雙頻GPS到底能實現多高精度的定位？

小米8號稱用了雙頻GPS，就能定位到幾米，有這麼神嗎？

發布會上有一個細節:

雷軍說他問工程師，(圖上)車已經壓線了，這個定位是不是不準啊？

工程師說正常現象，這個定位精度是3-5m。

所以，哪裡說厘米級了？定位精度是3-5米。

答題的業內人士別被誤導，小米並沒有虛假宣傳，沒有過分誇大，是題目別有用心的惡意捧殺。

雙頻對定位的提升主要有兩個方面.

1. 高碼率可以有效提高精度。

首先來說說L1 的情況，L1 是美帝很早就支持的衛星頻率了。也是第一代開放給民用的頻率。同年代的還有L2 這個頻率，只不過L2 是軍用的。L1 和L2 除了隨機碼和載波頻率不同以外，他們的碼率也不一樣。L1 的碼率低，每一個碼佔用的時間大約是十的負六次方秒。當然這些信號都是光速傳播的，也就是三乘十的八次方，那麼時間乘以速度光速大概是接近300米。L2 的碼率是L1 的十倍，每個碼佔用的時間周期比L1 少10倍，變成了十的負七次方。再乘以光速就是大概30米。當然這是一顆衛星的解析度，如果多顆衛星同時用，很多衛星的照射範圍取交集，那麼L1 的精度是會遠遠小於300米的。而L2 更准一些。

再說說L5。L5 和 L2 用的是同一個碼率，只不過開放給民用了。說到這裡，應該可以大概理解L5 的第一個好處了吧。

再進一步講，這樣的解析度對城市環境有什麼好處。城市中有很多高樓大廈，衛星信號經過這些建築物的反射之後變得非常雜亂，與正確的直射信號交織在一起，我們叫做多徑（很多條路徑）。要記得，這些信號是光速傳播的，即使一個小小的反射導致的一個小小的信號延遲，如果和光速做乘法得到的距離也是很大的。而這些反射的信號都是誤差來源。再去想想，你身邊那麼多建築物，衛星信號又何止反射一次啊。那麼現在對付這些反射信號有辦法嗎？其實有的，演算法引擎裡面會各種優化來努力消除這些誤差，最常用的是選擇頻譜密度最大的那個點，但是由於多徑效應，頻譜最大的點很有可能並不是信號直射得到的。

L5 信號碼率高，頻譜密度更容易集中。雖然L5 也會反射，不過反射之後的錯誤信號和正確的直射信號疊加形成新的頻譜密度高峰的概率會比較低。這樣也使得計算引擎更容易找到直射衛星信號。當然有一個情況是無解的，就是L5 的信號也沒有直射的，如果手機只能看到反射信號完全沒有直射信號那也沒有辦法了。

那麼你可能會問，L5 高碼率這麼好用，幹嘛不直接用L5啊？ 因為L1 的低碼率更容易被捕獲嘛。我們要精度的同時也不要犧牲定位時間啊。所以L1 也叫做粗略捕獲碼，待捕獲到信號之後，L5 就可以一起參與計算了。

2. 兩個頻率可以消除電離層誤差。

如果只有L1 信號，那手機接收到之後就當L1 是直射過來的了。而實際上L1 可能已經在大氣層發生了折射，而折射會導致一定的延時，還記得光速傳播吧。大氣層的這點延遲會導致很大的誤差的。很多科學家認定大氣層誤差佔到所有誤差的60% 權重。

上過大學物理課的應該知道。不同頻率的信號通過相同介質的折射率不同。L5 天生和L1 不同頻率。衛星同時發射了兩個頻率的信號，而手機接收到的時間卻不一樣，這樣就給了手機一個推算大氣層誤差的機會，進而去消除。

所以說雙頻GPS 會是未來的發展趨勢，也是可以有效改善定位體驗的。不過我想說的是，雙頻GPS 雖然有很大改善但還不是革命性的改變。但是不管怎麼說，小米邁出了這一步，沒這第一步嘗試，停留在原地又怎麼能帶動產業發展呢。大家對待新的功能要理性，也要包容。

額，發布會上雷軍說的是3-5米

這麼說不準確。

CA碼是1.023MCPS，對應一個碼片是300m，一般能夠精確到1/100，對應精度3m，加上各種雜訊，好的接收機一般能做到5m（除非大地測量的接收機，但大地測量接收機一般是在空曠的固定位置長時間工作測量，結果經過長時間平均得到的厘米級精度）。這是用CA碼的極限精度。是不可能用3m的尺子精確到3m以下的。

P碼是保密的，10.23MCPS，對應一個碼片30m，按照民用精確到1/100，對應精度0.3m。但軍碼是保密的，正常無法跟蹤到。就算跟蹤到了，其他各種誤差也很大的好不。

雙波段能夠消除電離層誤差，但是不可能把把3m的尺子變成0.3m。況且其他誤差並不能消除。

除非

1.跟蹤對齊了載波，以載波為尺子，否則不可能精確到幾十厘米。

2.使用了載波相位差分技術。

3.我的知識儲備過時了。

但除非的這三個原因跟是否使用了雙模接收機沒關係。

加個以前上學時學到的GPS精度

直接截圖自老師課件

現在新的技術發展到哪一步了我就不清楚了，因為首先其實我是學慣導+組合導航的，其次離開導航領域很多年了。

大家別較真哈，沒有針對小米，對雷總是十分敬佩和推崇的，我只是針對本問題說現階段手機定位是達不到分米級的。

業內人士來專業回答一波，無論雷總有木有說定位精度達到30cm,雖然很有可能是網友訛傳。

如題，先上一張圖讓大家感受下定位精度30cm大概是個什麼樣的直觀感受和概念

上圖的地圖底圖谷歌地球，地圖的精度在同類地圖中算是比較高的了，雖然在中國地區地表還是很模糊；上面的定位方案是採用單頻RTK在某個學校田徑由內而外繞著1、3、5跑道（標準的操場有六個跑道，每個跑道寬度是1.25米），所謂的RTK技術就是實時載波相位差分技術，在操場空曠的條件下，基本無電磁干擾，得到上面夢幻般的曲線，其定位精度大概在20cm左右，這都是使用專業的GNSS天線以及專業的定位終端採用載波相位差分定位實現的。

小米號稱使用了L1、L5雙頻信號進行定位，但是定位精度不可能達到分米級別的

即使雷布斯是我的校友，我也要說手機定位達不到分米級，肯定30cm的定位精度就是打我們整個衛星導航圈子的臉了，這比之前推出的北斗地圖APP還要扯淡。作為手機生廠商，在沒有配備專業的GNSS天線的情況下，也沒有使用差分技術，隨隨便便就能達到幾十厘米的定位精度，反正我這個專業的GNSS衛星導航人員是不能做到的。

首先,明確一個大的方向，在現階段手機裡面的定位晶元只可能是採用偽距觀測量進行定位，絕不可能採用載波相位觀測量來進行定位，並且只能是進行標準單點定位而不會去採用差分定位技術，至於為什麼懶得解釋。

其次，L1波段上調製了測距碼C/A碼，C/A碼碼長294m，姑且認為是300m，L5波段上猜測調製了測距碼P碼，P碼碼元長度為29.4m,姑且認為是30m，現有的測距誤差是百分之一碼元長度即C/A碼測距精度是3m，P碼測距精度是30cm，我想小米公司想表達的精度30cm是L5載波上調製的P碼測距精度，並非最終定位的精度。如果雷總真的說到定位精度30cm，那這久是一種典型的偷換概念，商業炒作。

最後，雙頻觀測量是可以消除電離層延遲。具體實現方式是通過L1載波上調製的C/A碼和L5載波上調製的P碼觀測量進行消電離層組合得到虛擬組合觀測量進行單點定位解算，實現的公式可以表達如下（這上面的公式是我本科的時候推導的，獻醜了）：

利用消電離層組合的虛擬觀測量來進行單點定位能夠有效提升定位的精度，但目前手機定位絕不可能達到分米級別。

以上