多年來，消費型電子產品利用單頻的 GPS 接收器來定位，但隨著更多新推出的產品開始增加對第二個 GPS 支援，這種情況正在逐漸發生變化。「支援 GPS 定位」是最常聽到的籠統說法，但最近從 Apple Watch Ultra 的官方規格中，你可以看到「支援 L1、L5」這樣的說法，這次我們就來了解關於這些名詞的新知。
Apple Watch Ultra 支援 GPS L5，什麼是 L5？
雖然全球定位系統或稱為 GPS 最初是專為美國軍方而設計的，帶現在在我們的生活中卻有非常重要的作用，從逐步導航、時間顯示到共用個人位置等，幾乎每天你都在使用 GPS 卻可能不自知。
全球定位系統訊號
在過去很長一段時間裡面，智慧型手機、車載系統與智慧手錶使用被稱為「L1」的傳統頻率獲取 GPS 訊號並確定位置，L1 的廣泛使用幫助改變這個世界，但這個頻率很容易受到因為多路徑誤差（Multipath error）的影響而失準。在 GPS 中進行定位是根據測量與衛星之間的距離，因此各種反射就會影響到測量的準確度，顯示的距離與直接從衛星到接收器的訊號不同，L1 訊號在穿透物理障礙物時也容易失去作用。
因此，美國政府一直在推動 GPS 現代化計畫以跟上時代變化和技術的先進，而其中就包含正在部署三種新的民用 GPS 訊號：L2、L5 與 L1C。L1C 還處在發展階段，不提供導航數據，但 L2 與 L5 訊號則各自處在不同的正式運行前階段，截至 2022 年 6 月，用來傳輸 L2 訊號的衛星比ㄉL5 多，而美國政府的最終目標是希望透過這些新訊號提高民用 GPS 定位的精準度。
雖然 L2 與 L5 訊號都比 L1 強大且具有更大的頻寬，但綜觀各方面來說，L5 算是三者中最好的一個，包含在處理干擾與多路徑誤差上的能力都最佳。另外，L1 與 L2 應該一起搭配來提高準確度，L5 在獨立使用時就有很不錯的成果。
L5 從 2014 年開始在支援的衛星上面傳送，截至 2022 年 6 月，總共有 17 顆衛星在進行 L5 的訊號傳輸。由於在標準中，數量少於 18 – 24 顆衛星的任何 GPS 訊號都會被視為作用有限，因此 L5 至少要再發射一顆衛星才能變得合理廣用，預計到 2027 年將會有 24 顆具備 L5 訊號傳輸的衛星抵達太空。
為什麼 L5 很重要？
就如同前面我們提過的，L5 在目前最先進的可用民用 GPS 訊號，雖然它主要用於生命攸關合高性能的應用上，例如幫助飛機導航，但實際上它與 L1 一樣適用於每個人，因此，智慧型手機、健身追蹤器、車載導航系統和智慧少表等大眾市場消費型電子產品正在試著將它整合到設備中，以提供最佳 GPS 體驗。
L5 訊號擁有的主要優勢之一是它使用 1176.45MHz 的無線電頻率，該頻率保留用於全球航空導航上，因此不必擔心該頻率受到任何其它無線電波流量的干擾，像是電視廣播、雷達和任何地面導航輔助設備。
使用 L5 數據，你的設備可以用更高階的方式確定哪些訊號的誤差較小，並且有效地確定位置點。在可以接收 GPS 但訊號嚴重弱化的區域特別有用，這種環境與情況下，L5 因為擁有加大的頻寬可以提供更多資訊，有利於確定接收訊號中所存在的反射。此外，更強的 L5 訊號還可以在密集的都市環境中實現更好的覆蓋範圍，並且幫助設備快速定位，而它較低的頻率更能增強室內使用時的接收效果。