對於每個使用手機導航App的用戶來說，最怕聽到的就是“衛星導航信號弱”這個提示，因爲這意味着定位不準了，用戶可能無法獲得準確的指引。那麼信號弱到底是咋回事呢？明明沒有遮擋，咋就收不到信號呢。今天我們簡單講一下信號弱的產生原因，以及規避的方法。
目前高德地圖播報信號弱的時機，是在導航過程中，手機沒有上報衛星定位結果。我們對信號弱問題進行了一個分析，原因如下：
可見，在大部分情況下（80%），確實是衛星信號弱，不足以進行衛星定位，少數情況下衛星數夠，信號也夠強，但是仍然無法定位，原因可能是設備收到的衛星報文存在異常，導致無法順利解算出衛星位置，或者不同衛星給出的報文信息相互矛盾，難以確定用戶的真實位置。
那麼，什麼原因導致設備搜不到星，或者能搜到星但是信號微弱呢？這裏面存在兩種可能：
**1.手機周邊存在電磁干擾源，導致衛星信號被掩蓋在其他信號之下，無法鎖定衛星。**衛星信號從2萬公里遠的衛星處發出，到達地面時信號強度已經嚴重衰減，與4G/5G信號對比，其強度只有4G/5G信號的一萬億分之一，所以大家印象中的衛星信號接收天線一般是這樣的：
普通用戶沒有這個條件，起碼也得是星鏈這種
但實際上爲了移動性，定位衛星天線都做的很小，比如
這個尺寸還是沒法做進手機，手機裏的天線長這樣
天線變的這麼小，信號接收效果肯定差很多，所以定位信號在設計上做了很多處理，使得即使很微弱也能被識別和解碼。主要的方法，就是降低數據傳輸速率（根據香農定理），用更長的時間發送一個比特，最終GPS的數據發送速率只有50Bit/秒，要發送一個完整的定位報文需要6秒。作爲對比，5G的數據速率可以達到Gb/s。儘管如此，終端設備還是有一定的概率無法成功讀取衛星報文，特別是在強電磁環境下。
強電磁環境並不是我們想象中的大功率信號源附近，因爲定位信號十分微弱，任何信號源都可能對定位信號造成干擾，特別是定位信號的頻段內，主要是1.1G-1.6GHz這個區間，這個區間內的干擾源很多，一些其他頻段信號的諧波也會干擾到定位信號，比如車上的各種電子設備。
現在一些手機廠商在做一些檢測工具能夠識別車上的干擾源，在這個功能完善以前，普通用戶可以嘗試在車內改變手機的擺放位置，比如遠離中控臺，放在靠近擋風玻璃的地方，看看信號是否能恢復。注意，由於一個衛星報文需要6秒才能讀取完畢，所以改變位置後需要等待幾秒鐘才能看到效果。有條件的話，可以走到車外，徹底排除車內的干擾。如果車外可以車內不行，則說明不是手機的問題。
說一個題外話，Spacex發射了星鏈衛星後，很多人想象，以後是不是可以直接用手機打衛星電話，從原理上講其實不太現實，雖然星鏈衛星軌道比定位衛星軌道低很多（幾百公里 vs 2萬公里），但信號的衰減是不可避免的，即使能收到衛星信號，其數據速率也非常低，更困難的是讓衛星接收到手機的信號（定位信號是完全單向的，手機不需要反向發信息）。之前銥星給出的方法是配一個巨大的天線。這可能是未來解決信號弱問題的一個辦法（手機增加一個插孔，可以外接天線）
**2. 如果在完全空曠的地方，在車外還是無法定位，而且周邊也沒有其他電子設備，那大概率就是手機的問題。**這種情況下，只能通過“重啓大法”來解決了。很多用戶在出現問題後會嘗試重新導航，或者重啓地圖App，其實這種方式大概率沒用，因爲此時是手機系統無法定位了，而不是地圖App無法定位，重啓App沒有效果。
據我們觀察，各個手機廠商的手機，都不同程度的存在這種問題，這主要受GNSS芯片和天線影響，一般而言，高端機型採用的芯片質量會更好一些，衛星信號的跟蹤和解算能力也更強一些，而老舊機型出問題的概率相對更高。
最後，如果用戶找不到干擾源，又不想重啓手機，就沒有辦法導航了麼？當然不是，高德地圖做了大量工作去優化弱信號下的導航體驗。從2019年開始，高德地圖上線了智能定位功能，就是爲弱信號的場景提供持續定位的能力。智能定位主要採用以下能力提供持續的定位能力：
- 傳感器推算：利用手機上的加速度計、陀螺儀、地磁計去判斷手機的速度變化和方向變化，再配合地圖匹配來判斷當前所處的道路，這樣即使在進入隧道以後，車標也可以持續移動。這種慣導方式在30秒內可以保持較高的定位精度，時間再長就要結合其他定位方法來保持精度了。
- 網絡點推算：網絡定位是手機上另一個重要的定位能力，在室內沒有衛星信號的時候都是通過網絡定位來實現定位的，其原理是利用掃描到的周邊基站和Wifi來完成定位，其精度在30米-200米不等。一般是市區內Wifi比較密集，定位效果比較好，在郊區或高速上只能依靠基站，車標更新會有一些卡頓或者延遲。
- 衛星弱信號解算：針對手機設備有掃描到衛星，但是無法給出定位結果的場景，高德做了一些算法優化，使得在這種情況下仍然可以提供衛星定位結果。
