Tri-band GPS: nová generace satelitní navigace míří do sportovních hodinek. Objeví se v modelu Fénix 9?

Přesnost GPS ve chytrých a sportovních hodinkách se za poslední roky výrazně zlepšila. A vypadá to, že další skok je právě na obzoru. Technologie označovaná jako tri-band GPS (třífrekvenční satelitní navigace) slibuje přesnost až kolem půl metru – což je pro zařízení na zápěstí ještě nedávno téměř nepředstavitelné.

Pro běžce, cyklisty nebo turisty by to mohlo znamenat přesnější měření vzdálenosti, spolehlivější tempo v reálném čase a výrazně lepší záznam trasy. Zatímco cyklisté mohou mít snímač rychlosti a nejsou tak nepřesnou GPS tolik limitovaná, u běžců, chodců či plavců je maximální přesnost naprosto zásadní.

Více frekvencí = vyšší přesnost

Obecně řečeno, sportovní hodinky využívají satelitní navigační systémy (GNSS) jako americký GPS, evropské Galileo nebo čínské BeiDou. Každý satelit vysílá rádiové signály na několika frekvencích.

Starší přijímače v hodinkách obvykle sledovaly jen jednu frekvenci – typicky signál L1 nebo E1. Takové řešení je relativně jednoduché a energeticky úsporné, ale má nevýhodu: signál se může odrážet od budov, stromů nebo být zkreslený atmosférou. Přijímač pak nedokáže poznat, že signál dorazil o něco později a vypočítaná poloha může být nepřesná.

Vícefrekvenční příjem signálu toto může eliminovat a určení polohy se tak výrazně zpřesní. První GPS hodinky (počátek 2000) zvládaly příjem na jedné frekvenci a přesnost určení polohy byla v ideálních podmínkách kolem 4–8 metrů. Později (počátek 2010) se přidala podpora více satelitních systémů jako GPS, GLONASS, Galileo či BeiDou.

Více satelitů sice zlepšilo dostupnost signálu, ale základní chyby určování polohy zůstaly. Proto se později (po roce 2020) rozšířila již zmíněná duální frekvence (dual-band, L5 či E5), která využívá dvě frekvence signálu. Přesnost určení polohy se díky tomu se zlepšila zhruba na 1–2 metry. A dnes se ke dvěma frekvencím začíná přidávat i třetí - tri-band. 

Dnes se hraje o centimetry

Když přijímač sleduje signál na více frekvencích, dokáže lépe rozpoznat, zda byl signál zkreslený nebo odražený. Díky tomu může chybné informace odfiltrovat a polohu vypočítat přesněji. Tri-band systém k tomu pak poskytuje ještě více dat pro kontrolu a porovnání, takže dokáže spolehlivěji identifikovat špatné signály. Výsledkem je výrazně přesnější určení polohy.

Zatímco starší GPS hodinky mohou mít v obtížných podmínkách chybu i 5 až 15 metrů, dvoufrekvenční systémy se běžně pohybují kolem 1–3 metrů. Testy tri-band technologií ukazují přesnost pod 50 centimetrů. Tím ale vývoj nekončí. Další generace zařízení by mohla přidat ještě čtvrté frekvenční pásmo, tzv. quad-band GNSS.

Klíčovou roli v něm hraje signál Galileo E6, který nese službu High Accuracy Service (HAS). Ta poskytuje korekční data přímo ze satelitů a může umožnit přesnost dokonce pod 20 centimetrů – a to bez nutnosti připojení k internetu.

Kdy se technologie dostane do hodinek?

Tri-band navigace je zatím v úplných začátcích. První komerční chytré hodinky s touto technologií se objevily teprve nedávno a zatím jde spíše o výjimku. Jako první se ukázal model Huawei Watch GT Runner 2, postupně se ukážou další. Nové technologie jsou obecně adoptované ve vyšších modelech, teprve pak ji dostanou i ty další. U Garminu by mohlo jít o Fénixy 9.

Quad-band řešení je zatím spíš výhled na druhou polovinu desetiletí, protože zpracování dalších signálů klade vyšší nároky na spotřebu energie. Už standardní dual-band je docela žrout oproti jednopásmové GPS, a co teprve čtyřfrekvenční příjem. Pokud toto pominu, je důsledek jednoznačně pozitivní: přesnost sledování aktivit bude dál výrazně růst.

Běhy mezi vysokými budovami, traily v hustém lese nebo navigace v horách – to jsou situace, kde dnešní GPS občas chybuje. Nové generace navigace by měly tyto problémy výrazně omezit. Jinými slovy: satelity už potřebnou přesnost poskytují. Teď jde jen o to, kdy ji výrobci dokážou dostat do zařízení na našem zápěstí.