Co to jest GPS L5 i jak poprawia dokładność GPS?

Przez lata urządzenia klasy konsumenckiej wykorzystywały odbiorniki GPS o pojedynczej częstotliwości do określania swojej lokalizacji. Ale to się zmienia, ponieważ nowsze gadżety zaczęły dodawać obsługę drugiej częstotliwości GPS o nazwie L5. Oto wszystko, co musisz wiedzieć.

Sygnał GPS

Chociaż początkowo zaprojektowany dla wojska Stanów Zjednoczonych, Globalny System Pozycjonowania lub GPS odgrywa teraz istotną rolę w naszym życiu. Od nawigacji zakręt po zakręcie po udostępnianie naszej lokalizacji w celu dostawy produktów spożywczych, codziennie korzystamy z GPS. Jednak przez najdłuższy czas smartfon, nawigacja samochodowa lub smartwatch korzystałyby ze starszej częstotliwości zwanej L1, aby uzyskać sygnał GPS i określić jego lokalizację.

POWIĄZANE Jak poprawić dokładność śledzenia GPS w aplikacjach treningowych

L1 jest szeroko stosowany i pomógł zmienić świat w wielkim stylu. Jednak ta częstotliwość jest podatna na błędy wielościeżkowe, które powstają, gdy niektóre sygnały GPS są odbijane od budynków, gruntu i innych obiektów, zanim dotrą do odbiornika. Określanie lokalizacji w GPS opiera się na pomiarze odległości do satelitów, więc te odbicia powodują problem, pokazując inną odległość niż sygnał, który dociera do odbiornika bezpośrednio z satelity. Sygnały L1 również nie są zbyt skuteczne w przechodzeniu przez przeszkody fizyczne.

Tak więc rząd USA prowadzi program modernizacji GPS, aby nadążyć za zmieniającymi się czasami i postępującą technologią. W ramach tej modernizacji wprowadza trzy nowe sygnały GPS do użytku cywilnego: L2, L5 i L1C.

L1C jest nadal w fazie rozwoju i nie dostarcza danych nawigacyjnych, ale sygnały L2 i L5 są na różnych etapach przedoperacyjnych, przy czym więcej satelitów transmituje sygnał L2 niż L5 od czerwca 2022 r. Rząd USA ma na celu wzmocnienie Dokładność lokalizacji GPS do użytku cywilnego dzięki nowym sygnałom.

Podczas gdy oba sygnały L2 i L5 są mocniejsze niż sygnał L1 i mają większą przepustowość, L5 jest najlepszy z trzech praktycznie we wszystkim, w tym w radzeniu sobie z zakłóceniami i błędami wielościeżkowymi. Ponadto L2 ma być używany z sygnałem L1, aby zwiększyć jego dokładność; sygnał L5 może być interpretowany niezależnie.

L5 rozpoczął nadawanie na obsługiwanych satelitach w 2014 r., a od czerwca 2022 r. jest transmitowany przez 17 satelitów GPS. Ponieważ każdy sygnał GPS nadawany przez mniej niż 18-24 satelitów jest uważany za ograniczony do użytku, L5 będzie wymagał co najmniej jednego wystrzelenia satelity, aby stać się rozsądnie pomocnym. Oczekuje się, że 24 satelity obsługujące L5 dotrą do nieba do 2027 roku.

Dlaczego L5 ma znaczenie?

Jak wspomniano, L5 to najbardziej zaawansowany sygnał GPS dostępny do użytku cywilnego. Chociaż jest przeznaczony przede wszystkim do zastosowań krytycznych dla życia i wymagających wysokiej wydajności, takich jak pomoc w nawigacji samolotów, jest dostępny dla każdego, podobnie jak sygnał L1. Dlatego producenci urządzeń konsumenckich przeznaczonych na rynek masowy, takich jak smartfony, urządzenia śledzące kondycję, samochodowe systemy nawigacyjne i smartwatche, integrują go ze swoimi urządzeniami, aby zapewnić najlepszą możliwą jakość GPS.

Jedną z kluczowych zalet sygnału L5 jest to, że wykorzystuje on częstotliwość radiową 1176,45 MHz, która jest zarezerwowana dla nawigacji lotniczej na całym świecie. W związku z tym nie musi się martwić o zakłócenia pochodzące z innego ruchu fal radiowych na tej częstotliwości, takich jak transmisje telewizyjne, radary i wszelkie naziemne pomoce nawigacyjne.

Czy możesz powiedzieć, kiedy Twój zegarek Apple ma blokadę GPS?

Dzięki danym L5 Twoje urządzenie może uzyskać dostęp do bardziej zaawansowanych metod określania, które sygnały mają mniej błędów i skutecznego wskazywania lokalizacji. Jest to szczególnie przydatne w obszarach, w których sygnał GPS może być odbierany, ale jest poważnie osłabiony. W takich sytuacjach L5, dzięki zwiększonej przepustowości, może dostarczyć więcej informacji korzystnych w określaniu odbić występujących w odbieranym sygnale.

Ponadto silniejszy sygnał L5 zapewnia lepszy zasięg w gęstych środowiskach miejskich i pomaga urządzeniom szybko uzyskać blokadę lokalizacji. Wreszcie, jego niższa częstotliwość poprawia odbiór do użytku w pomieszczeniach.

Można więc oczekiwać, że urządzenia zdolne do odbioru sygnału L5 będą dostarczać dokładniejsze dane o lokalizacji niż urządzenia z sygnałami L1 lub L2.

Które urządzenia używają sygnału L5?

Producenci urządzeń zaczęli używać sygnału L5 jako części dwuczęstotliwościowego GPS wraz z sygnałem L1. Xiaomi Mi 8 był pierwszym smartfonem, który otrzymał wsparcie L5 w 2018 roku, ale od tego czasu na rynku pojawiło się wiele urządzeń z tą samą funkcją. Niektóre z popularnych urządzeń, o których wiemy, że mogą odbierać sygnał GPS L5, to Apple Watch Ultra, podręczne urządzenia śledzące GPS Garmin GPSMAP 65, 65s i 66sr, telefony Google Pixel 4, 5 i 6 oraz Samsung Galaxy S22+ , S21+ i S21 Ultra.

POWIĄZANE Jak udostępniać swoją lokalizację z iPhone'a lub Apple Watch

Niestety uzyskanie jednej listy wszystkich urządzeń, które mogą odbierać sygnał GPS L5 jest niemożliwe. Ale ta otwarta baza danych w Arkuszach Google, zawierająca informacje z aplikacji GPSTest na Androida, wydaje się obejmować większość telefonów z Androidem obsługujących sygnał L5.

Dodatkowo, jeśli jesteś ciekawy, czy Twój telefon z Androidem to obsługuje, czy nie, Huawei zaleca korzystanie z GNSSLogger firmy Google. Możesz użyć aplikacji do przechwytywania danych globalnego systemu nawigacji satelitarnej (GNSS) i określania obecności sygnału L5. Wspomniana wcześniej aplikacja GPSTest jest również często zalecana jako jedna z opcji sprawdzania, czy urządzenie z Androidem obsługuje L5.

Inną opcją jest skontaktowanie się z producentem urządzenia, aby dowiedzieć się, czy dane urządzenie obsługuje sygnał L5.

Pamiętaj, że sygnał L5 wymaga nowego sprzętu i nie będzie działał na starszych urządzeniach, które są kompatybilne tylko z sygnałem L1.

Sygnały L5 nie są ograniczone do GPS

GPS, który jest własnością rządu USA, nie jest jedynym globalnym systemem nawigacji satelitarnej (GNSS). Nie jest to też jedyny GNNS, który wykorzystuje sygnał L5. Chiński BeiDou, europejski Galileo, indyjski IRNSS i japoński QZSS również transmitują sygnały na częstotliwości L5. Ponadto rosyjski Glonass planuje wystrzelić satelity zdolne do nadawania sygnału L5 do 2025 roku.

Sygnały L5 z tych systemów satelitarnych mogą być wykorzystywane przez wiele odbiorników GPS wykorzystywanych przez urządzenia klasy konsumenckiej. Te odbiorniki multi-GNSS oferują jeszcze lepszą dokładność lokalizacji niż te, które wykorzystują tylko GPS.

Poprawiona dokładność lokalizacji

Sygnał L5 jest mile widzianym dodatkiem do arsenału GPS. Może znacznie zwiększyć dokładność lokalizacji na Twoich urządzeniach, przyspieszyć ustalanie lokalizacji, a nawet działać lepiej w miejscach, w których starsze pasmo L1 zwykle ma problemy. To powiedziawszy, w momencie pisania tego tekstu rząd USA nie umieścił jeszcze wystarczającej liczby satelitów, aby sygnał L5 oficjalnie działał, więc zajmie nam co najmniej kilka lat, abyśmy mogli czerpać z niego wszystkie korzyści.

POWIĄZANE: Jak dokładnie zobaczyć, gdzie zostało zrobione zdjęcie (i zachować prywatność swojej lokalizacji)