從 10 米到 1 米，GPS 定位精度將迎來飛躍？

作為“我在哪裏？”的答案來源，GPS（全球定位系統）對於人類生活的影響絕不止一點半點。
不管你用蘋果還是Android，安裝大部分軟件時手機會彈出這樣一條提示：“是否允許使用定位信息？”。允許之後，軟件就能提供更加針對而精確的服務，而這個過程主要就是通過 GPS 技術來實現。

不過 GPS 定位同樣存在定位誤差，而對於民用領域來説，這個值大概在 10 米左右。據 Gizmodo 報道，一隊來自加州大學的研究者表示他們已經將這個精度縮小到了 1 米。

10 米：有點準但是又有點不準

通過接收 24 顆衞星中至少 3 顆的發出的信息，包括衞星的位置以及信號發出的時間，我們就能夠通過計算出三個半徑，並且在空間中畫出三個球體，而你的位置就在三個球體交匯的點上。

由於 GPS 採用的是中距離的地球環繞軌道，所以距離導致了誤差不可避免的存在。即便是超過 3 顆衞星數據疊加，最佳的定位誤差還是在 10 米左右。
由於 GPS 實際上是由美國國防部牽頭研製和維護的，不可避免的牽扯到軍事的因素。最早期因為害怕別的國家利用高精度的定位對美國進行打擊，他們甚至故意加大民用定位的誤差，導致當時民用精度只能達到 100 米，而這一做法直到 2000 年才被克林頓政府撤銷。

但對於普通用户來説 10 米的精度就比較尷尬了，比如在城市裏打個車，如果你自己不熟悉的話就很難確認自己究竟在馬路的哪一邊。

提升精度：看起來容易做起來難

想要進一步提升精度的方法也有很多：最簡單的就是降低衞星的軌道，可這樣一來為了實現覆蓋需要發射的衞星數量會急劇增加，間接增加了整個系統的部署成本。

既然衞星的數據精確度無法再提升，那就只要引入其他數據了，其中最直接的就是將 GPS 數據與陀螺儀的數據進行對比。

這個想法很早就有人提出，但是問題隨之而來——龐大的計算量。GPS 的數據是座標數據，而陀螺儀給出的則是運動加速度數據，複雜的對比過程需要動用大量計算能力。
而這次，來自加州大學的這個研究團隊就提出了一種全新的算法，能夠大幅減少預算量負擔，哪怕是手機這樣的移動設備同樣也能夠滿足。

目前，這種全新的算法已經刊登在在 IEEE Transactions 上，其中包括所有實現的具體步驟。相信很快就能夠從理論階段進入實際測試階段，屆時我們就將知道這種算法的真實表現了。

題圖來自 Gizmodo


資料來源：愛範兒（ifanr）
作者/編輯：李 賡