Ответы инженера Garmin об многодиапазонном режиме
2 июня 2026 0:00
Любители приключений используют портативные GPS-навигаторы Garmin уже несколько десятилетий. От устройств с кнопочным управлением до сенсорных экранов, от маленьких и компактных до устройств с большими дисплеями — Garmin предлагает широкий ассортимент надежных GPS-устройств для любых видов деятельности.
Будучи лидером в этой технологии, инженеры Garmin внедрили использование нескольких спутниковых (или многодиапазонных) частот в новейших GPS-навигаторах.
Многодиапазонная технология обеспечивает более точное, надежное и качественное позиционирование по сравнению с технологиями предыдущего поколения.
Это означает улучшенное отслеживание и точность в более сложных условиях, когда сигналы отражаются от стен или каньонов, а также в случаях, когда сигнал блокируется, например, под деревьями или лесным пологом.
Инженер компании Garmin Джаред Бэнкрофт предоставил более подробную информацию, рассказал об истории этих спутников и преимуществах использования многодиапазонных частот.
За 40 лет существования GPS сообщество разработчиков осознало, что можно модернизировать сигналы для повышения точности для гражданского населения, одновременно предоставляя военным необходимое преимущество. Таким образом, в 2009 году GPS добавила дополнительную частоту (L5) и начала запуск спутников с этой возможностью.
Современные характеристики сигнала L5 лучше, чем у сигнала L1, и вместе они обеспечивают более высокую точность, чем раньше. При использовании сигнала L5 приемник может применять более совершенные методы для определения сигналов с меньшей погрешностью, тем самым повышая точность определения местоположения.
В конечном итоге спутники старого поколения выходят из строя и перемещаются на конечную орбиту, а их место занимают новые спутники. Поэтому, хотя запуск спутников L5 начался в 2009 году, потребовалось много лет, чтобы добавить спутники в группировку.
Постепенно, по мере добавления новых модернизированных спутников, их влияние начало проявляться. Даже сегодня некоторые спутники GPS не передают сигнал L5 и потребуют модернизации после завершения срока службы. В марте 2021 года около 52% спутников GPS имели сигнал L5. К 2023 году мы ожидаем, что около 71% будут иметь сигнал L5 (но это, конечно, зависит от Космических сил).
При определении местоположения отраженные сигналы приводят к неточным расстояниям до спутника. Использование этих неточных расстояний может привести к скачкам, отклонению от курса или просто к несоответствию данных друг другу.
В таких случаях уровень L5 обеспечит большую стабильность и точность, чем традиционное устройство уровня L1. Конечно, в случае с GPS нет панацеи, и сигнал не всегда будет работать в любых условиях, но в целом это будет желанным улучшением.
Точность обычно определяется как погрешность по сравнению с истинной точкой. Однако, если бы приемник знал точную погрешность по сравнению с истинной точкой, он бы просто выдал истинную точку. Вместо этого приемник использует согласованность измерений для определения точности положения.
Надежность решения определяется согласованностью измерений. Если все измерения совпадают, то, как правило, можно считать, что решение надежное и заслуживающее доверия. Если же измерения не совпадают, то точность может вызывать сомнения. Обычно существует компромисс между точностью и надежностью.
Для повышения надежности (или уверенности) обычно приходится давать менее точный индикатор. Все это не меняет координаты, вычисляемые приемником, — только уверенность приемника в этих координатах.
Возьмем, к примеру, самолет, летящий через океан. Предполагаемая точность приемника может составлять три метра, но более важным аспектом является надежность этого значения в три метра. В авиации зачастую важнее быть уверенным в результате, чем в точности.
Таким образом, если уровень достоверности низкий и, следовательно, использование такого источника информации несколько рискованно, пилот может использовать альтернативный источник навигации. Если же уровень достоверности высокий, пилот может решить, достаточно ли имеющейся у него точности для выполнения поставленной задачи (посадка или навигация в воздушном пространстве и т. д.).
Многоканальный анализ позволяет получить больше информации, что, как правило, повышает уверенность в правильности решения. Таким образом, вы можете больше доверять своему решению, чем раньше.
Это позволяет устройствам использовать несколько систем для еще большей точности и надежности. Для достижения наилучших результатов мы рекомендуем использовать все системы GNSS, на которые способно ваше устройство, если вы стремитесь к максимально возможной точности.
Узнайте больше о системе SatIQ от Garmin.
Чтобы посмотреть все серии портативных устройств Garmin, посетите наш каталог
Будучи лидером в этой технологии, инженеры Garmin внедрили использование нескольких спутниковых (или многодиапазонных) частот в новейших GPS-навигаторах.
Многодиапазонная технология обеспечивает более точное, надежное и качественное позиционирование по сравнению с технологиями предыдущего поколения.
Это означает улучшенное отслеживание и точность в более сложных условиях, когда сигналы отражаются от стен или каньонов, а также в случаях, когда сигнал блокируется, например, под деревьями или лесным пологом.
Инженер компании Garmin Джаред Бэнкрофт предоставил более подробную информацию, рассказал об истории этих спутников и преимуществах использования многодиапазонных частот.
Вопрос: Почему компания Garmin решила добавить поддержку многодиапазонных частот в свои портативные устройства?
Ответ: При первоначальной разработке GPS использовались две частоты — L1 и L2. Частота L1 была общедоступной, бесплатной и основной для гражданского использования. Вторая частота (L2) была зарезервирована для военного использования и могла использоваться только с ключом шифрования.За 40 лет существования GPS сообщество разработчиков осознало, что можно модернизировать сигналы для повышения точности для гражданского населения, одновременно предоставляя военным необходимое преимущество. Таким образом, в 2009 году GPS добавила дополнительную частоту (L5) и начала запуск спутников с этой возможностью.
Современные характеристики сигнала L5 лучше, чем у сигнала L1, и вместе они обеспечивают более высокую точность, чем раньше. При использовании сигнала L5 приемник может применять более совершенные методы для определения сигналов с меньшей погрешностью, тем самым повышая точность определения местоположения.
В: Почему раньше в устройствах Garmin не было многодиапазонных частот? Почему сейчас?
А: Военно-воздушные силы США (теперь, в частности, Космические силы) обслуживают спутниковую группировку. Со временем спутники выходят из строя и нуждаются в замене. Вместо того чтобы запускать спутник сразу после отказа, ВВС держат в резерве действующие запасные спутники, что помогает им поддерживать полную группировку даже во время отказов спутников.В конечном итоге спутники старого поколения выходят из строя и перемещаются на конечную орбиту, а их место занимают новые спутники. Поэтому, хотя запуск спутников L5 начался в 2009 году, потребовалось много лет, чтобы добавить спутники в группировку.
Постепенно, по мере добавления новых модернизированных спутников, их влияние начало проявляться. Даже сегодня некоторые спутники GPS не передают сигнал L5 и потребуют модернизации после завершения срока службы. В марте 2021 года около 52% спутников GPS имели сигнал L5. К 2023 году мы ожидаем, что около 71% будут иметь сигнал L5 (но это, конечно, зависит от Космических сил).
В: Какие преимущества дает пользователю многодиапазонная технология с точки зрения точности GPS?
А: Главное преимущество использования портативного устройства с многодиапазонной связью заключается в возможности приема GPS-сигналов в зонах, где сигнал сильно ослаблен. В таких случаях приемнику приходится различать отражения и прямые сигналы прямой видимости.При определении местоположения отраженные сигналы приводят к неточным расстояниям до спутника. Использование этих неточных расстояний может привести к скачкам, отклонению от курса или просто к несоответствию данных друг другу.
В таких случаях уровень L5 обеспечит большую стабильность и точность, чем традиционное устройство уровня L1. Конечно, в случае с GPS нет панацеи, и сигнал не всегда будет работать в любых условиях, но в целом это будет желанным улучшением.
В: В каких случаях может возникнуть необходимость в использовании многодиапазонного портативного радиоприемника?
А: Когда точность действительно важна, функция L5 необходима. Есть еще одно преимущество, о котором редко говорят, — это надежность. Надежность — это математическая уверенность в показателях точности, которые вам сообщает приемник.Точность обычно определяется как погрешность по сравнению с истинной точкой. Однако, если бы приемник знал точную погрешность по сравнению с истинной точкой, он бы просто выдал истинную точку. Вместо этого приемник использует согласованность измерений для определения точности положения.
Надежность решения определяется согласованностью измерений. Если все измерения совпадают, то, как правило, можно считать, что решение надежное и заслуживающее доверия. Если же измерения не совпадают, то точность может вызывать сомнения. Обычно существует компромисс между точностью и надежностью.
Для повышения надежности (или уверенности) обычно приходится давать менее точный индикатор. Все это не меняет координаты, вычисляемые приемником, — только уверенность приемника в этих координатах.
Возьмем, к примеру, самолет, летящий через океан. Предполагаемая точность приемника может составлять три метра, но более важным аспектом является надежность этого значения в три метра. В авиации зачастую важнее быть уверенным в результате, чем в точности.
Таким образом, если уровень достоверности низкий и, следовательно, использование такого источника информации несколько рискованно, пилот может использовать альтернативный источник навигации. Если же уровень достоверности высокий, пилот может решить, достаточно ли имеющейся у него точности для выполнения поставленной задачи (посадка или навигация в воздушном пространстве и т. д.).
Многоканальный анализ позволяет получить больше информации, что, как правило, повышает уверенность в правильности решения. Таким образом, вы можете больше доверять своему решению, чем раньше.
В: Означает ли это, что другие устройства Garmin неточны?
А: Устройства Garmin — одни из самых точных, которые могут купить потребители. Многочастотная технология — это просто улучшение. Другие навигационные спутниковые системы также используют сигнал L5. И европейская система Galileo, и китайская система BeiDou имеют схожие сигналы L5.Это позволяет устройствам использовать несколько систем для еще большей точности и надежности. Для достижения наилучших результатов мы рекомендуем использовать все системы GNSS, на которые способно ваше устройство, если вы стремитесь к максимально возможной точности.
Узнайте больше о системе SatIQ от Garmin.
Чтобы посмотреть все серии портативных устройств Garmin, посетите наш каталог
Мы пишем о том, как выжать максимум из вашего Garmin: скрытые функции, сравнения моделей, разборы тренировок, настройки навигации и аксессуары. Читайте другие статьи блога и будьте в курсе
|
Статью подготовил: Михаил Головин |