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

Durante anos, os dispositivos de consumo usaram receptores GPS de frequência única para determinar sua localização. Mas isso está mudando à medida que os dispositivos mais recentes começaram a adicionar suporte para uma segunda frequência GPS chamada L5. Aqui está tudo o que você precisa saber.

O sinal GPS

Embora inicialmente concebido para as forças armadas dos Estados Unidos, o Sistema de Posicionamento Global ou GPS desempenha agora um papel vital nas nossas vidas. Desde a navegação passo a passo até o compartilhamento de nossa localização para entrega de compras, usamos GPS diariamente. Mas durante muito tempo, o seu smartphone, navegação no carro ou smartwatch utilizaria uma frequência legada chamada L1 para obter o sinal GPS e determinar a sua localização.

L1 é amplamente utilizado e ajudou a transformar o mundo em grande escala. Mas esta frequência é suscetível a erros de multipercurso , que são causados ​​quando alguns sinais GPS são refletidos por edifícios, pelo solo e outros objetos antes de chegarem ao receptor. A determinação de localizações no GPS é baseada na medição de distâncias aos satélites, portanto essas reflexões causam um problema, mostrando uma distância diferente de um sinal que chega ao receptor diretamente do satélite. Os sinais L1 também não são muito eficazes para atravessar obstruções físicas.

Assim, o governo dos EUA tem executado um programa de modernização do GPS para acompanhar os tempos de mudança e o avanço da tecnologia. Como parte deste esforço de modernização, está a colocar em campo três novos sinais GPS para uso civil: L2, L5 e L1C.

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

Embora os sinais L2 e L5 sejam mais poderosos que o sinal L1 e tenham mais largura de banda, o L5 é o melhor dos três em praticamente tudo, inclusive em lidar com interferências e erros de multipercurso. Além disso, L2 deve ser usado com o sinal L1 para aumentar sua precisão; o sinal L5 pode ser interpretado de forma independente.

L5 começou a transmitir em satélites suportados em 2014 e, em junho de 2022, é transmitido por 17 satélites GPS. Como qualquer sinal 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 razoavelmente útil. Espera-se que 24 satélites com capacidade L5 alcancem os céus até 2027.

Por que L5 é importante?

Conforme mencionado, L5 é o sinal GPS mais avançado disponível para uso civil. Embora seja destinado principalmente a aplicações críticas para a vida e de alto desempenho, como ajudar aeronaves a navegar, está disponível para todos, como o sinal L1. Assim, os fabricantes de dispositivos de consumo de massa, como smartphones, rastreadores de fitness, sistemas de navegação para automóveis e smartwatches, estão integrando-os em seus dispositivos para oferecer a melhor experiência GPS possível.

Uma das principais vantagens do sinal L5 é que utiliza a radiofrequência 1176,45 MHz, reservada à navegação aeronáutica em todo o mundo. Como tal, não precisa se preocupar com a interferência de qualquer outro tráfego de ondas de rádio nesta frequência, como transmissões de televisão, radares e quaisquer auxílios à navegação terrestres.

Com os dados L5, seu dispositivo pode acessar métodos mais avançados para determinar quais sinais apresentam menos erros e identificar com eficácia a localização. É particularmente útil em áreas onde o sinal GPS pode ser recebido, mas está gravemente degradado. Nessas situações, o L5, graças ao seu aumento de largura de banda, pode fornecer mais informações benéficas na determinação das reflexões presentes no sinal recebido.

Além disso, o sinal L5 mais forte resulta em melhor cobertura em ambientes urbanos densos e ajuda os dispositivos a obterem um bloqueio de localização rapidamente. Finalmente, a sua frequência mais baixa melhora a recepção para utilização em interiores.

Portanto, você pode esperar que dispositivos capazes de receber o sinal L5 forneçam dados de localização 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 dispositivos com o mesmo recurso chegaram ao mercado. Alguns dos dispositivos populares que sabemos que são capazes de receber o sinal GPS L5 incluem  o Apple Watch Ultra , os rastreadores GPS portáteis GPSMAP 65 , 65s e 66sr da Garmin, os telefones das séries Google Pixel 4 , 5 e 6 e o ​​Galaxy S22 + da Samsung. , S21+ e S21 Ultra .

Infelizmente, é impossível obter uma lista com todos os dispositivos capazes de receber o sinal GPS L5. 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 curioso para saber se o seu telefone Android é compatível ou não, a Huawei recomenda o uso do GNSSLogger do Google . Você pode usar o aplicativo para capturar os dados do sistema global de navegação por satélite (GNSS) e determinar a presença do 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 descobrir se um determinado dispositivo suporta o sinal L5.

Lembre-se, o sinal L5 requer novo hardware e não funcionará em dispositivos mais antigos que sejam compatíveis apenas com o sinal L1.

Os sinais L5 não estão limitados ao GPS

O GPS, que pertence ao governo dos EUA, não é o único sistema global de navegação por satélite (GNSS). Também não é o único GNNS a usar o sinal L5. O BeiDou da China , o Galileo da UE , o IRNSS da Índia e o QZSS do Japão também transmitem sinais na frequência L5. Além disso, a Glonass da Rússia 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 empregados em dispositivos de consumo. Esses receptores multi-GNSS podem oferecer precisão de localização 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. Ele pode melhorar significativamente a precisão da localização em seus dispositivos, tornar a obtenção de um bloqueio de localização mais rápida e até mesmo funcionar melhor em locais onde a banda L1 herdada normalmente tem dificuldades. Dito isto, no momento em que este artigo foi escrito, o governo dos EUA ainda não havia colocado satélites suficientes para tornar o sinal L5 oficialmente operacional, por isso levará pelo menos alguns anos para colhermos todos os seus benefícios.