O que é o GPS L5 e como ele melhora a precisão do GPS?

Por muitos anos, os receptores GPS de frequência única têm sido usados ​​em dispositivos de posicionamento de consumidores. Mas isso está mudando à medida que novos gadgets começaram a adicionar suporte para uma segunda frequência de GPS chamada L5. Aqui está tudo o que você precisa saber.

sinal GPS

Originalmente desenvolvido para os militares dos Estados Unidos, o Sistema de Posicionamento Global ou GPS agora desempenha um papel vital em nossas vidas. Desde a navegação passo a passo até o compartilhamento de informações de localização para entrega de mantimentos, usamos o GPS todos os dias. Mas por muito tempo, seu smartphone, navegação de carro ou relógio inteligente usava a frequência L1 desatualizada para receber um sinal de GPS e determinar sua localização.

A L1 é amplamente utilizada e ajudou a mudar o mundo significativamente. Mas essa frequência está sujeita a erros de multicaminho , que ocorrem quando alguns sinais de GPS são refletidos por prédios, solo e outros objetos antes de chegarem ao receptor. O posicionamento GPS é baseado na medição de distâncias de satélites, portanto, essas reflexões causam um problema ao mostrar uma distância diferente do sinal que chega ao receptor diretamente do satélite. Os sinais L1 também não são muito eficazes na superação de obstáculos físicos.

Assim, o governo dos EUA lançou um programa de modernização do GPS para acompanhar os tempos e os avanços da tecnologia. Como parte desse esforço de atualização, a empresa está usando três novos sinais de GPS para uso civil: L2, L5 e L1C.

O L1C ainda está em desenvolvimento e não fornece dados de navegação, mas os sinais L2 e L5 estão em diferentes estágios pré-operacionais e, em junho de 2022, mais satélites estão transmitindo sinal L2 do que L5. O governo dos EUA está procurando melhorar a precisão do posicionamento do GPS para uso civil com esses novos sinais.

Enquanto os sinais L2 e L5 são mais fortes que o sinal L1 e têm mais largura de banda, L5 é o melhor dos três em quase tudo, incluindo manipulação de interferência e erros de multipath. Além disso, L2 deve ser usado com o sinal L1 para melhorar sua precisão; o sinal L5 pode ser interpretado independentemente.

L5 começou a transmitir para satélites suportados em 2014 e, em junho de 2022, 17 satélites GPS estão transmitindo. Como qualquer sinal de GPS transmitido por menos de 18 a 24 satélites é considerado de uso limitado, o L5 precisará de pelo menos mais um lançamento de satélite para se tornar útil o suficiente. Espera-se que até 2027, 24 satélites com suporte L5 subam ao céu.

Por que L5 importa?

Como mencionado, L5 é o sinal de GPS mais avançado disponível para uso civil. Embora seja destinado principalmente a aplicações críticas e de alto desempenho, como assistência à navegação de aeronaves, está disponível para todos, assim como o sinal L1. Portanto, os fabricantes de dispositivos de consumo convencionais, como smartphones, rastreadores de fitness, sistemas de navegação para carros e relógios inteligentes, estão integrando-o em seus dispositivos para oferecer a melhor experiência GPS possível.

Uma das principais vantagens do sinal L5 é que ele usa a frequência de rádio de 1176,45 MHz reservada para navegação aérea em todo o mundo. Assim, ele não precisa se preocupar com a interferência de qualquer outro tráfego de ondas de rádio nessa frequência, como transmissões de televisão, radares e quaisquer auxílios à navegação terrestre.

Com os dados L5, seu dispositivo pode acessar métodos mais avançados para determinar quais sinais têm menos erros e localizar com eficiência. Isso é especialmente útil em locais onde o sinal GPS pode ser recebido, mas está severamente degradado. Em tais situações, L5, devido à sua maior largura de banda, pode fornecer mais informações úteis para determinar as reflexões presentes no sinal recebido.

Além disso, o sinal L5 mais forte oferece melhor cobertura em áreas urbanas densas e ajuda a localizar os dispositivos rapidamente. Finalmente, sua frequência mais baixa melhora a recepção quando usada em ambientes internos.

Assim, você pode esperar que dispositivos capazes de receber um sinal L5 forneçam dados de posição mais precisos do que dispositivos com sinais L1 ou L2.

Quais dispositivos usam o sinal L5?

Os fabricantes de dispositivos começaram a usar o sinal L5 como parte do GPS de dupla frequência junto com o sinal L1. O Xiaomi Mi 8 foi o primeiro smartphone a receber suporte L5 em 2018, mas desde então vários aparelhos com o mesmo recurso surgiram no mercado. Alguns dos dispositivos populares que sabemos que são capazes de receber um sinal GPS L5 incluem o Apple Watch Ultra, os rastreadores GPS portáteis Garmin GPSMAP 65 , 65s e 66sr , os telefones das séries Google Pixel 4 , 5 e 6 e o ​​Samsung Galaxy Telefones S22+., S21+ e S21 Ultra.

Infelizmente, é impossível obter uma lista com todos os dispositivos capazes de receber o sinal L5 GPS. Mas esse banco de dados aberto no Planilhas Google , contendo informações do aplicativo GPSTest para Android , parece incluir a maioria dos telefones Android que suportam o sinal L5.

Além disso, se você está se perguntando se o seu telefone Android suporta ou não, a Huawei recomenda usar o GNSSLogger do Google . Você pode usar o aplicativo para coletar dados do Sistema Global de Navegação por Satélite (GNSS) e determinar se há um sinal L5. O aplicativo GPSTest mencionado anteriormente também é frequentemente recomendado como uma das opções para verificar se um dispositivo Android suporta L5.

Outra opção é entrar em contato com o fabricante do dispositivo para ver se um determinado dispositivo suporta o sinal L5.

Observe que o sinal L5 requer um novo hardware e não funcionará em dispositivos mais antigos que são compatíveis apenas com o sinal L1.

Os sinais L5 não estão limitados ao GPS

O GPS, de propriedade do governo dos EUA, não é o único sistema global de navegação por satélite (GNSS). Este não é o único GNNS usando o sinal L5. BeiDou na China, Galileo na UE, IRNSS na Índia e QZSS no Japão também transmitem na frequência L5. Além disso, o russo Glonass planeja lançar satélites capazes de transmitir o sinal L5 até 2025.

Os sinais L5 desses sistemas de satélite podem ser usados ​​por muitos receptores GPS usados ​​em dispositivos de consumo. Esses receptores multi-GNSS podem fornecer precisão de posicionamento ainda melhor do que aqueles que usam apenas GPS.

Precisão de localização aprimorada

O sinal L5 é uma adição bem-vinda ao arsenal do GPS. Isso pode melhorar muito a precisão da localização em seus dispositivos, obter o bloqueio de localização mais rapidamente e até funcionar melhor em locais onde a banda L1 herdada geralmente tem dificuldades. No entanto, no momento da redação deste artigo, o governo dos EUA ainda não instalou satélites suficientes para habilitar oficialmente o sinal L5, portanto, levará pelo menos alguns anos para tirarmos o máximo proveito dele.