GPS L5 چیست و چگونه دقت مکان‌یابی را افزایش می‌دهد؟

برای سال‌ها، گجت‌های مختلف از GPS تک فرکانسه برای مکان‌یابی استفاده می‌کردند. اما به تازگی برخی گجت‌های پرچم‌دار و رده‌بالا به بهره‌گیری از فرکانس دوم GPS موسوم به L5 روی آورده‌اند. اما GPS L5 چیست و چگونه دقت مکان‌یابی را افزایش می‌دهد؟

سیگنال GPS

اگرچه سیستم موقعیت‌یاب جهانی یا همان GPS در ابتدا برای ارتش آمریکا طراحی شده بود، اما اکنون نقشی حیاتی در زندگی میلیاردها نفر ایفا می‌کند. از مسیریابی گام‌به‌گام گرفته تا ارائه‌ی آدرس برای دریافت غذا، GPS در حوزه‌های گسترده‌ای مورد استفاده قرار می‌گیرد. اما تا سال‌ها فناوری L1 برای GPS استفاده می‌شد که یک فناوری قدیمی محسوب می‌شود.

اگرچه فناوری L1 هم دقت خوبی ارائه می‌کند، اما در صورتی که سیگنال GPS توسط ساختمان‌ها، زمین و دیگر اشیاء بازتاب شود، دقت دستگاه گیرنده برای مکان‌یابی کاهش پیدا می‌کند. اساس مکان‌یابی با GPS مبتنی بر تعیین فاصله‌ی دستگاه تا ماهواره‌های موردنظر است. بنابراین این بازتاب‌ها مشکلات مختلفی را ایجاد می‌کنند و فاصله‌ی متفاوتی از سیگنال را نشان می‌دهند. همچنین سیگنال‌های L1 برای عبور از موانع فیزیکی چندان موثر نیستند.

بنابراین دولت آمریکا تصمیم گرفت فناوری GPS را به‌روز‌رسانی کند. به عنوان بخشی از این تلاش‌ها، دولت آمریکا سه سیگنال جدید GPS برای کاربران معمولی به نام‌های L2، L5 و L1C را معرفی کرد. سیگنال L1C هنوز در مراحل اولیه‌ی توسعه قرار دارد و عملیاتی نشده است. اگرچه توسعه‌ی L2 و L5 به پایان رسیده، اما فعلا تعداد ماهواره‌هایی که سیگنال L2 را منتشر می‌کنند از L5 بیشتر است.

در حالی که هر دو سیگنال L2 و L5 قدرتمندتر از سیگنال L1 هستند و پهنای باند بیشتری دارند، L5 تقریباً در همه چیز از جمله برخورد با موانع و خطاهای چند مسیره عملکرد بهتری ارائه می‌کند. همچنین، L2 قرار است همراه با سیگنال L1 برای افزایش دقت آن استفاده شود. از طرف دیگر سیگنال L5 را می‌توان به طور مستقل استفاده کرد.

در سال ۲۰۱۴ ارسال سیگنال‌های L5 از طرف ماهواره‌ها آغاز شد و در حال حاضر ۱۷ ماهواره‌ با قابلیت ارسال این سیگنال مورد استفاده قرار می‌گیرد. به طور کلی وقتی تعداد ماهواره‌های یک سیگنال GPS کمتر از محدوده‌ی ۱۸-۲۴ باشد، به عنوان یک سیگنال مبتنی بر کاربرد محدود در نظر گرفته می‌شود. بنابراین برای اینکه سیگنال GPS L5 کاربردی در نظر گرفته شود، باید تعداد ماهواره‌های مجهز به این فناوری حداقل ۱ عدد بیشتر شود. قرار است تا سال ۲۰۲۷، ۲۴ ماهواره‌ی مبتنی بر این فناوری راهی فضا شود.

چرا GPS L5 اهمیت زیادی دارد؟

همانطور که گفته شد، L5 پیشرفته‌ترین سیگنال GPS موجود برای استفاده‌ی غیرنظامی است. بنابراین سازندگان دستگاه‌های مصرفی مانند گوشی‌های هوشمند، ردیاب‌های تناسب اندام، سیستم‌های ناوبری داخل خودرو و ساعت‌های هوشمند، این قابلیت را برای محصولات خود عملی می‌کنند تا کاربران در زمینه‌ی GPS با بهترین امکانات و تجربه روبرو شوند.

یکی از مزایای کلیدی سیگنال L5 این است که از فرکانس رادیویی ۱۱۷۶.۴۵ مگاهرتز استفاده می‌کند که برای ناوبری هوایی در سراسر جهان رزرو شده است. به این ترتیب، شرکت‌ها دیگر لازم نیست نگران تداخل دیگر امواج رادیویی در این فرکانس مانند پخش تلویزیونی، رادارها و هر وسیله‌ی کمکی ناوبری زمینی باشند.

با داده‌های L5، دستگاه شما می‌تواند به روش‌های پیشرفته‌تری دسترسی داشته باشد تا مشخص کند کدام سیگنال‌ها خطای کمتری دارند و در نتیجه دقت مکان‌یابی هم بیشتر می‌شود. این موضوع برای مناطقی که در آن‌ها سیگنال GPS به صورت مخدوش شده دریافت می‌شود، اهمیت بسیار زیادی دارد. در چنین شرایطی، سیگنال L5 به لطف پهنای باند بیشتری که در اختیار دارد، می‌تواند دقت بالاتری به ارمغان بیاورد.

همچنین در مناطق شهری متراکم که ساختمان‌های زیادی وجود دارند و حتی در محیط‌های داخلی، کاربران با سیگنال L5 سریع‌تر از گذشته می‌توانند موقعیت مکانی خود را مشخص کنند. بنابراین روی هم رفته، دستگاه‌هایی که از سیگنال GPS L5 بهره می‌برند نسبت به فناوری‌های قدیمی داده‌های دقیق‌تری دریافت می‌کنند.

کدام دستگاه‌ها از سیگنال L5 پشتیبانی می‌کنند؟

شرکت‌ها در چند سال اخیر، به بهره‌گیری از سیگنال L5 در کنار L1 روی آورده‌اند. شیائومی می ۸ اولین گوشی هوشمندی است که در سال ۲۰۱۸ این قابلیت را دریافت کرد. اما از آن زمان تعداد گجت‌های مبتنی بر این فناوری افزایش یافته است. به عنوان مثال می‌توانیم به ساعت‌ هوشمند اپل واچ اولترا و گوشی‌های پیکسل ۴، ۵ و ۶ اشاره کنیم. همچنین تعدادی از پرچم‌داران سامسونگ هم از این مشخصه بهره می‌برند.

ساده‌ترین راه برای اینکه از پشتیبانی گوشی خود از سیگنال L5 خبردار شوید، استفاده از اپ‌های GPSTest و GNSSLogger است. همچنین می‌توانید در اینترنت مشخصات فنی گوشی خود را بررسی کنید.

L5 محدود به GPS نیست

در زمینه‌ی فناوری موقعیت‌یاب جهانی، GPS تنها فناوری موجود نیست ولی محبوب‌ترین محسوب می‌شود. در این زمینه باید به سیستم‌های BeiDou (چین)، Galileo (اروپا)، IRNSS (هند) و QZSS (ژاپن) هم اشاره کنیم که همگی از سیگنال L5 هم پشتیبانی می‌کنند. سیستم Glonass (روسیه) هم قرار است تا سال ۲۰۲۵ با ارسال ماهواره‌های مناسب، پشتیبانی از این فناوری را آغاز کند.

برخی گجت‌ها از چندین سیستم موقعیت‌یاب جهانی پشتیبانی می‌کنند و به دلیل همین موضوع، می‌توانند دقت بسیار بیشتری را ارائه کنند.

سخن آخر

روی هم رفته سیگنال‌های L5 مزایای قابل توجهی را برای GPS ارائه می‌کنند اما همانطور که گفتیم، دولت آمریکا هنوز تعداد ماهواره‌های مربوط به این فناوری را چندان افزایش نداده و بنابراین برای بهره‌گیری از تمام مزایای این فناوری، باید چند سال دیگر منتظر بمانیم.

• باگ GPS در iOS 16.1 مسیریابی را با مشکل مواجه کرده است

منبع: How To Geek