VNR Content
Pearl
Trong nhiều năm, các thiết bị consumer-grade đã sử dụng máy thu GPS tần số đơn để xác định vị trí của chúng. Nhưng điều đó đang thay đổi khi các thiết bị mới hơn bắt đầu hỗ trợ thêm tần số GPS thứ hai được gọi là L5, đáng chú ý nhất là iPhone 14 Pro và iPhone 14 Pro Max mới ra mắt của Apple. Đây là những điều bạn cần biết về công nghệ mới này.
Tín hiệu GPS
Hệ thống Định vị Toàn cầu hay GPS hiện đóng một vai trò quan trọng trong cuộc sống. Từ điều hướng hành trình đến chia sẻ vị trí, chúng ta sử dụng GPS hàng ngày. Suốt một thời gian dài, điện thoại thông minh, điều hướng trong ô tô hoặc đồng hồ thông minh của bạn đã sử dụng tần số gọi là L1 để nhận tín hiệu GPS và xác định vị trí.
GPS đóng một vai trò quan trọng, giúp điều hướng và chia sẻ vị trí dù bạn ở bất kỳ đâu
L1 được sử dụng rộng rãi và đã góp phần thay đổi thế giới một cách đáng kể. Nhưng tần số này dễ bị lỗi đa đường (multipath errors), gây ra khi một số tín hiệu GPS bị phản xạ bởi các tòa nhà, mặt đất và các vật thể khác trước khi đến máy thu. Việc xác định vị trí trong GPS dựa trên việc đo khoảng cách tới vệ tinh, vì vậy những phản xạ này gây ra sự cố, hiển thị một khoảng cách khác với tín hiệu đến máy thu trực tiếp từ vệ tinh. Các tín hiệu L1 cũng không hiệu quả lắm khi di chuyển qua các vật cản vật lý.
Vì vậy, chính phủ Hoa Kỳ đã tiến hành một chương trình hiện đại hóa GPS để bắt kịp với sự thay đổi của thời đại và công nghệ tiên tiến. Chính vì vậy mà thế giới đã được biết đến ba tín hiệu GPS mới: L2, L5 và L1C.
GPS L5 được xem là phiên bản cao cấp nhất trong các phiên bản GPS
L1C vẫn đang trong giai đoạn phát triển và không cung cấp dữ liệu điều hướng, nhưng các tín hiệu L2 và L5 đang ở các giai đoạn tiền hoạt động khác nhau, với nhiều vệ tinh truyền tín hiệu hơn kể từ tháng 6 năm 2022. Chính phủ Hoa Kỳ đặt mục tiêu tăng Độ chính xác của vị trí GPS cho việc sử dụng dân sự với các tín hiệu mới này.
Cả tín hiệu L2 và L5 đều mạnh hơn tín hiệu L1 và có nhiều băng thông hơn, nhưng L5 được xem là tốt nhất ở hầu hết mọi thứ, bao gồm cả việc xử lý nhiễu và lỗi đa đường. Ngoài ra, trong khi L2 cần kết hợp với tín hiệu L1 để tăng độ chính xác, tín hiệu L5 có thể hoạt động một cách độc lập.
L5 bắt đầu phát sóng trên các vệ tinh được hỗ trợ vào năm 2014 và tính đến tháng 6 năm 2022, nó được truyền bởi 17 vệ tinh GPS. Vì bất kỳ tín hiệu GPS nào được phát bởi ít hơn 18-24 vệ tinh được coi là sử dụng hạn chế, nên L5 sẽ cần thêm ít nhất một lần phóng vệ tinh nữa để trở nên hữu ích hơn. Từ nay đến năm 2027, 24 vệ tinh dành cho L5 dự kiến sẽ được phóng lên bầu trời.
Tại sao L5 lại quan trọng?
Từ nay đến năm 2027, 24 vệ tinh dành cho L5 dự kiến sẽ được phóng lên bầu trời
Như đã đề cập, L5 là tín hiệu GPS tiên tiến nhất hiện có cho mục đích dân dụng. Mặc dù nó chủ yếu dành cho các ứng dụng quan trọng trong cuộc sống và hiệu suất cao, chẳng hạn như giúp máy bay điều hướng, nhưng nó cũng có thể dành cho tất cả mọi người, tương tự như tín hiệu L1. Vì vậy, các nhà sản xuất thiết bị tiêu dùng phổ biến trên thị trường như điện thoại thông minh, thiết bị theo dõi thể dục, hệ thống định vị trong ô tô và đồng hồ thông minh đang tìm cách tích hợp tín hiệu này vào thiết bị của mình để mang lại trải nghiệm GPS tốt nhất có thể.
Một trong những lợi thế chính mà tín hiệu L5 sở hữu là sử dụng tần số vô tuyến 1176,45MHz, được dành cho điều hướng hàng không trên toàn thế giới. Do đó, chúng ta không phải lo lắng sẽ có sự can thiệp từ bất kỳ lưu lượng sóng vô tuyến nào khác trong tần số này, chẳng hạn như chương trình phát sóng truyền hình, radar và bất kỳ công cụ hỗ trợ điều hướng trên mặt đất nào.
Tín hiệu L5 mạnh hơn dẫn đến khả năng phủ sóng tốt hơn trong môi trường đô thị đông đúc
Với dữ liệu L5, thiết bị của bạn có thể truy cập các phương pháp nâng cao hơn để xác định tín hiệu nào ít lỗi hơn và xác định chính xác vị trí một cách hiệu quả. Nó đặc biệt hữu ích ở những khu vực có thể nhận được tín hiệu GPS yếu. Trong những tình huống như vậy, L5, nhờ băng thông tăng lên, có thể cung cấp nhiều thông tin có lợi hơn trong việc xác định phản xạ có trong tín hiệu nhận được.
Ngoài ra, tín hiệu L5 mạnh hơn dẫn đến khả năng phủ sóng tốt hơn trong môi trường đô thị đông đúc và giúp thiết bị định vị nhanh chóng. Cuối cùng, tần số thấp hơn của L5 giúp tăng cường khả năng thu sóng để sử dụng trong nhà.
Trên thực tế, iPhone 14 Pro và iPhone 14 Pro Max không phải những smartphone đầu tiên hỗ trợ GPS L5. Flagship trong vài năm trở lại đây của Huawei, OnePlus và Xiaomi đều đã trang bị GPS băng tần kép.
Tham khảo How to Geek
Tín hiệu GPS
Hệ thống Định vị Toàn cầu hay GPS hiện đóng một vai trò quan trọng trong cuộc sống. Từ điều hướng hành trình đến chia sẻ vị trí, chúng ta sử dụng GPS hàng ngày. Suốt một thời gian dài, điện thoại thông minh, điều hướng trong ô tô hoặc đồng hồ thông minh của bạn đã sử dụng tần số gọi là L1 để nhận tín hiệu GPS và xác định vị trí.
L1 được sử dụng rộng rãi và đã góp phần thay đổi thế giới một cách đáng kể. Nhưng tần số này dễ bị lỗi đa đường (multipath errors), gây ra khi một số tín hiệu GPS bị phản xạ bởi các tòa nhà, mặt đất và các vật thể khác trước khi đến máy thu. Việc xác định vị trí trong GPS dựa trên việc đo khoảng cách tới vệ tinh, vì vậy những phản xạ này gây ra sự cố, hiển thị một khoảng cách khác với tín hiệu đến máy thu trực tiếp từ vệ tinh. Các tín hiệu L1 cũng không hiệu quả lắm khi di chuyển qua các vật cản vật lý.
Vì vậy, chính phủ Hoa Kỳ đã tiến hành một chương trình hiện đại hóa GPS để bắt kịp với sự thay đổi của thời đại và công nghệ tiên tiến. Chính vì vậy mà thế giới đã được biết đến ba tín hiệu GPS mới: L2, L5 và L1C.
L1C vẫn đang trong giai đoạn phát triển và không cung cấp dữ liệu điều hướng, nhưng các tín hiệu L2 và L5 đang ở các giai đoạn tiền hoạt động khác nhau, với nhiều vệ tinh truyền tín hiệu hơn kể từ tháng 6 năm 2022. Chính phủ Hoa Kỳ đặt mục tiêu tăng Độ chính xác của vị trí GPS cho việc sử dụng dân sự với các tín hiệu mới này.
Cả tín hiệu L2 và L5 đều mạnh hơn tín hiệu L1 và có nhiều băng thông hơn, nhưng L5 được xem là tốt nhất ở hầu hết mọi thứ, bao gồm cả việc xử lý nhiễu và lỗi đa đường. Ngoài ra, trong khi L2 cần kết hợp với tín hiệu L1 để tăng độ chính xác, tín hiệu L5 có thể hoạt động một cách độc lập.
L5 bắt đầu phát sóng trên các vệ tinh được hỗ trợ vào năm 2014 và tính đến tháng 6 năm 2022, nó được truyền bởi 17 vệ tinh GPS. Vì bất kỳ tín hiệu GPS nào được phát bởi ít hơn 18-24 vệ tinh được coi là sử dụng hạn chế, nên L5 sẽ cần thêm ít nhất một lần phóng vệ tinh nữa để trở nên hữu ích hơn. Từ nay đến năm 2027, 24 vệ tinh dành cho L5 dự kiến sẽ được phóng lên bầu trời.
Tại sao L5 lại quan trọng?
Như đã đề cập, L5 là tín hiệu GPS tiên tiến nhất hiện có cho mục đích dân dụng. Mặc dù nó chủ yếu dành cho các ứng dụng quan trọng trong cuộc sống và hiệu suất cao, chẳng hạn như giúp máy bay điều hướng, nhưng nó cũng có thể dành cho tất cả mọi người, tương tự như tín hiệu L1. Vì vậy, các nhà sản xuất thiết bị tiêu dùng phổ biến trên thị trường như điện thoại thông minh, thiết bị theo dõi thể dục, hệ thống định vị trong ô tô và đồng hồ thông minh đang tìm cách tích hợp tín hiệu này vào thiết bị của mình để mang lại trải nghiệm GPS tốt nhất có thể.
Một trong những lợi thế chính mà tín hiệu L5 sở hữu là sử dụng tần số vô tuyến 1176,45MHz, được dành cho điều hướng hàng không trên toàn thế giới. Do đó, chúng ta không phải lo lắng sẽ có sự can thiệp từ bất kỳ lưu lượng sóng vô tuyến nào khác trong tần số này, chẳng hạn như chương trình phát sóng truyền hình, radar và bất kỳ công cụ hỗ trợ điều hướng trên mặt đất nào.
Với dữ liệu L5, thiết bị của bạn có thể truy cập các phương pháp nâng cao hơn để xác định tín hiệu nào ít lỗi hơn và xác định chính xác vị trí một cách hiệu quả. Nó đặc biệt hữu ích ở những khu vực có thể nhận được tín hiệu GPS yếu. Trong những tình huống như vậy, L5, nhờ băng thông tăng lên, có thể cung cấp nhiều thông tin có lợi hơn trong việc xác định phản xạ có trong tín hiệu nhận được.
Ngoài ra, tín hiệu L5 mạnh hơn dẫn đến khả năng phủ sóng tốt hơn trong môi trường đô thị đông đúc và giúp thiết bị định vị nhanh chóng. Cuối cùng, tần số thấp hơn của L5 giúp tăng cường khả năng thu sóng để sử dụng trong nhà.
Trên thực tế, iPhone 14 Pro và iPhone 14 Pro Max không phải những smartphone đầu tiên hỗ trợ GPS L5. Flagship trong vài năm trở lại đây của Huawei, OnePlus và Xiaomi đều đã trang bị GPS băng tần kép.
Tham khảo How to Geek
