GPS met dubbele frequentie versus GPS met enkele frequentie Wat is het verschil?

Xiaomi, een van de grootste smartphonefabrikanten ter wereld, heeft zojuist een nieuwe smartphone gelanceerd genaamd Xiaomi Mi 8, 's werelds eerste smartphone met gps met dubbele frequentie. Niet alleen de Mi 8 is de eerste smartphone die dit doet, maar in feite is het ook 's werelds eerste consumentenapparaat voor de massamarkt met de dual-frequency GPS-technologie. Dat maakt Mi 8 een heel bijzonder toestel. Dat gezegd hebbende, wat is precies de nieuwe GPS-technologie met dubbele frequentie en hoe is deze beter dan de gewone enkele GPS-frequentietechnologie die wordt gebruikt in alle andere smartphones, tablets en wearables? Dat is de vraag die we in dit artikel gaan proberen te beantwoorden. Dus, als je je afvraagt ​​wat de nieuwe dual-GPS-technologie op tafel brengt, hier is onze vergelijking van de dual-frequency GPS en single-frequency GPS-technologieën:

Dual-Frequency GPS versus Single-Frequency GPS: hoe ze werken?

Voordat we de nieuwe GPS-technologie met dubbele frequentie begrijpen, zullen we moeten begrijpen hoe GPS echt werkt. Het Global Positioning System of GPS is een op satellieten gebaseerd radionavigatiesysteem dat geolocatie- en tijdinformatie aan een GPS-ontvanger levert overal op aarde. Om de gps probleemloos te laten werken, moet de ontvanger (bijvoorbeeld uw smartphone) vrij zicht hebben op vier of meer gps-satellieten. In principe sturen dus in optimale omstandigheden 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, brengt veel technische details met zich mee, 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 is normaal gesproken betrouwbaar tot gemiddeld 5-10 meter met een mogelijke fout van ongeveer 15 meter.

Nu dat gebeurt als de omstandigheden optimaal zijn, is dit echter niet altijd het geval. Er zijn veel factoren in het spel die de mogelijke fout escaleren. De belangrijkste zijn de interferentie in de ionosfeer, signaalblokkering als gevolg van grote fysieke structuren zoals bergen en een sterk verstedelijkt gebied met hoge gebouwen. Dat is de reden waarom als u in een stad als New York woont, de GPS-nauwkeurigheid van uw telefoon lager is omdat het signaal wordt gestoord en wordt opgesplitst in meerdere signalen door hoge gebouwen om u heen, waardoor het foutpercentage toeneemt (MultiPath-effect). Er zijn veel andere factoren die de GPS-nauwkeurigheid beïnvloeden, maar de drie bovengenoemde zijn de belangrijkste boosdoener. De GPS-technologie met dubbele frequentie is ontwikkeld om de signaalproblemen te kalmeren veroorzaakt door de bovengenoemde factoren, zodat we een betrouwbaardere en nauwkeurigere locatieherkenning kunnen hebben.

Verschillende soorten GPS-banden

Laten we nu een klein beetje leren over de verschillende soorten GPS-banden. Nogmaals, zonder in te gaan op de technische details, voor civiele doeleinden, zijn er drie verschillende hoofdbanden die beschikbaar zijn om te gebruiken. Wat zijn bands die je vraagt? Simpel gezegd, een satelliet zendt signalen uit in radiofrequenties. Het Global Positioning System maakt gebruik van frequenties tussen 1,1 GHz en 1,6 GHz. Dat gezegd hebbende, ze gebruiken niet het hele frequentiebereik. Het belangrijkste frequentiebereik dat tegenwoordig door satellieten wordt gebruikt, is de L1-band die frequenties gebruikt tussen 1,56 en 1,58 GHz. Net als de L1-band zijn er twee andere belangrijke frequentiebanden die kunnen worden gebruikt voor GPS, namelijk de L2- en L5-banden (weergegeven in de onderstaande afbeelding).

Dus de normale GPS-ontvanger met enkele frequentie die in onze smartphones en andere apparaten wordt gebruikt, kan alleen de L1-band interpreteren en daarom wordt deze GPS met enkele frequentie genoemd. Nu het kan worden geïnterpreteerd vanuit de naam GPS met dubbele frequentie, zal het twee verschillende banden gebruiken. De apparaten die L1 + L2- of L1 + L5-banden gebruiken, worden dus GPS-ontvangers met dubbele frequentie genoemd.

Hoe is GPS met dubbele frequentie beter??

Het gebruik van GPS met dubbele frequentie helpt bij het verlichten van de problemen die we hierboven hebben besproken. Een ontvanger die de gps met dubbele frequentie gebruikt, hoeft dus niet te maken te krijgen met signaalstoringsproblemen als gevolg van ionosfeer of hoge gebouwen in stedelijke omgevingen. Nogmaals, niet in de wiskunde en natuurkunde komen, de dual-bands geven in principe meer informatie aan de ontvanger waardoor er minder kans is dat er een fout optreedt. Een ander voordeel van het gebruik van dual-GPS-frequentie is dat zelfs als een van hen faalt, de andere aanwezig is als back-up.

Zelfs de samenstelling van het signaal is anders, wat resulteert in betere metingen in verschillende omgevingen. Bijvoorbeeld, de L5-band maakt het gemakkelijker om echte signalen te onderscheiden van signalen die door gebouwen worden gereflecteerd waardoor het MultiPath-effect wordt verminderd dat wordt veroorzaakt door hoge gebouwen in stedelijke omgevingen. Concluderend, de dual-GPS-frequentie verlaagt het GPS-foutpercentage door meer informatie te leveren, waardoor het foutpercentage wordt verminderd en een nauwkeurigere positionering wordt weergegeven..

ZIE OOK: Hoe de Dual-Frequency GPS van Xiaomi Mi 8 werkt?

GPS met dubbele frequentie versus GPS met enkele frequentie: conclusie

Ik hoop dat ik het verschil tussen GPS-technologieën met enkele en dubbele frequentie heb kunnen uitleggen. Ik heb geprobeerd het uit te leggen in een zo eenvoudig mogelijke taal. Dat zou kunnen betekenen dat ik de uitleg te vereenvoudigd heb en dat de details misschien niet helemaal kloppen. De algemene werking blijft echter hetzelfde en ik hoop dat u het hebt kunnen begrijpen. Als je nog steeds enige verwarring hebt, vraag het dan in de comments hieronder en ik zal graag al je vragen beantwoorden.