(一)GPS与基站定位

news/2024/2/28 1:08:21

  最近看到好多对定位方式的含义及原理,特别是wifi辅助定位的原理搞不明白,所以整理了一下找到的文章再加上自己的理解,科普一下~~

  首先说一下要阐述这些东西:
  1、GPS定位。2、基站定位。3、WiFi辅助定位。4、AGPS定位。5、Glonass定位。6、北斗定位。7、定位举例。

  说个题外话,从4s开始,iPhone手机具有以上中1、2、3、4、5共五种定位方式,再加上它的安全系统,苹果讲真在安全性能上真可以放心。但是以前的机子刷过机后就不能定位查找了,现在的IOS系统没试验过。咳咳~~不说这个危险的话题了。

1、GPS定位

  GPS是大家耳熟能详的名词了,它是由美国研究的一种定位方式。其系统由在轨道上运行的28颗卫星(4颗备用)和地面终端构成。但是GPS最多只能有32颗卫星,因为GPS的P码最多分配32个给卫星作为卫星的识别号码,另外5个留作他用,有兴趣的水友可以看《GPS的P码原理》在轨卫星呢,是很多在太空中飞来飞去的卫星,它们的轨道是有规律的:无论你在全球什么地方,至少同时有4颗卫星在你头顶。其实跟我们关系不大 。
  对于地面观测者来说,每天将提前4分钟见到同一颗GPS卫星,位于地平线以上的卫星颗数随着时间和地点的不同而不同,最少可见到4颗,最多可见到11颗。(但是在实测中使用部标可搜到20星,可能与办公室的信号放大器有关)在用GPS信号导航定位时,为了结算测站的三维坐标,必须观测4颗GPS卫星,称为定位星座。这4颗卫星在观测过程中的几何位置分布对定位精度有一定的影响。对于某地某时,甚至不能测得精确的点位坐标,这种时间段叫做“间隙段”。但这种时间间隙段是很短暂的,并不影响全球绝大多数地方的全天候、高精度、连续实时的导航定位测量。
   地面终端,其实就是我们通俗说的GPS,它可以接收你头顶上那些飞来飞去卫星的信号,然后根据信号计算出你当前的位置。常见的终端有车载导航GPS、手机内置GPS和徒步户外GPS等。一般民用级别的精确度在10米左右。使用GPS时,需要在室外空旷能接收到GPS卫星信号的地方才可以,室内基本无望。
  它的特点是:不需要sim卡,不需要连接网络,只要在户外,基本上随时随地都可以准确定位。但是GPS启动后搜索卫星的时间比较多,一般需要2分钟左右(俗称冷启动)。

2、基站定位/LBS

  这是出现较晚的一种技术,其原理也比较简单。最初出现是在2006年,中国移动推出过这么一款利用基站定位的手机地图,还是塞班系统的,体验简直弱爆了 。
  手机在插入sim卡开机以后,需要搜索周围的基站信息(就是找信号),通常在有信号的地方,手机能搜索到的基站不止一个,就像你的笔记本在小区里能搜到不止一个开着的路由器一样。然后手机会自动从这些基站中选择信号最好的(假如是基站A)连接注册。其余的基站就不用了吗?不不,手机仍然搜索着它们,一旦你离开基站A一段距离,基站A的信号不如基站B了,手机会自动切换成基站B。这也就是为什么同样是待机一天,你在火车上比在家里耗电要多的原因,手机需要不停的搜索、连接基站。
  当手机的网络覆盖到一定程度的时候,基站定位也就应运而生了。

  其原理如下:众所周知,距离基站越远,信号越差,所以用信号的强度可以大致估计距离基站的远近。好了,由于基站都是中国移动中国联通等运营商建立的,所以他们可以确定每个基站准确的位置,当手机同时搜索到至少三个基站的信号时(现在的网络覆盖这是很轻松的一件事情),手机除了连接信号最好的一个外,同时根据基站信号的强弱,大致估计出距离基站的远近。由于基站位置是确定的,所以确定位置是很容易的,只需要以基站为圆心,距离为半径多次画圆即可,不过至少需要三个基站的信号才可以。

  怎么样,听起来很像在微信附近的人里刷新三次位置画圆来发现身边的妹纸吧?

  由于基站定位时,信号很容易受到干扰,所以先天就决定了它定位的不准确性,精度大约在150米左右,基本无法开车导航。定位条件是必须在有基站信号的位置,手机处于sim卡注册状态(飞行模式下开wifi和拔出sim卡都不行),而且必须收到3个基站的信号,无论是否在室内。但是,定位速度超快,一旦有信号就可以定位,目前主要用途是没有GPS没有wifi的情况下快速大体了解下你的位置(比如可以使天气预报走到哪儿更新到哪儿)。另外,如果你的手机里没有基站位置数据包,还需要联网才行。

   这一次就先说GPS和LBS吧,下一篇再继续介绍其他的定位方式~~
 
 
 
 


http://www.ppmy.cn/news/671229.html

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