Xiaomi, een van de grootste smartphonefabrikanten ter wereld, heeft zojuist een nieuwe smartphone gelanceerd: Xiaomi Mi 8, 's werelds eerste smartphone voor GPS met dubbele frequentie. Niet alleen de Mi 8 is de eerste smartphone die dit doet, maar in feite is het ook het eerste consumentenapparaat op de wereldmarkt dat de GPS-technologie met dubbele frequentie introduceert. Dat maakt Mi 8 een heel bijzonder apparaat. Dat gezegd hebbende, precies wat is de nieuwe dual-frequency GPS-technologie en hoe is het beter dan de reguliere enkele GPS-frequentietechnologie die wordt gebruikt in alle andere smartphones, tablets en wearables? Dat is de vraag die we in dit artikel proberen te beantwoorden. Dus, als u zich afvraagt wat de nieuwe dual-GPS-technologie oplevert, is hier onze vergelijking van de GPS-GPS met dubbele frequentie en GPS-technologieën met één frequentie:
Dual-Frequency GPS versus Single-Frequency GPS: hoe werken ze?
Voordat we de nieuwe GPS-technologie met dubbele frequentie begrijpen, zullen we moeten begrijpen hoe GPS werkt. Het Global Positioning System of GPS is een op satellieten gebaseerd radio-navigatiesysteem dat geolocatie en tijdinformatie levert aan een GPS-ontvanger waar ook ter wereld. Om ervoor te zorgen dat de GPS perfect werkt, moet de ontvanger (bijvoorbeeld uw smartphone) een onbelemmerde zichtlijn hebben voor vier of meer GPS-satellieten. Dus, in principe onder optimale omstandigheden, zenden vier of meer satellieten navigatiesignalen naar uw apparaat die uw apparaat ontvangt en interpreteert om u uw exacte locatie te vertellen. Hoe uw apparaat dat doet, er zijn veel technische details waar ik niet op in zal gaan, maar een eenvoudige verklaring is dat de ontvanger de afstand tussen zichzelf en de vier satellieten berekent om de exacte locatie te bepalen die normaal gesproken betrouwbaar is voor maximaal 5 Gemiddeld 10 meter met een potentiële fout van ongeveer 15 meter .
Dat gebeurt nu wanneer de omstandigheden optimaal zijn, maar dit is niet altijd het geval. Er spelen veel factoren die de potentiële fout escaleren . De belangrijkste zijn de interferentie in de ionosfeer, signaalblokkering vanwege grote fysieke structuren zoals bergen en een sterk verstedelijkt gebied met hoge gebouwen. Dat is de reden waarom, als je in een stad als New York woont, de GPS-nauwkeurigheid van je telefoon lager is, omdat het signaal wordt gestoord en door hogere gebouwen om je heen in meerdere signalen wordt gesplitst, waardoor het foutenpercentage toeneemt (MultiPath-effect). Er zijn veel andere factoren die de nauwkeurigheid van GPS beïnvloeden, maar de drie hierboven zijn de hoofdschuldige. De GPS-technologie met dubbele frequentie is ontwikkeld om de signaalproblemen veroorzaakt door de bovengenoemde factoren te pacificeren, zodat we een meer betrouwbare en nauwkeurige locatieherkenning kunnen hebben.
Verschillende soorten GPS-banden
Laten we nu eens wat meer leren over de verschillende typen GPS-banden. Nogmaals, er zijn drie verschillende hoofdgroepen die niet kunnen worden gebruikt voor civiel gebruik. Wat zijn bands die je vraagt? Eenvoudig gezegd verzendt een satelliet signalen in radiofrequenties. Het Global Positioning System maakt gebruik van frequenties tussen 1, 1 GHz en 1, 6 GHz . Dat gezegd hebbende, gebruiken ze niet het hele frequentiebereik. Het belangrijkste frequentiebereik dat vandaag door satellieten wordt gebruikt, is de L1-band die frequenties gebruikt die grofweg liggen tussen 1, 56 en 1, 58 GHz. Net als de L1-band zijn er twee andere belangrijke frequentiebanden die voor GPS kunnen worden gebruikt, namelijk de L2- en L5-banden (weergegeven in de onderstaande afbeelding).
De normale GPS-ontvanger met enkele frequentie die wordt gebruikt in onze smartphones en andere apparaten, kan dus alleen de L1-band interpreteren en daarom wordt deze GPS met een enkele frequentie genoemd. Nu, aangezien het kan worden geïnterpreteerd vanuit de naam dual-frequency GPS, zal het twee verschillende banden gebruiken. De apparaten die L1 + L2- of L1 + L5-banden gebruiken, worden daarom GPS-ontvangers met dubbele frequentie genoemd.
Hoe is Dual Frequency GPS beter?
Het gebruik van GPS met twee frequenties helpt de problemen die we hierboven bespraken te verminderen. Een ontvanger die de GPS met dubbele frequentie gebruikt, hoeft dus geen problemen met signaalinterferentie te ondervinden die het gevolg zijn van de ionosfeer of hoge gebouwen in stedelijke omgevingen. Nogmaals, niet in de wiskunde en de fysica van dit alles, de dual-bands geven in principe meer informatie aan de ontvanger, zodat er minder kans is dat er een fout optreedt . Een ander voordeel van het gebruik van dubbele GPS-frequentie is dat zelfs als een van beide faalt, de andere aanwezig is als een back-up.
Zelfs de signaalmake-up is anders, wat resulteert in betere meetwaarden in verschillende omgevingen. De L5-band maakt het bijvoorbeeld gemakkelijker om echte signalen van gebouwen te onderscheiden die worden weerspiegeld door gebouwen, waardoor het MultiPath-effect wordt verminderd dat wordt veroorzaakt door hoge gebouwen in stedelijke omgevingen. Concluderend, de dual-GPS-frequentie verlaagt de GPS-foutfrequentie door meer informatie te verzamelen, waardoor de foutfrequentie wordt verlaagd en een meer nauwkeurige positioneringsmeting wordt gegeven.
Dual-Frequency GPS versus Single-Frequency GPS: Conclusie
Ik hoop dat ik het verschil tussen GPS-technologieën met één en dubbele frequentie heb kunnen verklaren. Ik heb geprobeerd het uit te leggen in een zo eenvoudig mogelijke taal. Dat zou kunnen betekenen dat ik de toelichting te simpel heb gemaakt en dat de details misschien niet helemaal kloppen. De algehele werking blijft echter hetzelfde en ik hoop dat je het kon begrijpen. Als je nog steeds enige verwarring hebt, vraag het dan in de comments hieronder en ik zal graag al je vragen beantwoorden.
