谷歌利用数百万 Android 手机绘制 GPS 最大敌人的地图

如果您曾经按照导航应用程序导航，但结果却偏离了路线，那么造成这种混乱的罪魁祸首可能就在 50-200 英里的高空。地球大气层中被称为电离层的区域可能包含不同程度的自由电子，当这些电子高度集中时，会​​减慢卫星和设备接收器之间传输的 GPS 信号的速度。这种延迟类似于有人在拥挤的城市街道上疯狂穿梭后上班迟到，这是导致导航系统出错的主要原因之一。

在本周发表于《自然》杂志的一篇论文中，谷歌研究人员展示了他们能够利用从数百万台匿名 Android 移动设备中提取的 GPS 信号测量结果绘制电离层地图。虽然来自任何单个移动设备的信号都过于“嘈杂”，无法让研究人员了解电离层的情况，但当有许多其他设备可供比较时，这种噪声就会得到纠正。最终，研究人员能够利用庞大的 Android 手机网络绘制出电离层地图，其精度可与监测站相媲美。在印度和中非等地区，Android 技术的精度实际上远远超过了监测站本身的精度。

世界各地的科学家可以通过高质量的地面监测站网络测量这种电离层流量（正式名称为总电子含量 (TEC)）。这些检测工具虽然有效，但建造和维护起来也相对昂贵，这使得它们在世界发展中地区不太常见。监测站使用不平等导致了全球电离层测绘精度的差异。谷歌的研究人员试图通过依靠世界上大多数人口已经拥有的东西来解决这种不匹配的问题：手机。

谷歌研究员兼论文合著者 Brian Williams 告诉《大众科学》，他之前曾亲眼目睹电离层的变化如何影响 Android 产品的 GPS 功能。他说，他认为这个项目是一个机会，可以同时为科学进步做出贡献，并提高日常移动设备用户的准确度。

“我们不应该认为电离层会干扰 GPS 定位，而是可以反过来将 GPS 接收器视为测量电离层的仪器，”Williams 说道。“通过结合数百万部手机的传感器测量结果，我们可以创建出电离层的详细视图，而这在其他情况下是不可能实现的。”