看軌跡、計(jì)算距離和配速是跑者日常的基本需求，相信不少人也有遇到明明繞著跑道跑步，卻發(fā)現(xiàn)軌跡飄了、距離不對的情況，這其實(shí)與GPS定位密不可分。

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提到定位我們就會想到GPS（Global Positioning System），也就是全球定位系統(tǒng)，它是由美國建設(shè)的定位系統(tǒng)，與我國的北斗、俄羅斯的GLONASS、歐洲的Galileo、日本的QZSS統(tǒng)稱為全球五大衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)。關(guān)于GPS有5個跑者不得不知的問題：

1、GPS的準(zhǔn)確度如何？????????????????????????????????????

?GPS 衛(wèi)星以一定的精度在太空中廣播其信號，但接收的內(nèi)容取決于其他因素，包括衛(wèi)星幾何形狀、信號阻塞、大氣條件和接收器設(shè)計(jì)特征/質(zhì)量。

????? ?2020 年 10 月 1 日至 12 月 31 日 GPS 水平位置誤差讀數(shù)的直方圖，峰值低于 1 m，顯示 95% 樣本的線位于或低于 1.82 m

支持 GPS 的智能手機(jī)通常可以精確到開闊天空下 4.9 m（16 英尺）半徑范圍內(nèi)。然而，準(zhǔn)確性在建筑物、橋梁和樹木附近會變差。

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高端用戶可以通過雙頻接收器（就是例如GPS+北斗，或是GPS+GLONASS等俗稱的雙星系統(tǒng)）和（或）增強(qiáng)系統(tǒng)（DGPS或是地面站）提高 GPS 精度，實(shí)現(xiàn)幾厘米內(nèi)的實(shí)時定位甚至毫米級的長期測量。

2、為什么 GPS 有時會顯示錯誤的位置？

產(chǎn)生錯誤的原因有很多，常見原因包括：

（1）大氣層、建筑物、橋梁、樹木等造成的衛(wèi)星信號阻塞與延遲效應(yīng)。

（2）在室內(nèi)或地下室使用；

（3）從建筑物或墻壁反射多次后的多徑效應(yīng)

GPS 信號被建筑物遮擋和反射，所以在高樓附近跑步，對GPS的準(zhǔn)確度確實(shí)是很大的考驗(yàn)！

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不太常見的原因可能包括：

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（1）無線電干擾；

（2）大范圍的太陽風(fēng)暴；

（3）衛(wèi)星維護(hù)/機(jī)動造成暫時的覆蓋空白；

（4）不符合 GPS 接口規(guī)范、設(shè)計(jì)不當(dāng)?shù)脑O(shè)備

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此外，設(shè)備的 GPS 硬件工作正常，但其地圖軟件出現(xiàn)以下故障也會出現(xiàn)問題：

（1）地圖繪制錯誤；

（2）企業(yè)名和其他地點(diǎn)名稱錯誤；

（3）缺少道路、建筑物、社區(qū)等信息；

（4）估算出的街道地址不正確。

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事實(shí)上，用戶一般會接收到多個偽范圍，偽范圍上標(biāo)記了用戶范圍錯誤（URE），它是測距精度的量度。為了計(jì)算用戶的位置，GPS 設(shè)備會測量其與多個 GPS 衛(wèi)星的距離。用戶精度則顯示為圍繞用戶的圓圈，是指設(shè)備計(jì)算出的位置與事實(shí)的接近程度，以半徑表示。

3、軍用GPS比民用GPS更準(zhǔn)確嗎？

空間 GPS 信號的用戶距離誤差（URE）對于民用和軍用 GPS 服務(wù)實(shí)際上是相同的。然而，當(dāng)今大多數(shù)民用設(shè)備只使用一個 GPS 頻率，而軍用接收器則使用兩個。

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使用兩個 GPS 頻率可以通過校正由地球大氣層引起的信號失真來提高準(zhǔn)確性。雙頻 GPS 設(shè)備目前已經(jīng)商用并可用于民用。

以首發(fā)“雙頻五星”的華為WATCH GT Runner為例，“雙頻”意味著可以校正由地球大氣層引起的信號失真，實(shí)現(xiàn)更高的信號抗干擾能力與更準(zhǔn)確的定位?！拔逍恰币馑季褪侵С諫PS、北斗、GLONASS、Galileo、QZSS五大衛(wèi)星系統(tǒng)，多種導(dǎo)航系統(tǒng)的定位聯(lián)合進(jìn)行對比校準(zhǔn)，也意味著更高的測量精度，二者共同有效提升了室外定位信號強(qiáng)度、穩(wěn)定性，抗干擾性能更強(qiáng)，運(yùn)動軌跡也更加準(zhǔn)確。

4、GPS的速度精度如何？

與定位一樣，GPS 的速度精度取決于許多因素。在理想狀態(tài)下，衛(wèi)星會在任何 3 秒間隔內(nèi)以 95% 的概率提供全球平均用戶距離率誤差 (URRE) ≤0.006 m/sec 的太空 GPS 信號。

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但是，GPS信號很難不受其他因素的影響，如衛(wèi)星幾何形狀、信號阻塞、大氣條件和接收器設(shè)計(jì)特征和質(zhì)量等，所以，選擇一款較好的接收器（對于跑者來說就是智能運(yùn)動手表）以提高速度精度是很有必要的。

5、GPS的計(jì)時精度如何？

?? GPS 時間傳輸是將時鐘和網(wǎng)絡(luò)與協(xié)調(diào)世界時 (UTC) 同步的常用方法。假定在固定位置使用專門的時間傳輸接收器，通過太空中的 GPS 信號分發(fā)，95% 的時間相對于 UTC(USNO) 的時間傳輸精度≤30 納秒（十億分之一秒）。 ?

總結(jié)

總而言之，設(shè)計(jì)合理的雙頻五星智能運(yùn)動手表確實(shí)能夠獲得更好的定位精度。同時，跑者們也應(yīng)該盡量避免在建筑物、橋梁、樹木較多的地方或者室內(nèi)、地下室等容易阻塞信號的地方使用智能運(yùn)動手表，以提高跑步定位和軌跡等相關(guān)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

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跑友們，你用的什么跑表？你的GPS軌跡會飄嗎？

參考資料：https://www.gps.gov/systems/gps/performance/accuracy/