手机究竟是如何定位的?

手机定位方式分为以下几种:

1、GPS定位。2、基站定位。3、WiFi定位。4、AGPS定位。5、Glonass定位。6、北斗定位。

从4s开始,iPhone手机具有以上中1、2、3、4、5共五种定位方式。

1、GPS定位

GPS是由美国研究的一种定位方式。其系统由在轨道上运行的24颗卫星和地面终端构成。在轨卫星是在太空中的卫星,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。

地面终端,就是我们说的GPS,它可以接收那些卫星的信号,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。

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

这是出现较晚的一种技术,其原理也比较简单。中国移动在2006年推出过这么一款塞班系统的利用基站定位的手机地图。

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。至于其余的基站,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,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。

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。

3、WiFi定位

谷歌提出目的是解决室内精确定位,原理类似基站定位,靠的是侦测附近周围所有的无线网路基地台(WiFi Access Point)的MAC Address (类似10-78-D2-93-58-C2这样的格式),去比对资料库中该MAC Address的座标,交叉连集出所在地。此法尚须有网路连线做资料库查询才能完成定位。

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:某国家某省某市某小区某楼东侧(其实是用经纬度)有一个MAC地址为12-2e-3f-4a-09-3d的wifi热点。几天后你打算晚上吃川菜,于是连上你的路由器打开谷歌地图打算搜索,这时你惊奇的发现没开GPS,但是你的位置却精确的定位在某国家某省某市某小区某楼东侧。这是为什么呢?这就是wifi依赖定位:你打开谷歌地图后,会上传周围的wifi热点信息,然后2-2e-3f-4a-09-3d上传到服务器上,服务器根据这个地址反馈你邻居用GPS定位出来的经纬度给你,从而实现精确匹配位置。当世界上N多N多人重复上述定位的时候,谷歌就可以建立起来一个丰富而且强大的wifi热点位置数据库。

确定定位条件:1、必须开启wifi,无论是否连接某一个热点。2、手机必须能上网,移动数据或者wifi联网皆可。

这种方式的优点是: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。

缺点也是显而易见的:①没有打开wifi就不能定位;②必须处于联网状态。

4、AGPS定位

AGPS是Assisted Global Positioning System辅助全球定位系统的缩写,是手机开始内置GPS芯片以后发展起来的技术。AGPS定位时,必须有GPS模块存在。

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),此时GPS需要一点一点的搜索卫星信号。

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)反馈给你的手机,你手机的GPS就可以很有目的的去搜索卫星,此时你的搜星速度大大提高,几秒钟就可以定位。

打个比方,GPS搜星就像在一家大型超市里找到某件商品,冷启动,就是毫无头绪需要一点一点进行查找,而AGPS就是你明确了你需要找的东西的位置。那么,AGPS消耗流量多吗?不多,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。为什么会有流量很多的说法呢?可能是因为没有下载离线地图。

AGPS的优势就是搜星定位快,不管怎么启动,秒定。缺点是,必须联网和需要特定服务器支持。

总结一下:AGPS是辅助GPS定位的一种方法,支持GPS,不一定支持AGPS。支持AGPS,一定支持GPS,但是这个GPS模块不一定内置在手机里,也有可能是需要额外购买外置蓝牙GPS模块。

PS:既然GPS有冷启动,就有热启动,什么是热启动呢?就是冷启动搜完星之后它的星历没有丢失,条件如下①上次关机前的位置信息(经纬度,高度)已知; ②当前时间、年历、星历已知(需要实时时钟支持)③距离上次关机时间不超过4小时(时间过长则星历变化了,即以前的卫星看不到了)。

5、Glonass定位

Glonass是俄罗斯开发的一套定位系统,原理跟GPS一样,也是用卫星来定位。不同的是①Glonass芯片比GPS贵;②它抗干扰性能强,阴天下雨高楼深壑的地方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。

目前Glonass主要见于高端机型,比如苹果系列,HTC ONE等,都是GPS+Glonass双系统导航,精度相当之高,导航可以精确到车道。

6、北斗定位

国产的GPS,芯片比Glonass还贵,定位精度有待观察。目前最大用户是中国军方,民用方面不普及。亮点是北斗一代可以利用卫星发短信。

7、定位举例

这部分的是为了更好的理解各种定位方式的工作条件,以HTC ONE为例:

①最有效为插上SIM卡,打开wifi,联网,启动GPS和Glonass。

②关掉GPS选项。GPS,Glonass和AGPS不行,基站、wifi定位尚可。

③关掉wifi,移动数据打开,仅基站定位。

④启动飞行模式,所有定位都停掉。

⑤打开wifi,联网,仅wifi定位工作。

iPhone由于以上所有定位方式的权限均集合于“隐私”选项内,故关掉定位开关之后,以上所有定位功能全部停止。

注:以上所有定位方式均为非专业根据网络资料整理。

GPS定位:http://baike.baidu.com/item/GPS/214654

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