#头条创作挑战赛#
使用跑表的时候，偶尔会看到＂星历资料过期，，恐导致地位变慢＂的讯息，那什么是星历资料呢？
大家可能都有过一个经验，当手表很久没去户外跑步，期间也没连手机（蓝牙断线），一拿出去跑步就会发现要定位非常非常久…有些厂商（例如华为GT2…）会很诚实的告诉你＂我的星历不见了，可能会定位很久噢 ＂
那什么是星历资料呢？为什么星历资料可以帮助加速定位呢?
首先我们要先了解GPS的信号结构：
华为GT 2e的显示画面
（1）GPS信号架构
右图来自wiki，左侧直接附注图说方便大家了解
GPS信号一共分为三层，分别是：
1.频率为1.57542GHz的载波
GPS卫星在高高的太空中，一般的讯号无法传到地面上，只有把它升频到那么高的频率，才有可能穿过大气层等的干扰。
2.CA code
太空中有许多的GPS卫星，怎么区分每个GPS卫星打出来不同的信号呢？靠的就是这个CA code，一号卫星有一号的码，二十号卫星有二十号卫星的码；手表类的GPS接收机在接收卫星信号以后，就会在里面开启相对应的解码器来解码，如果用一号卫星的解码器来解信号成功，就表示这个信号是由一号卫星发射的。讲简单一点，这就跟门锁与鑰匙的概念一样，只有用对的鑰匙才能打开门，得到里面的资讯。
3.卫星资料
里面包含了Almanac data Empheris data，就是卫星轨道资讯，卫星状况等等等的资料，拿来让手表计算位置用的。其实我们说的星历资料就是泛指这个部份。
（2）卫星资料（星历资料）
详细拆解卫星资料的结构，里面的资料就如上图所示。三个Sub-frame是Ephemeris的资料，剩下的两个Sub-frame则是Almanac data，那这两个资料，分别又代表什么意思？
先解释简单的Almanac data：
基本上他就是天空中所有GPS卫星的轨道等等等比较＂粗＂的卫星资料，有了Almanac data跟目前时间与手表的大致位置，GPS接收机就知道天顶上有哪些卫星，就可以直接拿相对应鑰匙去解码，所以可以减少收星的时间。
因此，当如果你人在深圳，飞去柏林比柏林马，一下飞机又打开手表的时后，会发现要定位很久，就是因为他用了对的Almanac data跟对的卫星时间与但是错的位置（因为他以为你还在深圳．．．），但是这时候，如果你用的是华为的手表，在手机接收到基地台的资讯以后，就会知道你人在哪里了，然后运动健康app就会把你的位置上传到手表，更新到正确的地方（例如柏林），这样定为就快多了 基本上，Almanac data有效期限是半年，在收到卫星之后即会更新，更新时间大约需要12.5分钟。
再来解释最重要的Ephemeris：
Ephemeris基本上就是卫星精准的资料，每个卫星只会广播自己的Ephemeris，手表接收到Ephemeris之后才能计算出＂定位＂！！下载一个Sub-frame要6秒，而Ephemeris有三个Sub-frame，所以手表最快的定位时间是18秒（要定位最少要四个卫星，而这四个卫星同时收到Ephemeris并解码就是18秒），这是物理极限，所以如果有人跟你说他定位比18秒还快，那基本上在瞎说．．．
Ephemeris是比较精准的卫星资料（例如轨道方程式），在古老的时代Ephemeris的有效时间是2个小时，所以2小时内如果开关GPS，他都是可以很快的定到位，这也就是一般说的hot fix（热定位）。
后来GPS晶片内的计算能力变强了，厂商利用各种技术的方式来延伸使用期限，最多有效期可达2周。但是超过2小时候后，毕竟精度下降，就会导致“定位精度下降”，开始定位就会越来越不准（飘越远），但是收到正确的Ephemeris就会进行更新，位置也会变准了。
所以．．．这也是告诉大家，不要一开始看到卫星定到位了，就马上急着开跑，定位是定到位了，可是资料还没收完，可能误差有点大，位置还不在你现在所在的起点。所以一般来说，我都是热身的时候就开始搜星了，不差那一点点电力
（3）总结
总结一下，GPS信号定位的流程如下：
现在GPS手表都常常会跟手机上的app同步，所以一般来说，只要不是那种关了机很久没用，或是蓝牙断线很久也不知道的使用者，基本上不太会有星历资料过期的状况，所以强烈建议大家平常没事，就让手表多跟手机连连线吧，这样可以避免GPS星历过期，增加定位的速度噢
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