un blog de Radu Dumitru

Oferte bune de decembrie. Robotesc și la canalul meu de YouTube, orice Subscribe mă ajută.

Sistemul GPS se va moderniza pentru precizie de 30 centimetri

22 Jan 2018  ·

TEHNOLOGIE  ·

10 comentarii

Uitați o noutate privind sistemul GPS: Broadcom a dezvoltat primul receptor pe două frecvențe, utilizarea acestora putând crește acuratețea poziționării de la 3-5 metri la 30 de centimetri. Este un mare pas în față pentru astfel de sisteme.

Pe scurt, ideea fundamentală din spatele sistemelor GPS (sau Glonass, Galileo, Beidou și restul) este că telefoanele noastre (și alte receptoare GPS) primesc semnalul emis de acești sateliți de pe orbită. Cum orbita lor este perfect cunoscută, din analiza micilor diferențe între semnalele recepționate de la diferiți sateliți se poate determina distanța până la fiecare satelit. Odată ce știi distanța până la aceștia, poți determina unde anume te afli în raport cu ei.

Precizia actuală este de vreo 3-5 metri, fiind afectată de distorsiuni atmosferice și de reflexia semnalului în clădiri. Poate că veți spune “cum 3-5 metri, că pe mine mereu mă arată exact unde sunt?”. Da, dar asta pentru că programele tip Google Maps sunt suficient de deștepte încât, chiar dacă acel calcul matematic pur GPS arată că ești în grădina blocului, să te arate pe strada din fața blocului, unde e mult mai probabil să fii de fapt. Da, dar ești pe trotuar sau pe stradă? Eh… nu mai contează.

Sistemul satelitar emitea până acum pe o singură frecvență numită L1. Sateliții lansați după 2010 emit și pe o a doua frecvență, numită L5. Adăugarea acestui al doilea semnal crește precizia de poziționare (în principal pentru că, având două semnale diferite emise de același satelit, se poate estima și compensa mult mai bine interferența atmosferică), de unde și acuratețea sporită. În plus, semnalul L5 este mai puternic decât L1, ceea ce înseamnă o recepție mai bună în majoritatea cazurilor.

Asta a produs Broadcom acum, un receptor ce înțelege semnalele L1 și L5 și le folosește pe amândouă pentru determinarea poziției. Asta s-ar putea să nu însemne mult pentru navigația uzuală de zi cu zi, dar creșterea preciziei la mai puțin de 0,5 metri este foarte importantă în situații precum:

  • ghidarea dronelor, că nu vrei să aterizeze coletul de la Amazon în curtea vecinului.
  • ghidarea mașinilor autonome din viitor, care ar putea astfel ști inclusiv pe ce bandă de circulație se află.
  • navigație mai bună în acele noduri rutiere foarte complexe. În România nu avem vreunul, dar în străinătate am văzut intersecții de autostrăzi atât de complexe încât ar fi bine ca navigația să detecteze că te-ai înscris pe breteaua de ieșire și să-ți spună mai rapid dacă peste 20 de metri faci stânga sau drepta, nu să creadă că în continuare ești pe autostradă.
  • geocaching mai precis, pentru pasionați.

Rămâne de văzut când vor apărea astfel de chipuri în noile telefoane. Broadcom nu prea are treabă pe acea piață, ei probabil le vor vinde pentru soluții auto, receptoare portabile, drone șamd. Pe măsură ce Qualcomm, Samsung, Apple și restul marilor producători de chipseturi vor integra module dual-band, precizia va crește în următorii ani.

Momentan 12 sateliți din totalul constelației de 24 emit și semnal L5. Sateliți vechi sunt scoși treptat din funcțiune și înlocuiți cu unii noi, așa că prin 2024 se va ajunge la numărul magic.

    10 comentarii

  1. Haha, prima data tot la geocaching m-am gândit.

      (Citează)

  2. Din câte am citit, Galileo este (sau va fi în curând) în stare să-ți ofere locația actuală cu o precizie de ordinul centimetrilor.

      (Citează)

  3. Hmmm… Utilizez de vreo 10 ani echipamente GPS de măsurat cu precizia de sub 1cm și știu că până acum existau două frecvențe: L1 și L2. Acum că a apărut și L5 e ceva nou pentru mine dar să nu omitem L2-ul! Pe deasupra se poate imbunătăți precizia prin utilizarea unor stații de referință existente la nivel terestru și care pot asigura precizia specificată de tine fără probleme…

      (Citează)

  4. Sunt receptoare de ani buni ce ofera precizie subcentimetrica. Cum spune colegul G, L1 si L2 sun benzi “comune” ca si L5. L3 si L4 fiind benzi restrictionate militar. Mai nou, ultimele recetoare GPS sunt scalabile, tripla frecventa, suporta SBAS pe patru canale, respectiv vad si pot folosi toate sistemele satelitare existente si viitoare (prin upgrade de firmware/software). Ceea ce au produs cei de la Broadcomm e un cip de tip consumer, ieftin, pt. gadgeturi. Gata, hai la joaca.

      (Citează)

  5. Ma indoiesc ca masinile autonome se vor baza pe GPS ca sa afle pe ce banda sunt. Pentru asta vor fi camerele, radarele etc.

      (Citează)

  6. Din câte știu ce-o 3-5 metri sunt doar pentru civili. Pentru armata sau construcții sau cine mai știe ce, precizia curenta e de câțiva centimetri, și câțiva aia sunt 1-2. Sau cel puțin asa știu eu.
    Chiar am văzut acum ceva vreme o emisiune cu construcția unui pod. S-au întâlnit la mijloc la diferența de 1 cm, folosind GPS-ul. Noi cred ca am fi făcut doua poduri :)).

      (Citează)

  7. Vezi ca unele telefoane, pentru a afla cu precizie locatia, se conectează la absolut toate echipamentele (ce folosesc transmisii de date fără fir) din jur. Așadar poziționarea exactă a unui telefon, de exemplu, devine ceva foarte complex in care GPS-ul joacă o parte din rol. Stiu ca la unele se poate dezactiva chestia asta umblând destul de serios prin meniu.

      (Citează)

  8. Sunt curios, cine ma poate lamuri cum functioneaza GPS-ul in micile detalii: mai multe semnale sunt trimise simultan de catre sateliti spre GPS-ul nostru. Pe urma GPS-ul ce face, calculeaza diferenta in timp dintre semnalele primite pe care le transforma mai pe urma in diferenta intre distante ? Si in felul asta face localizarea ? Daca iau asa un calcul simplu, o diferenta de trei metri (in localizarea masinii) se transforma intr-o diferenta de 3 (m) / 3*10^8 (m/s)
    adica de 10^-8 secunde in receptionarea semnalului. Reuseste GPS-ul sa fie atat de precis in masurarea timpului ?

      (Citează)

    • Cam așa funcționează, da. Știe precis poziția sateliților, iar aceștia au ceasuri atomice foarte bune și deci receptorul vede precis și momentul când aceștia au transmis semnalul.

        (Citează)

    Alătură-te discuției, spune-ți părerea:

    Your email address will not be published. Required fields are marked *

    Vreți un avatar în comentarii? Mergeți pe gravatar.com (un serviciu Wordpress) și asociați o imagine cu adresa de email cu care comentați.

    Comentariile nu se pot edita ulterior, așa că verifică ce-ai scris. Dacă vrei să mai adaugi ceva, lasă un nou comentariu. Fără înjurături și cuvinte grele, că vorbim prietenește aici, și fără mesaje doar de dragul URL-spam-ului. Link-urile către alte site-uri, dar care au legătură cu subiectul discuției, sunt binevenite. Apăsați pe Citează pentru a cita întreg comentariul cuiva sau selectați întâi anumite cuvinte și apăsați apoi pentru a le prelua doar pe acelea.

sus