長年にわたり、消費者向けデバイスは、位置を特定するために単一周波数の GPS 受信機を使用していました。しかし、新しいガジェットが L5 と呼ばれる 2 番目の GPS 周波数のサポートを追加し始めたため、状況は変わりつつあります。知っておくべきことはすべてここにあります。
GPS信号
全地球測位システム (GPS) は 、当初は米軍向けに設計されましたが、現在では私たちの生活において重要な役割を果たしています。ターンバイターン方式のナビゲーションから食料品の配達のための位置情報の共有に至るまで、私たちは日常的に GPS を使用しています。しかし、長い間、スマートフォン、車載ナビゲーション、スマートウォッチは、 L1 と呼ばれるレガシー周波数を使用して GPS 信号を取得し、その位置を特定していました。
L1 は広く使用されており、世界を大きく変えるのに役立ちました。ただし、この周波数は マルチパス エラー の影響を受けやすく、GPS 信号の一部が受信機に到達する前に建物、地面、その他の物体によって反射されることで発生します。 GPS での位置の特定は衛星までの距離の測定に基づいているため、これらの反射によって問題が発生し、衛星から受信機に直接到達する信号とは異なる距離が示されてしまいます。 L1 信号は、物理的な障害物を通過する場合にもあまり効果的ではありません。
そのため、米国政府は時代の変化と技術の進歩に対応するために、 GPS の最新化プログラム を実行しています。この近代化の取り組みの一環として、L2、L5、L1C という 3 つの新しい GPS 信号を民生用に提供しています。
L1C はまだ開発段階にあり、ナビゲーション データは提供しませんが、L2 信号と L5 信号は異なる運用前の段階にあり、2022 年 6 月の時点では L5 よりも L2 信号を送信する衛星の方が多いです。米国政府は、信号の強化を目指しています。これらの新しい信号を使用した民間使用のための GPS 位置精度。
L2 信号と L5 信号はどちらも L1 信号よりも強力で帯域幅が広いですが、干渉やマルチパス エラーへの対処を含め、ほとんどすべての点で L5 が 3 つの信号の中で最も優れています。また、L2 は、精度を高めるために L1 信号とともに使用されることになっています。 L5 信号は独立して解釈できます。
L5 は 2014 年にサポートされている衛星 で放送を開始し、2022 年 6 月現在、17 個の GPS 衛星によって送信されています。 18 ～ 24 基未満の衛星によってブロードキャストされる GPS 信号は用途が限られていると考えられるため、L5 が十分に役立つようになるまでには、少なくともあと 1 回衛星を打ち上げる必要があります。 24 機の L5 対応衛星が 2027 年までに空に到達すると予想されています。
なぜ L5 が重要なのでしょうか?
前述したように、L5 は民間利用可能な最も先進的な GPS 信号です。これは主に、航空機の航行を支援するなど、人命に関わる高性能アプリケーションを目的としていますが、L1 信号と同様に誰でも利用できます。そのため、スマートフォン、フィットネス トラッカー、車載ナビゲーション システム、スマートウォッチなどの量販消費者向けデバイスのメーカーは、可能な限り最高の GPS エクスペリエンスを提供するために、GPS を自社のデバイスに統合しています。
L5 信号が持つ重要な利点の 1 つは、世界中で航空航行用に予約されている 1176.45MHz の無線周波数を使用していることです。そのため、テレビ放送、レーダー、地上のナビゲーション補助装置など、この周波数の他の電波トラフィックからの干渉を心配する必要はありません。
L5 データを使用すると、デバイスはより高度な方法にアクセスして、どの信号のエラーが少ないかを判断し、位置を効果的に特定できます。 GPS 信号は受信できるものの、著しく劣化している地域で特に役立ちます。このような状況では、L5 は帯域幅が増加したおかげで、受信信号に存在する反射を判断するのに有益なより多くの情報を提供できます。
さらに、L5 信号が強力になることで、密集した都市環境でのカバレッジが向上し、デバイスが 位置を迅速にロック できるようになります。最後に、周波数が低いため、屋内での使用の受信が強化されます。
したがって、L5 信号を受信できるデバイスは、L1 または L2 信号を備えたデバイスよりも正確な位置データを提供することが期待できます。
どのデバイスが L5 信号を使用しますか?
デバイス メーカーは、L1 信号と並行してデュアル周波数 GPS の一部として L5 信号の使用を開始しています。 Xiaomi Mi 8 は 2018 年に L5 サポートを取得した最初のスマートフォンでしたが、それ以来、同じ機能を備えた複数のデバイスが市場に登場しました。 L5 GPS 信号を受信できることがわかっている一般的なデバイスには、 Apple Watch Ultra 、Garmin の GPSMAP 65、65s 、 および 66sr ハンドヘルド GPS トラッカー、 および 携帯電話、 Samsung の Galaxy S22+ などがあります。 、 S21+ 、および S21 Ultra 電話。
残念ながら、L5 GPS 信号を受信できるすべてのデバイスを含む 1 つのリストを取得することは不可能です。ただし、 Google Sheets 上のこのオープン データベースには 、 GPSTest Android アプリ からの情報が含まれており、L5 信号をサポートするほとんどの Android スマートフォンが含まれているようです。
さらに、お使いの Android 携帯電話が GNSSLogger をサポートしているかどうか知りたい場合は、 Huawei は Google の GNSSLogger を使用することをお勧めします。このアプリを使用して、 全地球航法衛星システム (GNSS) データをキャプチャし 、L5 信号の存在を判断できます。前述の GPSTest アプリも、Android デバイスが L5 をサポートしているかどうかを確認するオプションの 1 つとして推奨されることがよくあります。
もう 1 つのオプションは、デバイスの製造元に問い合わせて、特定のデバイスが L5 信号をサポートしているかどうかを確認することです。
L5 信号には新しいハードウェアが必要であり、L1 信号とのみ互換性のある古いデバイスでは動作しないことに注意してください。
L5 信号は GPS に限定されない
米国政府が所有する GPS が唯一の全地球測位衛星システム (GNSS) ではありません。 L5 信号を使用する GNNS はこれだけではありません。中国の 北斗 、EUの ガリレオ 、インドの IRNSS 、日本の QZSS もL5周波数で信号を送信します。さらに、ロシアの グロナス社は 、2025 年までに L5 信号を放送できる衛星を打ち上げる予定です。
これらの衛星システムからの L5 信号は、民生用デバイスで採用されている多くの GPS 受信機で使用できます。これらのマルチ GNSS 受信機は、GPS のみを使用する受信機よりもさらに優れた位置精度を提供できます。
位置精度の向上
L5 信号は、GPS 兵器への歓迎すべき追加です。これにより、デバイスの位置精度が大幅に向上し、位置ロックの取得が高速化され、従来の L1 帯域が通常困難な場所でもより適切に機能するようになります。とはいえ、この記事の執筆時点では、米国政府はまだ L5 信号を正式に運用できるほど十分な衛星を設置していないため、その恩恵をすべて享受するには少なくとも 2 年はかかるでしょう。
