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GPS定位方式详解

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我们现在打开自己的手机,使用导航软件可以精确的了解到所在位置的信息,以及规划行驶路线,可以让驾驶变得更轻松。这归功于全球定位技术的发展,卫星导航定位基准服务系统可以基于系统的高精度后台服务,通过终端的开发和加载,可以实现诸多民生领域的产品服务。

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首先我们先来了解下几种定位方式

一、GPS定位

GPS是大家耳熟能详的名词了,它是由美军研制的一种"子午仪"导航卫星系统。GPS主要由空间卫星星座、地面监控站及用户设备三部分构成。GPS空间卫星星座由21颗工作卫星和3颗在轨备用卫星组成。轨道卫星是有规律的,无论你在全球什么地方,至少同时有4颗卫星在你头顶。

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、徒步户外GPS以及汽车防盗GPS等,一般民用级别的精确度在10米左右。

GPS的特点是:不需要sim卡,不需要连接网络,只要在户外空旷的地方,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)。

二、基站定位

基站定位是通过电信移动联通运营商的网络获取移动终端用户的位置信息,终端在插入sim卡开机以后,需要搜索周围的基站信息(就是找信号)。能搜索到的基站不止一个,然后会自动从这些基站中选择信号最好的连接注册,其余的基站仍然搜索着它们。一旦你离开基站A一段距离,基站A的信号不如基站B了,会自动切换成基站B。这也就是为什么手机同样是待机一天,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。

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。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。

三、WiFi辅助定位

目的是解决室内精确定位,原理类似基站定位。一个wifi热点的覆盖范围仅有几十米,全世界绝大多数的wifi热点都是固定位置的,他们又拥有独一无二的MAC地址,如果应用基站定位的原理,那么就可以获得相当精确的位置信息了。

假如你的家里有个自己设立的无线路由器,经常开机。你的邻居正在阳台上用手机玩谷歌地图,恰好他手机的wifi是开着的,不过没有连接你家的热点。当你的邻居用GPS准确在地图上定位后,谷歌服务器会记录周边的wifi热点信息。正好你的路由器开着,然后被记录到数据库了,记录你的精确位置信息。

wifi热点定位条件:1、必须开启wifi,无论是否连接某一个热点;2、必须能联网,移动数据或者wifi联网皆可。wifi定位的优点:1.定位精度高,wifi密集人流多的地方相当精确。2.速度快;3.周围的wifi即使连接不上也能定位。缺点:1.没有打开wifi就不能定位;2.必须处于联网状态。

四、AGPS定位

AGPS是Assisted Global Positioning System辅助全球定位系统的缩写。AGPS定位时,必须有GPS模块存在,如果没有GPS模块,这种定位是不起什么作用的。由于GPS冷启动时,搜星速度很慢,大约2分钟才能搜到。什么是冷启动呢?就是GPS内的卫星位置信息清空了(比如 ①GPS初次使用 ②GPS电池耗尽 ③关机状态下移动1000公里以上的距离或持续关机超过4小时)。

AGPS就是先利用基站大体定位下你所在的位置,然后通过网络将这个位置发送到服务器,服务器根据这个位置将此时经过你头顶的卫星参数(哪几颗、频率、位置、仰角等信息)反馈给你的终端,GPS就可以很有目的的去搜索卫星,大大提高定位速度。

那么,AGPS消耗流量多吗?每次定位,仅仅十几kb的流量,一旦定位成功,剩下的活儿就交给GPS模块处理,不用消耗流量了。所以AGPS的优势就是搜星定位快,不管怎么启动,秒定。缺点是必须联网,如果你的机器不能上网,是没法应用AGPS达到秒定效果的。

五、Glonass定位

Glonass是俄罗斯开发的一套定位系统,原理跟GPS一样,通过卫星来定位。不同的是1.Glonass芯片比GPS贵;2.它抗干扰性能强,阴天下雨高楼深壑的地方GPS可能就抓瞎了,Glonass却仍然能正常工作;3.北半球定位精度比GPS强一些;4.搜星速度快。

六、北斗定位

简单点说就是国产的GPS,芯片据说比Glonass还贵,定位精度更精确。目前最大用户是中国军方,民用方面不普及,就靠政策在运输公司内强买强卖。有个亮点是北斗一代可以利用头顶上的卫星发短信,在没有手机信号的时候很实用,有信号的时候就基本无用。

了解完这么多定位方式后,你会发现,只要我们持有定位终端(如:手机),理论上是可以轻易被查找到所在位置信息。随着科技技术不断地发展,定位速度更快,精确度更高,覆盖更全面。而我们的个人隐私,在全球卫星的监控下,就好比是天上安装的眼睛时刻监控你的位置,也会让人成为担忧的隐患。

定位技术广泛用于交通领域导航,可以促进交通管理的智能化、精细化,大幅提高人们的出行效率,促进自动驾驶等新技术的研发和应用。开发定位模块并加载手机等便携式终端,可精确测定个人位置,对于医疗救助、应急救援、防盗等领域具有非常重要的作用。此外,通过与物联网、大数据等高新技术融合,可以有效提升汽车金融领域的科技手段。

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