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Ab 2018: Ortungs-Chip von Broadcom wird auf 30 Zentimeter genau

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In jedem aktuellen Smartphone steckt ein Chip für die Satellitenortung. Wer die Navigation mittels GPS einmal genutzt hat, wird auch häufiger deren Ungenauigkeiten kennengelernt haben. Aufgrund gewollter Einschränkungen ist die aktuelle GPS-Implementierung auf nur etwa 5 m genau, alles weitere simulieren zum Beispiel die Navigationssysteme über Mechanismen wie die Tatsache, dass sich der Autofahrer auf einer Straße befinden muss – entsprechend wird der aktuelle Aufenthaltspunkt gesetzt. Vermessungen, die sich auf GPS stützen, haben Korrekturmechanismen, über die eine höhere Genauigkeit erreicht wird.

Ab 2018 will Broadcom aber einen neuen Navigationschip anbieten, der anstatt der ungenaueren L1-Signale die genaueren L5-Signale der Satelliten nutzen kann. Aktuelle Smartphones und Navigationssysteme können aber nicht nur GPS-Signale verwenden, sondern auch das europäische Galileo, das japanische QZSS und das russische Glonass. Allen Systemen ist aber die Ungenauigkeit in etwa gemein und alle satellitengestützte Systeme können über die Verwendung anderer Signale genauer werden.

Bisher verwenden die kompakten Chips in Smartphones die besagten L1-Signale. Diese werden von den Satelliten ausgesendet, über die Signallaufzeit von mindestens drei Satelliten kann der Receiver seine aktuelle Position bestimmen. Im L1-Signal enthalten sind die aktuelle Position des Satelliten, die Zeit und eine eindeutige Identifikation des Satelliten.

Das Problem des L1-Signals ist aber die Tatsache, dass hier auf 1 MHz gearbeitet wird, was zu Irritationen des Signals durch Gebäude und andere Hindernisse führen kann. Eben diese Irritationen in Form von Reflexionen sorgt dafür, dass das Signal den Empfänger später erreicht als gedacht, was zu fehlerhaften Berechnungen der aktuellen Position führt. Hier rührt ein Großteil der Ungenauigkeit her.

Das L5-Signal wird auf 10 MHz gesendet und kann daher zeitlich genauer aufgelöst werden, was der Genauigkeit zuträglich ist. Der Empfänger kann eventuelle Irritationen des Signals besser erkennen und daher ignorieren. Das L5-Signal wird aufgrund der Genauigkeit bereits von professionellen Ortungssystemen genutzt. In Smartphones war dies aber bisher nicht möglich. Da sich nun aber ausreichend Satelliten im Orbit befinden, die das L5-Signal senden können und zudem Broadcom mit dem BCM47755 einen Chip entwickelt hat, der in 28 nm gefertigt wird und 50 % sparsamer ist als der ungenauere Vorgänger, sollen Smartphones ab 2018 eben diesen Chip verwenden können.

Um noch genauer als die derzeit möglichen 30 cm mit den L5-Signalen zu werden, sind weiterhin Korrekturmechanismen notwendig, die auf stationäre Fixpunkte angewiesen sind. Diese werden zum Beispiel für Vermessungen verwenden, die auf den Zentimeter genau sind.

Der Broadcom BCM47755 unterstützt folgende Signale:

  • GPS L1 C/A
  • GLONASS L1
  • BeiDou (BDS) B1
  • QZSS L1
  • Galileo (GAL) E1
  • GPS L5
  • Galileo E5a
  • QZSS L5

Wann die ersten Smartphones den Broadcom BCM47755 verwenden werden und welche dies sind, ist derzeit noch nicht bekannt.

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