的影響嚴重。研究發現,電離層造成的折射效應與信號帶寬的平方成反比,也就是說,帶寬越低,電離層造成的影響越大。

小米8的雙頻雙路定位技術可以同時利用L1和L5兩個頻段的GPS信號進行定位。L5頻段的GPS信號相比L1頻段編碼更加復雜,手機和衛星兩方都需要更高成本。那么,L5頻段主要好在哪里呢?

L5頻段GPS信號優勢

1、L5頻段的帶寬更高

由于L5即1176.45MHz頻段GPS信號的帶寬高達10MHz,是L1頻段的10倍,最小周期傳輸時間為0.1μs,單顆衛星定位測距誤差也隨之降至30米。

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2、L5頻段GPS信號不易受反射干擾

因此,在高樓大廈等多徑效應影響嚴重的場景中,小米8使用的L5頻段信號波峰差異更明顯,直射和反射更難疊加,從而降低對定位精度的影響。如下圖所示,藍色和紫色的反射信號難以影響綠色的直射信號,小米8可以獲取更準確的定位。

小米8雙頻GPS評測 秒懂GPS雙頻和單頻的區別

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