说到手机导航，大家肯定都不陌生。像我这种经常需要走路、骑行、乘坐地铁或者开车的人，基本上都离不开手机地图的帮助。
虽然总有人抱怨手机定位不准，但总体来说，近两年手机定位的精准度还是有了显著提升的。
更准确地说，是国产手机在定位精准度方面进步明显。
之所以这么说，是因为最近在网上看到一个讨论很久的话题又被重新提起，甚至去年的帖子都被顶上来了，那就是 iPhone 定位导航不准的问题。
尤其是在隧道这种地方，iPhone 用户进入隧道基本就和失联差不多。难道手机地图导航真的这么难吗？
实际上，这个问题由来已久，甚至直到最近，我的同事还在抱怨这个问题。
就算不在隧道里，iPhone 偶尔也会慢半拍，稍不注意就会走错路口，然后进入疯狂绕路模式。
这时，可能有些安卓用户会说：“我们手机地图都显示使用的是北斗导航，为什么我平时没遇到这么多问题？”
iPhone 16 Pro 和 iPhone 16 Pro Max
在这里，我可以明确地告诉大家，iPhone 在导航精准度方面确实不如安卓。
为了验证这一点，我随机找了两位同事一起做了个小测试。我们分别准备了 iPhone 15 Plus、iPhone 16 Pro Max 和 vivo X200 Pro 三部手机，同时进行导航，并观察它们在隧道中的表现。
测试结果显示，iPhone 15 Plus 直接“罢工”，完全失去了定位；iPhone 16 Pro Max 一开始表现还不错，但后来开始出现“超速”现象，甚至“提前”在隧道出口等待我们。
相比之下，vivo X200 Pro 虽然也并非完美，但整体来说还算精准，出隧道的时间和汽车基本一致。
从左到右依次为iPhone 16 Pro Max / iPhone 15 Plus / vivo X200 Pro 各自为政
为什么 iPhone 宣称支持北斗，但实际测试结果却有如此大的差距呢？
关于这个问题，我可以先抛出结论：iPhone 确实支持北斗，但又没有完全支持。 这种“半吊子”的支持，以及iPhone在隧道里的糟糕表现背后，还有更深层的原因。
要解释清楚这个问题，需要从两个方面入手：一是户外空旷场景下，GPS 和北斗导航卫星的定位原理；二是在隧道等场景下，“惯性导航”又是如何运作的。
我们先从 GPS 卫星定位开始。它主要由轨道中的卫星、地面控制部分以及用户设备三部分组成。
GPS 卫星会不断发射信号，手机接收到信号后，就能计算出信号传播的距离。
为了确定位置，手机至少需要同时接收到 4 颗卫星的信号。有了与多颗卫星的距离信息，就能确定手机的具体位置了。这就像是在三维空间中进行三角定位，卫星就是定位的参照物。
当然，在日常使用中，大家肯定也遇到过定位不准的情况，比如在室内、隧道或者被高楼遮挡的区域，信号容易减弱甚至丢失。这些环境会阻碍卫星信号的有效传输。
除了信号遮挡，当卫星信号穿过大气层的电离层和对流层时，传播速度也会发生变化，导致信号延迟，产生测量误差，最终影响定位的精准度。这就像是光线穿过不同介质会发生折射一样。
这时候，人们开始思考，如何才能让定位更精确呢？
为了让 GPS 定位更精准，人们发明了双频 GPS。
简单来说，与单频 GPS 相比，双频 GPS 可以同时接收两个频率的 GPS 信号。
还记得前面提到的信号延迟问题吗？现在，人们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。就像是通过比较不同波长的光在介质中的传播速度来推断介质的特性。
当然，除了美国的 GPS，世界各地也有各自的定位系统，比如欧洲的伽利略和中国的北斗卫星等等。多系统兼容可以提高定位的可靠性和精度。
这时，新的问题又来了：我的 iPhone 16 Pro 也有双频 GPS 和北斗，为什么定位信号还是这么差？
这其实与 iPhone 的硬件策略和自身定位有关。iPhone 确实支持北斗，但这种支持显得非常“敷衍”。
众所周知，iPhone 是一款全球性的产品，这意味着苹果需要确保 iPhone 在世界各地都能正常使用。
例如大家经常讨论的信号频段问题，iPhone 的频段数量相比国产手机确实遥遥领先。因此，很多人认为出国使用 iPhone 是更稳妥的选择，因为它可以更好地兼容不同国家和地区的网络。
但在定位系统方面，情况却有所不同。从 iPhone 12 系列开始，虽然手机硬件层面支持北斗，但官方始终没有明确说明具体的支持情况。这种模糊的态度让用户感到困惑。
为了进一步确认，我还专门致电苹果客服。客服表示，iPhone 的 Pro 系列机型确实支持 GPS、北斗等各种卫星定位系统，比如 iPhone 15 Pro 和 iPhone 16 Pro 等机型。
但在支持的定位频段上，客服只明确表示支持 GPS 的 L1 和 L5 两个频段，而对于北斗的支持情况则语焉不详。
这一说法让我突然有了一个大胆的想法——也许 iPhone 并不是“专门支持”北斗定位，而只是“顺手支持”。
根据小学二年级信息技术课程的知识，北斗系统拥有多个不同的频段，其中 B1C 和 B2a 这两个频段，实际上与 GPS 的 L1 和 L5 频段相同。这意味着 iPhone 16 Pro 的双频 GPS 天线，可以在不做硬件调整的情况下直接兼容北斗信号。
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。
这其实也算是一种常规操作，因为欧洲的伽利略定位系统，其 E1 频段和 E5a 频段也与 GPS 的 L1、L5 相互兼容。同样的道理，国产手机应该也是以这种方式“顺手”支持了伽利略卫星。
到这里，听起来好像还可以接受？
但关键在于，国产手机支持的北斗卫星频段远不止两个。
近两年，国产手机厂商纷纷推出支持三频甚至四频北斗的手机。随便浏览一下国产手机的详情页，如果连三频北斗都不支持，似乎都不好意思和竞争对手打招呼。
例如，vivo 旗下的旗舰手机 X100 Ultra 就支持 B1C、B1I 和 B2a 三个频段。
而 X200 Pro 则更进一步，增加了 B2b 频段，直接升级为四频北斗。
vivo 甚至还悄悄增加了对伽利略定位系统的频段支持。相比之下，只支持兼容双频北斗的 iPhone 15 甚至 16 Pro Max 在定位精准度上必然逊色于国产手机。这意味着国产手机可以接收更多来自北斗卫星的信号，从而获得更精确的定位结果。
但现在还有一个问题没有解决，那就是为什么在隧道里，国产手机的导航有时比 iPhone 更准确？
毕竟在隧道这种卫星信号完全被屏蔽的环境下，导航完全依赖手机自身的算法和传感器。
这就要提到惯性导航了。
简单来说，隧道导航其实是一套地图软件自己研发的混合算法。
以高德地图为例，它研发了一种名为 VDR 惯性导航增强定位技术，将传感器、移动网络、卫星等多种信息整合在一起，进行复杂的混合运算。这种技术可以利用手机内置的陀螺仪、加速度计等传感器来推算手机的位置和方向，即使在没有卫星信号的情况下也能进行导航。
而且，据相关报道，这项功能并非适用于所有隧道，可能需要高德地图结合自身的道路网络进行适配。这意味着高德地图需要对不同隧道的具体情况进行分析和建模，才能实现更精确的导航。
在众多数据来源中，安卓系统有一个名为惯性测量单元 (IMU) 的数据源，系统允许 App 每秒最多从 IMU 那里收集 200 次数据。 IMU 包含了手机的加速度计和陀螺仪数据，这些数据可以用来计算手机的运动状态和方向。
系统分享的 IMU 数据越多，算法自然就会更加精准，最终呈现的导航结果也就更准确。这就像是训练一个机器学习模型，数据量越大，模型的准确率越高。
至于 iPhone，根据一位名为 @老实人二号 的网友整理的信息，苹果在 iOS 的开发文档中提到了获取 IMU 数据的示例。
根据文档描述，App 从 IMU 当中采样数据的推荐标准是大于每秒 100 次。
如果高德地图真的使用的是 100Hz 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。这意味着 iPhone 在数据采集方面可能存在一定的限制。
从 iPhone 的定位读取权限来看，苹果只允许 App 知道位置信息，至于这些信息具体是如何获取的，则无可奉告。
因此，结合最终的测试结果，我们有理由怀疑，苹果给予 App 的 IMU 权限同样偏低。算法的准确度与收集到的信息样本量息息相关。更开放的数据权限无疑更有利于导航软件进行精准定位。
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，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。
但彻底出了隧道，在正常道路上行驶时，三部手机的表现都不错，有时 iPhone 的车道定位甚至比 X200 Pro 还要好一些。这表明 iPhone 在户外环境下的定位性能还是不错的，只是在极端情况下才会暴露出一些问题。
所以说 iPhone 的定位在大多数情况下都能正常使用，只是在遇到一些极限情况时，可能更看运气。
但还有更糟糕的消息吗？当然有！
如果你仔细阅读这篇文章，会发现我经常强调 iPhone 的 Pro 系列，对比测试也选择了两台 iPhone。这是因为只有 Pro 系列机型才支持双频 GPS，而 iPhone 的标准版和 Plus 版甚至只有单频 GPS。
这也是为什么在隧道路况下，iPhone 15 Plus 第一个“罢工”的原因。尤其是在如今，2000 多元的国产手机都支持四频北斗了，而售价 6000 多元的 iPhone 还在使用单频 GPS，这确实让人有些难以接受。这或许是苹果在成本控制方面的一种妥协，但无疑损害了用户的体验。
或许正是因为如此，很多还在使用老旧燃油车的人，CarPlay 功能才成为他们的刚需。
我和同事们只能在每次驶出隧道时，默默祈祷 iPhone 能尽快完成定位，避免在下一个路口迷失方向。
