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GPS卫星定位技术精度达到 30 厘米意味着什么?

来源:极客公园 2017-09-27 18:27 http://www.mnw.cn/

­  GPS 卫星定位技术大家并不陌生,目前人们手机中使用的定位技术即来自 GPS。这个从上世纪 90 年代开始大规模使用的定位技术,在民用层面的精度一直停留在 5 米范围,不过,这个参数在不久的将来会迎来重大革新。

­  近日,IEEE 网站消息称,在美国波特兰举行的 ION GNSS + 会议上,半导体公司博通 Broadcom 宣称,目前正在就一款新型芯片进行采样测试,这款芯片重要的特性之一,就是可以利用导航卫星的新信号系统,为移动设备提供精确度达到 30cm 的导航,而非现在的 5 米范围。而搭载博通芯片的手机将于明年正式亮相。

­  GPS+ 手机的普及使得 LBS 成就了很多改变世界的应用,如果 GPS 信号精确度能够达到 30cm 范围,无疑会让更多行业迎来变革,例如室内导航、线下零售以及增强现实等等。

­  L5 信号卫星增多

­  根据博通公司透露,这款代号为 BCM47755 的芯片可以在充斥了钢筋混凝土的城市环境使用,并且其功耗相比目前的芯片要少 50%。目前已经有手机厂商采用了博通设计的芯片,当然后者不会透露是哪些公司,答案要等到明年才能揭晓。

­  30cm 的精度是如何实现的?原来,此前型号较旧的卫星会发送 L1 信号,其信号中包含该卫星的位置、时间和签名模式信息。而较新型号的卫星,不仅能够发送 L1 信号,而且能够发送频段在 960~1215 兆赫的 L5 信号。博通的芯片上的接收器先用 L1 信号锁定卫星,然后用 L5 信号算出精确的位置。

­  在城市环境,到达接收器的信号既有直接信号,也有经障碍物反射的信号,芯片通过直接信号和反射信号重叠形成的「信号斑点」的峰值来确定信号的到达时间,斑点越混乱,位置信息精确度就越低。由于 L5 信号比较短,能够显著减少信号的重叠,从而提高精度。

­  为什么我们不在之前就采用这种方式来提高 GPS 的精度?答案是此前能够发送 L5 信号的卫星还不够多,而现在大约已有 30 多颗在轨卫星能够发送 L5 信号,完全能够实现覆盖范围。

­  高精度导航将革新行业

­  高精度导航的潜力

­  GPS 位置导航对于手机的意义究竟有多大,这个问题比较难回答。从社交层面上看,微信和陌陌凭借「搜索附近的人」功能在产品开始阶段吸引大量用户;如果没有定位功能,Uber、滴滴这样的出行巨头显然不会存在。而这只是在 GPS 定位精度在 5 米左右而已,如果博通的芯片方案确实可行,卫星定位系统的精度能够达到 30 厘米,显然将会掀起新一轮基于定位的应用革新。

­  目前的定位大致可以将用户指向某个街道的某个建筑,在建筑物内部的精细定位就没法做到了。而有了高精度的 GPS 定位,我们可能不再需要 Wifi 等地面无线方案,只用 GPS 就能够实现室内导航功能。商场内的商户则可以基于 GPS 信息,向用户推送优惠以及互动信息。

­  去年的「Pokemon GO」将 AR 的概念进行了一轮普及,但实际情况是,这款游戏更多用的是 LBS 定位功能,而所谓的「AR」效果,顶多是一个贴图而已。不过,这款游戏的风靡也给现在真正开始出现的 AR 游戏带来了一些启示。试想一下,之前玩家必须在室外才能进行游戏,而有了高精度定位系统,玩家在室内同样可以实现此前在室外才能有的游戏场景。

­  今年早些时候,谷歌和苹果纷纷发布 AR 开发工具,力推 AR 产业。而如果搭配上高精度 GPS 定位系统,AR+ 精准定位的搭配,或许将革新人们和现实世界的交互方式。当然,未来将会如何,还是要等到明年搭载博通芯片方案的手机出来后才好判断。

责任编辑:李晓灵
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