【Train with COROS】雙頻GPS是甚麼？ 解構「雙頻多星」技術

時至今日，「雙頻多星定位」已是GPS運動手錶的標準，但對初接觸運動手錶的用家，「雙頻GPS」、「雙頻多星」這類名詞或許有點複雜，本文就以簡單易明的科普角度，為大家一探究竟。

什麼是雙頻 衛星導航？

全球定位系統 （GPS） 是美國軍方營運的衛星導航系統，以三個 L 波段頻率運行，分別L1 、L2 和 L5。衛星每天在非常精確的軌道上繞地球兩圈，GPS信號由太空中的衛星傳輸，並由地球上的接收器接收，衛星持續傳輸信號，使地面上的 GPS 接收器能夠計算其位置、速度和方向。

傳統 GPS 運動手錶僅接收L1頻段，近年隨科技進步，運動手錶可以從原有單一頻段上增加L5頻段，手錶能夠接收兩個頻段的訊號，因此被稱為「雙頻」。相比傳統的L1頻段， L5頻段功率更高、頻寬更大，資訊傳輸量大、精準度高。

運動手錶同時以兩個頻率（L1+L5）接收衛星系統訊號，能夠大幅提升定位的精準度，同時降低環境因素對定位的影響。時至今日，雙頻多星定位技術已十分普及，但仍有少部份錶款仍使用單頻定位，消費者選擇時需要留意。至於COROS則是全線運動手錶都已經配備了雙頻多星定位。

雙頻具有多重優勢

日常使用時，GPS 手錶定位的表現會受外在因素影響，其中兩個影響較大的問題分別是電離層折射與多路徑效應，雙頻技術的採用可以減少這負面影響。

降低電離層折射所造成的誤差

電離層是地球大氣層的一個區域，由於其物理特性，衛星發射的定位訊息在穿過電離層時會產生折射，進而在手錶接收時產生延遲，並造成定位誤差。

手錶對於電離層折射造成的誤差會進行修正。僅 L1 頻段時，系統僅能透過固定演算法對此誤差進行修正。加入 L5 頻段後，將可依據 L1 和 L5 訊號接收到的時間差距，並推導出電離層實際產生的影響，進行針對性調整，提升定位準確度。

減少多路徑效應的影響

多路徑效應常發生在高樓大廈密集、大樹茂密的叢林或高山峽谷等環境。在此類環境下，衛星傳輸的定位訊號在傳輸過程中發生一次或多次反射，造成手錶在接受訊號時產生定位誤差。使用雙頻定位時，由於 L5 頻段的高碼率特性，能夠幫助系統辨識直射訊號與反射訊號，進一步提升定位精準度，減少多路徑效應對定位產生的影響。

此圖顯示Vertix 2S (紅色) 開啟具有雙頻五星定位，相比其他手錶(綠色)只有單頻定位的分別

多星定位，智慧選擇衛星連接

傳統 GPS 手錶在定位的模式選擇上，僅支援兩種定位系統同時使用，例如 GPS + BeiDou，GPS + QZSS 等。時至今日，市面上絕大部份的運動手錶都已有多星定位，允許手錶在定位時根據五大衛星系統的訊號情況，選擇最佳組合，大大提升了手錶定位的彈性、速度及精準度。

五大衛星系統分別為：GPS 美國全球定位系統、GLONASS 俄羅斯全球導航衛星系統、GALILEO 歐洲伽利略衛星導航系統、QZSS 日本準天頂衛星系統、BeiDou 中國北斗衛星導航系統