[Serie de molestos problemas de posicionamiento inexacto] Parte 2: ¿Por qué la señal del satélite es débil?

Para cada usuario que utiliza una aplicación de navegación de teléfono móvil, lo que más teme escuchar es el mensaje "la señal de navegación por satélite es débil", porque significa que el posicionamiento es inexacto y es posible que el usuario no pueda obtener una guía precisa. Entonces, ¿qué pasa con la señal débil? Obviamente no hay obstrucción, entonces ¿por qué no puedo recibir la señal? Hoy hablaremos brevemente sobre las causas de las señales débiles y cómo evitarlas.

En la actualidad, el momento en que Amap informa una señal débil es cuando el teléfono móvil no informa los resultados del posicionamiento satelital durante el proceso de navegación. Realizamos un análisis del problema de la señal débil por las siguientes razones:

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Se puede ver que en la mayoría de los casos (80%), la señal del satélite es realmente débil e insuficiente para el posicionamiento por satélite. En algunos casos, hay suficientes satélites y la señal es lo suficientemente fuerte, pero el posicionamiento aún es imposible. La razón puede ser Puede ser que el informe satelital recibido por el dispositivo tenga anomalías en el mensaje, lo que imposibilita calcular con éxito la posición del satélite, o que la información del mensaje proporcionada por diferentes satélites sea contradictoria, lo que dificulta determinar la verdadera posición del usuario.

Entonces, ¿cuál es la razón por la que el dispositivo no puede encontrar estrellas o puede encontrar estrellas pero la señal es débil? Hay dos posibilidades aquí:

1. Hay fuentes de interferencia electromagnética alrededor del teléfono móvil, lo que hace que la señal del satélite quede enmascarada por otras señales y no pueda bloquear el satélite. Las señales de satélite se envían desde satélites a 20.000 kilómetros de distancia. Cuando llegan a la Tierra, la intensidad de la señal se ha atenuado gravemente. En comparación con las señales 4G/5G, su intensidad es sólo una billonésima parte de la de las señales 4G/5G. Por lo tanto, la señal de satélite en la mente de todos La antena receptora generalmente se ve así:

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Los usuarios comunes y corrientes no tienen esta condición, al menos tienen que ser como Starlink.

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Pero, de hecho, por motivos de movilidad, las antenas de posicionamiento de satélites se fabrican en tamaños muy pequeños, como por ejemplo

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Este tamaño todavía no cabe en un teléfono móvil, la antena del teléfono móvil se ve así

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Cuando la antena se vuelve tan pequeña, el efecto de recepción de la señal debe ser mucho peor, por lo que se ha realizado mucho procesamiento en el diseño de la señal de posicionamiento para que pueda reconocerse y decodificarse incluso si es muy débil. El método principal es reducir la velocidad de transmisión de datos (según el teorema de Shannon) y tardar más en enviar un bit. Al final, la velocidad de transmisión de datos del GPS es de solo 50 bits/segundo y se necesitan 6 segundos para enviar un mensaje de posicionamiento completo. . A modo de comparación, la velocidad de datos de 5G puede alcanzar Gb/s. A pesar de esto, todavía existe una cierta probabilidad de que el dispositivo terminal no pueda leer con éxito los mensajes satelitales, especialmente en un entorno electromagnético fuerte.

El entorno electromagnético fuerte no está cerca de la fuente de señal de alta potencia como imaginamos, porque la señal de posicionamiento es muy débil y cualquier fuente de señal puede causar interferencias en la señal de posicionamiento, especialmente en la banda de frecuencia de la señal de posicionamiento, principalmente en el Rango de 1,1G-1,6 GHz. Hay muchas fuentes de interferencia en este rango, y los armónicos de algunas otras señales de banda de frecuencia también interferirán con la señal de posicionamiento, como varios dispositivos electrónicos en el automóvil.

Ahora algunos fabricantes de teléfonos móviles están fabricando algunas herramientas de detección que pueden identificar fuentes de interferencia en el automóvil. Antes de que se perfeccione esta función, los usuarios comunes pueden intentar cambiar la ubicación del teléfono móvil en el automóvil, por ejemplo, colocándolo lejos de la consola central. y más cerca del parabrisas para ver si se puede restablecer la señal. Tenga en cuenta que, dado que un mensaje satelital tarda 6 segundos en leerse, deberá esperar unos segundos después de cambiar la posición para ver el efecto. Si es posible, puede caminar fuera del automóvil para eliminar por completo la interferencia en el automóvil. Si funciona fuera del coche pero no dentro, significa que el problema no está en el teléfono móvil.

A modo de digresión, después de que Spacex lanzara el satélite Starlink, mucha gente se imaginó si en el futuro podrían utilizar directamente sus teléfonos móviles para realizar llamadas vía satélite, algo que en principio no es realista, aunque la órbita del satélite Starlink es mucho más baja. del satélite de posicionamiento. 100 kilómetros frente a 20.000 kilómetros), pero la atenuación de la señal es inevitable. Incluso si se puede recibir la señal del satélite, la velocidad de datos es muy baja. Lo que es aún más difícil es que el satélite reciba la Señal del teléfono móvil (la señal de posicionamiento es completamente unidireccional, el teléfono móvil no necesita enviar mensajes a la inversa). El método propuesto anteriormente por Iridium consistía en equipar una enorme antena. Esta puede ser una forma de solucionar el problema de las señales débiles en el futuro (añadiendo un jack al teléfono móvil para conectar una antena externa)

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2. Si aún no puede ubicar su teléfono en un lugar completamente abierto fuera del automóvil y no hay otros dispositivos electrónicos cerca, lo más probable es que el problema esté en su teléfono móvil. En este caso, sólo se puede solucionar "reiniciando Dafa". Muchos usuarios intentarán navegar nuevamente o reiniciar la aplicación de mapas después de que ocurra un problema. De hecho, este método probablemente sea inútil, porque es el sistema del teléfono móvil el que no se puede ubicar, no la aplicación de mapas la que no se puede ubicar, y reiniciar la aplicación no tiene ningún efecto.

Según nuestra observación, los teléfonos móviles de varios fabricantes de teléfonos móviles tienen este problema en diversos grados. Esto se ve afectado principalmente por los chips y antenas GNSS. En términos generales, la calidad del chip utilizado por los modelos de alta gama será mejor, y el seguimiento y la resolución Las señales de satélite serán mejores y las capacidades también son mayores, pero la probabilidad de problemas con los modelos más antiguos es relativamente mayor.

Finalmente, si el usuario no puede encontrar la fuente de la interferencia y no quiere reiniciar el teléfono, ¿no hay forma de navegar? Por supuesto que no. Amap ha trabajado mucho para optimizar la experiencia de navegación en condiciones de señales débiles. A partir de 2019, Amap lanzó una función de posicionamiento inteligente , que proporciona capacidades de posicionamiento continuo para escenarios de señal débil. El posicionamiento inteligente utiliza principalmente las siguientes capacidades para proporcionar capacidades de posicionamiento continuo:

  • Estimación del sensor : use el acelerómetro, giroscopio y geomagnetómetro del teléfono móvil para determinar los cambios de velocidad y dirección del teléfono móvil, y luego coopere con la comparación de mapas para determinar la carretera actual, de modo que el logotipo del automóvil pueda continuar moviéndose incluso después. entrando al túnel. . Este método de navegación inercial puede mantener una alta precisión de posicionamiento en 30 segundos. Si el tiempo es más largo, se deben combinar otros métodos de posicionamiento para mantener la precisión.

  • Estimación de puntos de red : El posicionamiento de red es otra capacidad de posicionamiento importante en los teléfonos móviles. Cuando no hay señal de satélite en el interior, el posicionamiento se logra a través del posicionamiento de red. El principio es utilizar las estaciones base circundantes escaneadas y Wifi para completar el posicionamiento. Su precisión va desde 30 metros a 200 metros. Generalmente, el Wi-Fi es más denso en las áreas urbanas y el efecto de posicionamiento es mejor. En los suburbios o en las carreteras, solo puede confiar en las estaciones base y habrá algunos retrasos o retrasos en las actualizaciones del logotipo del vehículo.

  • Solución de señal débil de satélite : para escenarios en los que los dispositivos de telefonía móvil escanean satélites pero no pueden proporcionar resultados de posicionamiento, Amap ha realizado algunas optimizaciones de algoritmos para que los resultados de posicionamiento por satélite aún se puedan proporcionar en este caso.

Lectura relacionada:

[Serie de problemas causados ​​por un posicionamiento inexacto] Parte 1: Hablando sobre la interferencia de posición del posicionamiento por satélite

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