小米8双频GPS评测 双频GPS和单频GPS定位的区别(2)
相信不少同学在使用手机的导航功能时,遇到过打车时定位不准,司机来接找不到人;约好碰头时明明地图显示在同一个点,但就是碰不到面;开车时导航太晚,错过了出口等令人生气又心急的情...
L1频段的缺点
1、L1频段的带宽不够
影响GPS信号到达手机的时间,最主要的一个因素就是该信号的所在频段带宽。在目前市面上的手机中,绝大部分都使用的是L1频段1575.42MHz的GPS信号,它的带宽较小,只有1MHz。也就是一个最小周期的传输时间是1/106s=1μs,乘以光速就是300米。
这就意味着,只使用L1频段进行定位,理论误差会达到半径300米的一个范围。必须结合多颗卫星的数据同时比对,方能减少误差到一个可以接受的范围。这也是为什么手机的“抓星”能力如此重要的原因。
2、L1频段的信号易受到城市建筑干扰
在建筑众多的场景,在城市或者江河湖海等水边进行定位时,金属、水面、玻璃等均是GPS信号的反射体。在以上场景使用GPS定位,手机经常会报出“GPS信号弱”、“GPS信号丢失”这样的提示语,这是为什么呢?
原因在于,手机除了从GPS卫星发射后经直线传播的信号外,还会接收到一个或多个经过周围地形反射后的信号。这样,手机接收的多个信号会叠加起来,导致距离最短的直射信号变得不明显,连续使用中的手机无法判断出哪条信号才是最接近真实定位的信号,从而降低了卫星和手机之间距离计算的准确度,严重时甚至会导致卫星信号“失踪”。
3、L1频段GPS信号易受电离层影响
在空旷地带,定位不准的主要原因则是大气中电离层导致的GPS信号折射,从而增加传输时间。大气中电离层在太阳光的照射下充满了离子和电子,对GPS信号这种电磁波的影响严重。研究发现,电离层造成的折射效应与信号带宽的平方成反比,也就是说,带宽越低,电离层造成的影响越大。
小米8的双频双路定位技术可以同时利用L1和L5两个频段的GPS信号进行定位。L5频段的GPS信号相比L1频段编码更加复杂,手机和卫星两方都需要更高成本。那么,L5频段主要好在哪里呢?
L5频段GPS信号优势
1、L5频段的带宽更高
由于L5即1176.45MHz频段GPS信号的带宽高达10MHz,是L1频段的10倍,最小周期传输时间为0.1μs,单颗卫星定位测距误差也随之降至30米。
2、L5频段GPS信号不易受反射干扰
因此,在高楼大厦等多径效应影响严重的场景中,小米8使用的L5频段信号波峰差异更明显,直射和反射更难叠加,从而降低对定位精度的影响。如下图所示,蓝色和紫色的反射信号难以影响绿色的直射信号,小米8可以获取更准确的定位。
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