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Xiaomi, einer der größten Smartphone-Hersteller der Welt, hat gerade ein neues Smartphone namens Xiaomi Mi 8 auf den Markt gebracht, das als weltweit erstes Smartphone Zweifrequenz-GPS bietet. Das Mi 8 ist nicht nur das erste Smartphone, das dies tut, sondern es ist auch das weltweit erste Verbrauchergerät für den Massenmarkt, das die Zweifrequenz-GPS-Technologie anbietet. Das macht Mi 8 zu einem ganz besonderen Gerät. Was genau ist die neue Zweifrequenz-GPS-Technologie und wie ist sie besser als die reguläre Einzelfrequenz-GPS-Technologie, die in allen anderen Smartphones, Tablets und Wearables verwendet wird? Das ist die Frage, die wir in diesem Artikel zu beantworten versuchen werden. Wenn Sie sich also gefragt haben, was die neue Dual-GPS-Technologie auf den Tisch bringt, finden Sie hier unseren Vergleich der Dual-Frequenz-GPS- und Single-Frequenz-GPS-Technologien:
Zweifrequenz-GPS vs Einzelfrequenz-GPS: Wie sie funktionieren?
Bevor wir die neue Zweifrequenz-GPS-Technologie verstehen, müssen wir verstehen, wie GPS tatsächlich funktioniert. Das Global Positioning System oder GPS ist ein satellitengestütztes Funknavigationssystem, das einem GPS-Empfänger Geolokalisierungs- und Zeitinformationen liefert überall auf der Erde. Damit das GPS einwandfrei funktioniert, sollte der Empfänger (z. B. Ihr Smartphone) eine freie Sichtlinie zu vier oder mehr GPS-Satelliten haben. Grundsätzlich senden also unter optimalen Bedingungen vier oder mehr Satelliten Navigationssignale an Ihr Gerät, die Ihr Gerät empfängt und interpretiert, um Ihnen Ihren genauen Standort mitzuteilen. Wie Ihr Gerät das macht, ist mit vielen technischen Details verbunden, auf die ich nicht näher eingehen werde. Eine einfache Erklärung ist jedoch, dass der Empfänger die Entfernung zwischen sich und den vier Satelliten berechnet, um den genauen Standort zu bestimmen Normalerweise zuverlässig für durchschnittlich bis zu 5-10 Meter, wobei der potenzielle Fehler bei etwa 15 Metern liegt.
Dies geschieht jedoch, wenn die Bedingungen optimal sind. Dies ist jedoch nicht immer der Fall. Es gibt viele Faktoren im Spiel, die den potenziellen Fehler eskalieren lassen. Die wichtigsten sind die Interferenz in der Ionosphäre, die Signalblockierung aufgrund großer physikalischer Strukturen wie Berge und das stark urbanisierte Gebiet mit hohen Gebäuden. Wenn Sie in einer Stadt wie New York leben, ist die GPS-Genauigkeit Ihres Telefons daher geringer, da das Signal gestört und von hohen Gebäuden um Sie herum in mehrere Signale aufgeteilt wird, was die Fehlerrate erhöht (MultiPath-Effekt). Es gibt viele andere Faktoren, die die GPS-Genauigkeit beeinflussen, aber die oben genannten drei sind der Hauptschuldige. Die Zweifrequenz-GPS-Technologie wurde entwickelt, um die Signalprobleme zu lösen verursacht durch die oben genannten Faktoren, damit wir eine zuverlässigere und genauere Standorterkennung haben können.
Verschiedene Arten von GPS-Bändern
Lassen Sie uns nun ein wenig über die verschiedenen Arten von GPS-Bändern lernen. Auch hier stehen drei verschiedene Bänder zur Verfügung, die nicht für technische Zwecke verwendet werden können. Was sind Bands, die du fragst? Einfach ausgedrückt, ein Satellit sendet Signale in Funkfrequenzen. Das Global Positioning System verwendet Frequenzen zwischen 1,1 GHz und 1,6 GHz. Sie nutzen jedoch nicht den gesamten Frequenzbereich. Der Hauptfrequenzbereich, der heute von Satelliten verwendet wird, ist das L1-Band, das Frequenzen zwischen 1,56 und 1,58 GHz verwendet. Genau wie beim L1-Band gibt es zwei weitere Hauptfrequenzbänder, die für GPS verwendet werden können: das L2- und das L5-Band (siehe Abbildung unten)..
Der normale Einzelfrequenz-GPS-Empfänger, der in unseren Smartphones und anderen Geräten verwendet wird, kann also nur das L1-Band interpretieren und wird daher als Einzelfrequenz-GPS bezeichnet. Nun, da es aus dem Namen Zweifrequenz-GPS interpretiert werden kann, werden zwei verschiedene Bänder verwendet. Daher werden die Geräte, die L1 + L2- oder L1 + L5-Bänder verwenden, als Zweifrequenz-GPS-Empfänger bezeichnet.
Wie ist Dual-Frequency-GPS besser??
Die Verwendung von Zweifrequenz-GPS hilft bei der Linderung der oben diskutierten Probleme. Ein Empfänger, der das Zweifrequenz-GPS verwendet, muss also keine Signalinterferenzprobleme haben, die durch Ionosphäre oder hohe Gebäude in städtischen Umgebungen verursacht werden. Wieder nicht in die Mathematik und die Physik von allem zu bekommen, Die Dual-Bänder geben dem Empfänger grundsätzlich mehr Informationen, sodass weniger Fehler auftreten können. Ein weiterer Vorteil der Verwendung der Dual-GPS-Frequenz besteht darin, dass selbst wenn eine von ihnen ausfällt, die andere als Backup vorhanden ist.
Sogar die Signalzusammensetzung ist unterschiedlich, was zu besseren Messwerten in verschiedenen Umgebungen führt. Beispielsweise, Das L5-Band erleichtert die Unterscheidung realer Signale von denen, die von Gebäuden reflektiert werden Dadurch wird der MultiPath-Effekt reduziert, der durch hohe Gebäude in städtischen Umgebungen verursacht wird. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Dual-GPS-Frequenz die GPS-Fehlerrate reduziert, indem mehr Informationen bereitgestellt werden, wodurch die Fehlerrate verringert und eine genauere Positionsmessung ausgegeben wird.
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Zweifrequenz-GPS vs. Einzelfrequenz-GPS: Fazit
Ich hoffe, dass ich den Unterschied zwischen einer Einfrequenz- und einer Zweifrequenz-GPS-Technologie erklären konnte. Ich habe versucht, es in einer so einfachen Sprache wie möglich zu erklären. Das könnte bedeuten, dass ich die Erklärung zu stark vereinfacht habe und die Details möglicherweise nicht genau auf einen Abschlag abgestimmt sind. Die Gesamtarbeit bleibt jedoch gleich und ich hoffe, Sie haben es verstanden. Wenn Sie immer noch Verwirrung haben, fragen Sie im Kommentarbereich unten nach und ich werde gerne alle Ihre Fragen beantworten.
