说到手机导航这事儿,大伙肯定不陌生了,像我这种出行方式比较多样的,无论走路骑行,还是地铁开车,基本都离不开地图的帮助。随着科技的发展,手机导航已经成为我们日常生活中不可或缺的一部分。
虽然有人抱怨手机定位不准的情况经常发生,但总的来讲,手机的定位精准度最近两年还是有不小提升的。这得益于硬件技术的进步和算法的不断优化,例如多频GNSS接收器和辅助定位技术的应用。
或者说,是国产厂商手机的精准度提高了。近年来,中国在卫星导航领域取得了举世瞩目的成就,北斗卫星导航系统的建设和应用,为国产手机的定位精度提升提供了坚实的基础。
之所以这么说,是因为最近我冲浪的时候,发现一个老生常谈的事情又被提起来了,去年的帖子都被人重新顶上来,那就是 iPhone 定位导航不准的问题。
尤其是像隧道这种地方, iPhone 用户进隧道约等于失踪,手机地图导个航就这么难吗?对于iPhone用户来说,在隧道等信号较弱的环境下,导航体验确实饱受诟病。
其实,这事不仅有年头了,甚至直到这两天,我们同事还在抱怨。
哪怕没在隧道里, iPhone 偶尔也慢一拍,走错一个路口直接进入疯狂绕路模式。这种现象的发生,可能与iPhone的定位策略和算法有关,也可能受到环境因素的影响。
这个时候可能会有安卓用户站出来了,那我问你,咱们的手机地图都显示用的北斗导航,我平常咋就没这么多问题?国产安卓手机在导航方面表现更加出色,这得益于对北斗卫星导航系统的深度优化和支持。
iPhone 16 Pro 和 iPhone 16 Pro Max
嗯。这里我可以直接告诉大家, iPhone 导航确实没安卓准。虽然iPhone在硬件上支持多种卫星导航系统,但在实际应用中,其定位精度可能不如一些安卓手机。
为了证实这件事,我随机抓了两位幸运同事一起做了个测试,分别准备 iPhone 15 Plus 、iPhone 16 Pro Max 和 vivo X200 Pro 三部手机同时导航,并且看它们在隧道的时候导航水平咋样。通过实际测试,我们可以更直观地了解不同品牌手机在导航方面的差异。
测试结果就是, iPhone 15 Plus 直接歇逼,已经不知道自己在哪了;iPhone 16 Pro Max 一开始还不错,结果后面开始 “ 超速 ” , “ 提前 ” 在隧道出口等我们。测试表明,iPhone在隧道等复杂环境下的定位表现确实存在一些问题。
而 vivo X200 Pro 尽管中途也并非完美,但整体还算是精准,和汽车出隧道的时间基本相同。vivo X200 Pro在隧道中的表现相对稳定,这可能与其对北斗卫星导航系统的优化有关。
从左到右依次为iPhone 16 Pro Max / iPhone 15 Plus / vivo X200 Pro 全都自己玩自己的
那为啥 iPhone 说是支持北斗,但实测会产生差距呢?虽然苹果宣称支持北斗卫星导航系统,但在实际应用中,其对北斗的支持可能并不像一些国产手机那样全面和深入。
关于这件事的具体原因,我依旧可以先告诉大家结论,那就是 iPhone 确实支持北斗,但,又没完全支持。iPhone对北斗的支持可能主要体现在硬件层面,但在软件和算法层面,可能并未进行充分的优化。
而且 iPhone 在隧道里的表现拉胯,甚至还有个更离谱的原因。造成iPhone在隧道中表现不佳的原因可能有很多,包括信号遮挡、算法问题以及硬件限制等。
想要完整讲清楚这事儿,需要分两个部分来讲,一个是户外空旷场地下, GPS 和北斗导航卫星定位的定位原理;以及在隧道等场景下的 “ 惯性导航 ” 又是怎么一回事儿。为了更好地理解这一问题,我们需要了解卫星导航的原理以及惯性导航在隧道等特殊环境下的应用。
咱们先以 GPS 卫星定位为例,它主要由轨道中的卫星、地面的控制部分,以及用户自己的设备,这三部分组成。GPS卫星定位系统由一系列的卫星、地面控制站和用户终端组成,通过接收卫星信号来实现定位。
GPS 卫星会不断发射信号,咱们的手机收到信号后,就能计算出信号传播距离。手机通过接收来自多颗GPS卫星的信号,计算出自身与这些卫星之间的距离。
但为了能够确定位置,手机需要至少同时接收 4 颗卫星的信号才行。这时有了和多颗卫星的距离,就能确定手机的具体位置了。通过三角定位的原理,手机可以利用与多颗卫星的距离信息来确定自身的位置。
当然,大伙在日常肯定遇到过定位不准的情况,比如在室内和隧道,或者被高楼挡住之类的区域,信号就容易减弱甚至丢失。在室内、隧道或高楼林立的区域,卫星信号容易受到遮挡,导致定位精度下降。
除了信号遮挡,当卫星信号在穿过大气层的电离层和对流层时,传播速度也会发生变化,这就会导致信号延迟,从而产生测量误差,最终影响定位精准程度。大气层对卫星信号的传播会产生影响,导致信号延迟和测量误差。
这个时候人们眉头一皱,发现事情并不简单,不对啊,这定位给我干哪来了?为了提高GPS定位的精度,人们开始探索各种技术手段。
于是为了让 GPS 定位更精准,人们就搞出了双频 GPS 。双频GPS技术可以有效提高定位精度,减少大气层对卫星信号的影响。
简单来讲,和单频相比,双频 GPS 可以同时接收两个频率的 GPS 信号。与单频GPS相比,双频GPS可以同时接收多个频率的卫星信号,从而提高定位精度。
而且还记得前面提到的信号延迟问题吗?人们这回就可以利用两个频率信号在电离层中的速度差异,对电离层产生的延迟进行校准,从而提高定位精度。双频GPS可以通过测量不同频率信号在大气层中的延迟差异,来校正定位误差。
妙,妙啊 ~
当然了,不光美国的 GPS ,各个地区也都有自己的定位系统,比如欧洲的伽利略和咱们的北斗卫星等等。除了美国的GPS,世界上还有其他一些国家和地区也建立了各自的卫星导航系统,如欧洲的伽利略和中国的北斗。
这个时候那个问题就来了,我手上的 iPhone 16 Pro 也有双频 GPS 和北斗,为啥 iPhone 定位信号还是这么差?即使iPhone配备了双频GPS和北斗卫星导航系统,但在实际应用中,其定位精度可能并不理想。
其实,这还是跟 iPhone 的硬件和自身调性有关, iPhone 本身对于北斗的支持确实是有,但就像文章开头说的,很敷衍。iPhone在硬件上支持北斗,但并未对其进行充分的优化和适配,这可能是导致其定位精度不佳的原因之一。
众所周知, iPhone 是一款全球机型,这就意味着苹果需要尽可能地让 iPhone 在全球各地都能正常使用。由于iPhone是一款全球性的产品,苹果需要兼顾不同国家和地区的网络制式和频段。
比如网上经常有人聊到信号频段这事儿, iPhone 的频段数量相比国产厂商确实遥遥领先,所以有不少人表示出国用 iPhone 确实是个更稳妥的选择。iPhone在信号频段方面具有优势,这使得其在国外漫游时更加方便。
但到了定位系统这里,事情有点不太一样了,自从 iPhone 12 系列起,虽然手机硬件层面支持北斗,但官方始终没有明说具体的支持情况。自iPhone 12系列以来,苹果在官方层面并未明确说明对北斗卫星导航系统的具体支持情况。
为了进一步确认,我还专门给苹果客服打电话确认了一下,而客服表示, iPhone 的 Pro 系列机型确实支持 GPS 和北斗等各种卫星定位系统,比如 iPhone 15 Pro 和 iPhone 16 Pro 等。为了了解iPhone对北斗的支持情况,我们专门咨询了苹果客服,得到了肯定的答复。
但在支持的定位频段上,客服只说了支持 GPS 的 L1 和 L5 这两个频段,而关于北斗的情况就不太清楚了。苹果客服明确表示iPhone支持GPS的L1和L5频段,但对北斗的具体支持情况并不了解。
不过这么一说,我倒是突然有了一个大胆的想法——也许 iPhone 并不是 “ 专门支持 ” 了北斗定位,而只是 “ 顺手支持 ”。根据我们的分析,iPhone可能并非专门为北斗进行优化,而只是通过兼容的频段来实现对北斗的支持。
因为根据咱们小学二年级信息技术课程可以得知,北斗系统拥有多个不同的频段,而其中 B1C 和 B2a 这两个频段,实际上和 GPS 的 L1 与 L5 频段是相同的。北斗系统中的B1C和B2a频段与GPS的L1和L5频段兼容,这意味着iPhone可以通过现有的硬件来接收北斗信号。
也就是说, iPhone 16 Pro 的双频 GPS 天线,可以在不做硬件调整的情况下直接完成对北斗信号的互操作。iPhone 16 Pro的双频GPS天线可以通过兼容的频段来实现对北斗信号的接收和处理。
这其实也算是一种基操了,因为欧洲的伽利略定位系统,他们的 E1 频段和 E5a 频段也和 GPS 的 L1 、 L5 互相兼容。欧洲的伽利略定位系统也采用了与GPS兼容的频段,这使得不同卫星导航系统之间可以实现互操作。
所以经过简单的反推,咱们的国产手机应该也是用这种方式, “ 顺手 ” 支持了一下伽利略卫星。国产手机也可以通过兼容的频段来实现对伽利略卫星导航系统的支持。
到这里听上去是不是好像还行?
但重点就在于,咱们国产厂商的手机,支持的北斗卫星频段可不止两个啊。国产手机在对北斗卫星导航系统的支持方面更加全面和深入,支持的频段更多。
尤其是最近两年,国产厂商手机都已经支持三频北斗甚至是四频北斗了,随便找个国产手机的详情页,没有个三频北斗都不好意思和友商打招呼。近年来,越来越多的国产手机开始支持三频甚至四频北斗卫星导航系统。
比如蓝厂的旗舰手机 X100 Ultra ,就支持 B1C 、 B1I 和 B2a 三个频段。例如,vivo的旗舰手机X100 Ultra就支持B1C、B1I和B2a三个北斗频段。
而到了 X200 Pro ,它又多了个 B2b 频段,直接干到四频北斗了。而到了X200 Pro,则进一步增加了对B2b频段的支持,实现了四频北斗。
蓝厂甚至还偷偷给伽利略多了个频段支持,这下真成国际大厂了。vivo甚至还增加了对伽利略卫星导航系统的支持,这使其在国际市场更具竞争力。
这个时候,你再去跟只支持兼容了双频北斗的 iPhone 15 甚至 16 Pro Max 去比,那定位精准度绝逼打不过国产手机。与仅支持双频北斗的iPhone相比,支持更多频段的国产手机在定位精度方面具有明显优势。
但是到这里,还有一个问题没搞明白,那就是为什么隧道里的导航,国产厂商们有时候也比 iPhone 更精准?为什么在隧道等复杂环境中,国产手机的导航精度有时会优于iPhone?
毕竟大家都是往地下一钻,接下来的导航全各凭本事。在卫星信号微弱或无法接收的环境下,手机导航需要依赖其他技术手段。
而这,就要提到惯性导航了。惯性导航技术在隧道等卫星信号受阻的环境下发挥着重要作用。
简单来讲,隧道导航其实是地图软件自己琢磨出来的一套混合算法。隧道导航通常采用混合定位算法,结合多种传感器数据来提高定位精度。
咱们以高德地图为例,高德就研究出了一个 VDR 惯性导航增强定位技术,把传感器、移动网络、卫星等多种信息揉一起,来一波混合运算。高德地图采用了VDR惯性导航增强定位技术,结合多种信息源来提高定位精度。
而且按照报道上面说的,这个功能也不是所有隧道都支持,可能也需要高德自己结合路网去适配。这种技术并非适用于所有隧道,需要地图软件进行适配和优化。
而在这众多数据中,安卓系统中有一个叫做惯性测量单元( IMU )的数据,系统允许 App 每秒最多从 IMU 那里收集 200 次数据。安卓系统允许应用程序从IMU中获取数据,IMU可以提供设备的速度、方向和加速度等信息。
系统分享的 IMU 数据越多,算法自然就会更加精准,最后呈现的就是导航的结果也更准确。IMU数据的采样频率越高,导航算法的精度也就越高。
至于 iPhone 这边,根据差评行业交流群群友 @老实人二号 整理的信息,苹果在 iOS 的开发文档中提到了获取 IMU 数据的示例。根据iOS的开发文档,苹果也允许应用程序获取IMU数据。
根据其中的描述,App 从 IMU 当中采样数据的推荐标准是大于每秒 100 次。iOS建议应用程序以大于每秒100次的频率从IMU中采样数据。
假如高德真的使用的是 100 Hz 的推荐采样频率,那么确实会比安卓这边低一些,隧道导航不如安卓精准也就可以理解了。如果高德地图在iOS上的IMU数据采样频率低于安卓,这可能会导致其在隧道中的导航精度不如安卓。
不过参照 iPhone 的定位读取权限来看,果子只让 App 知道位置信息,但这个信息具体怎么来的,不好意思,无可奉告。苹果对应用程序的定位权限管理较为严格,应用程序只能获取位置信息,而无法了解信息的来源。
所以结合最终的测试结果,我们也有理由怀疑,果果给 App 的 IMU 权限同样太低了。根据我们的测试结果,我们怀疑苹果对应用程序的IMU权限也进行了限制。
毕竟算法的准确度是和收集到的信息样本量正相关的。算法的精度与收集到的数据量密切相关。
但这并不意味着 iPhone 在隧道里就完全瘫痪了,偶尔还是能动一动的。这并不意味着iPhone在隧道中完全无法使用,有时它仍然可以提供一定的导航信息。
只不过大家也看到了文章开头的测试结果, iPhone 的隧道定位确实不如安卓来的精准 —— 并且由于对北斗卫星的支持频段更少,出了隧道之后重新搜星定位的速度也会比安卓旗舰差一些。我们的测试结果表明,iPhone在隧道中的定位精度不如安卓,且在出隧道后重新搜星的速度也较慢。
不过等彻底出了隧道,在正常道路的时候,三部手机表现都不错,有时候 iPhone 的车道定位甚至还要好于 X200 Pro 。在正常道路上,三款手机的导航表现都较为出色,甚至iPhone在车道级导航方面有时还会优于X200 Pro。
所以说 iPhone 的定位在大多数情况下都能正常用,只是在遇到一些极限情况的时候,可能会更看运气。总的来说,iPhone的定位在大部分情况下可以满足日常需求,但在极端环境下可能会受到影响。
但你要说有没有比这个事情更惨的消息,有的兄弟,有的。更糟糕的是。。。
如果你看到这里,就会发现这篇文章前面,经常在强调 iPhone 的 Pro 系列,对比的时候也拿了两台 iPhone 。请注意,我们之前的测试和比较主要针对iPhone的Pro系列。
因为只有 Pro 系列机型才支持双频 GPS ,而 iPhone 的标准版和 Plus ,甚至只有单频 GPS 。只有iPhone Pro系列才支持双频GPS,而标准版和Plus版仅支持单频GPS。
这也是为什么到了隧道路况,它第一个歇逼的原因。这就是为什么在隧道中,iPhone 15 Plus的导航表现最差的原因。
尤其是现在就连 2000 多块的国产手机都支持四频北斗了,而 6000 块的 iPhone 还在单频 GPS ,我自己都有点绷不住了。如今,即使是价格较低的国产手机也开始支持四频北斗,而价格较高的iPhone标准版仍然只配备单频GPS,这让人感到有些失望。
谁让大家还在开老旧燃油车, CarPlay 是刚需呢?或许因为很多人仍然在使用老旧的燃油车,CarPlay仍然是一个重要的需求。
反正我和同事们只能在每次出隧道的时候,祈祷 iPhone 能快点定位,好让我不至于在下个路口迷路。因此,我们只能寄希望于iPhone在