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关于手机定位运作原理与手机系统的相关内容介绍

2018-5-21 10:20| 发布者: iphone| 查看: 9| 评论: 0

摘要: 大家对于手机定位都不陌生,每次我们丢手机后,就会想到手机丢了怎么办?在我们出行时都会用到的功能。那么,对于手机定位大家到底了解多少呢?接下来丢锋网小编与大家详细介绍关于手机定位运作原理与手机系统的相关 ...

大家对于手机定位都不陌生,每次我们丢手机后,就会想到手机丢了怎么办?在我们出行时都会用到的功能。那么,对于手机定位大家到底了解多少呢?如何用苹果手机去定位另外一部苹果手机?接下来丢锋网小编与大家详细介绍关于手机定位运作原理与手机系统的相关内容。

手机定位基本概述

  定位手机是在全球卫星定位基础与移动通讯定位上的一种技术结合创新。改变了由 “移动终端计算经纬度坐标”的定位技术设计方案,升级为手机“自定位”的方式;定位手机解决了个人隐私权受侵犯问题。改进后的定位手机只对手机持有者进行定位,选择设置监控人是由手机持有者 —— 机主本人决定,个人隐私由自己作主。

手机运作原理

  定位手机有三种定位原理,一种是GPS定位,一种是基站定位,以及两者结合的A-GPS定位。

1、GPS

  GPS定位是指手机接收GPS卫星发出信息来获得坐标经纬度确定地理位置的一种功能,GPS技术具有高精度的特点。GPS卫星定位误差值大概在5米~10米之间;

  GPS定位方式可分为两部份

  1、不上传定位;不上传定位指定位手机本身把接收到的GPS卫星坐标经纬度计算出的信息结果,以短信的方式通知监护人,计算结果不经过任何服务器保存;

  2、上传定位;上传定位是指定位手机本身把接收到的GPS卫星坐标经纬度计算出的信息结果,以短信的方式通知监护人手机,同时上传服务器;存储到服务器后的地理位置信息由监护人保管;

2、基站定位

  基站定位是指手机发射基站根据与手机的距离来计算手机坐标地理位置的一种功能,基站定位信号较强,适用于室内定位;基站定位误码差值大概在100米~500米之间;

  基站定位方式也可分为两部份;

  1、不上传定位;不上传定位是把手机基站计算距离的定位结果,以短信的方式通知监护人手机,计算结果不经过任何服务器保存;

  2、上传定位;上传定位是把手机基站计算距离的定位结果,以短信的方式通知监护人手机,同时上传服务器,存储到服务器后的地理位置信息由监护人保管;

3、A-GPS定位介绍

  A-GPS是一种结合了网络基站信息和GPS信息进行定位的功能,定位手机首先采用基站定位,计算该定位手机的大概位置,然后根据该位置相关的GPS辅助信息(包含GPS的星历和方位俯仰角等),搜索GPS卫星,切换到GPS定位,一般在10秒内,就可以快速地搜星及GPS定位;

  服务理念

  定位手机服务是指通过GPS卫星信号与手机发射基站的配合,确定用户的经纬度坐标数据,在电子地图平台的支持下,为用户提供相应服务的一种业务。

  移动位置服务最早是从美国开始的。早在 1996 年,美国联邦通信委员会( FCC )要求移动运营商为手机用户提供紧急求助服务,即提供呼叫者的位置以便及时救援,他们将这种移动位置服务命名为 E911 。此后,日本、德国、法国、瑞典、芬兰等国家纷纷推出各具特色的商业化的位置服务。世界许多国家都以法律的形式颁布了对移动位置服务的要求,如美国“ US FCC E 911 ” 以法律的形式规定了运营商为 911 用户提供的定位服务精度标准,而欧盟也颁布法律,遵循“ USFCC ”标准,并于 2003-1-1 实施。 顺便提及的是,定位服务已引起人们对隐私权的关注。无线通讯公司和监管者必须研究政策允许用户在输入地址信息时,其个人隐私权受到保护。

  服务方式

  定位手机按照服务的方式可以分为两种:自主定位与公共定位。

  自主定位

  自主定位主要是为个人、事件、物品和车辆等进行定位。这种定位方式广泛地用于保护家人安全、财产安全、紧急求救等等。

  公共定位

  公共定位主要是为公司、企业、物流等进行定位。这种定位方式广泛地用于GPS导航、货运、业务调查等等。

  发展趋势

  由于GPS技术具有全天候、高精度和自动测量的特点,作为先进的测量手段和新的生产力,已经融入了国民经济建设、国防建设和社会发展的各个应用领域。

  随着冷战结束和全球经济的蓬勃发展,美国政府宣布2000年至2006期间,在保证美国国家安全不受威胁的前提下,取消SA政策,GPS民用信号精度在全球范围内得到改善,利用C/A码进行单点定位的精度由100米提高到5米,进一步推动GPS技术的应用,提高生产力、作业效率、科学水平以及人们的生活质量,刺激GPS市场的增长。据有关专家预测,在美国,单单是汽车GPS导航系统,市场将达到300亿美元,全球覆盖率高达98%。而在我国,定位导航的市场也将达直线式上升。可见,定位导航这类技术市场的应用前景非常可观。

  服务商

  截至2011年底,国内定位手机服务商已经差不多接近10家,主要分为两类:一类是专业手机生产商,通过自己的研发队伍,衍生手机定位功能,成为定位手机,如vcall等;另一类是软件提供商,通过将定位软件集成在普通手机上实现定位手机功能,如CPP移动定位平台、手机伴侣定位软件等。

  手机系统

  定位手机系统是指通过在移动手机或移动终端中集成特定定位技术来获取该移动手机或移动终端用户的位置信息(经纬度坐标),并通过网络信息技术上传至特定服务器,并在电子地图上标出该被定位对象的位置的技术或服务的一个平台系统。它一般由定位终端(含有定位模块的手机或移动终端)、网络接入模块、数据库服务器、IIS服务器、地图信息管理系统组成。

  手机定位系统,它是指通过特定的定位技术来获取移动手机或终端用户的位置信息(经纬度坐标),在电子地图上标出被定位对象的位置的技术或服务。

  手机定位系统不一定是手机GPS定位,首先说一下定位技术,定位技术有两种,一种是基于GPS的定位,一种是基于移动运营网的基站的定位。基于GPS的定位方式是利用手机上的GPS定位模块将自己的位置信号发送到定位后台来实现手机定位的。基站定位则是利用基站对手机的距离的测算距离来确定手机位置的。后者不需要手机具有GPS定位能力,但是精度很大程度依赖于基站的分布及覆盖范围的大小,有时误差会超过一公里。前者定位精度较高。此外还有利用Wifi在小范围内定位的方式。

  手机定位分类

  手机定位系统按照提供服务的方式可以分为两种:自有手机定位系统与公用定位系统。根据手机的不同的功能可以有可以分为两种定位,短信版手机定位和WAP版手机定位。合理的使用这些定位系统,可以给生活或者工作提供很多便利。

  通过分析了手机GPS以及手机定位系统,可以看出二者的区别和联系,尽管现在手机集成GPS已经被使用,但还不普及,随着GPS技术的发展以及手机的性能的改善,手机GPS以及手机定位系统应该都会成为手机的基本的功能之一。

  手机定位

  GSM手机定位方式通常可分为基于网络方式和基于终端方式两种。从技术上可分为到达时间 (TOA)、增强测量时间差(E-OTD)和GPS辅助(A-GPS)3种方式。

  1、TOA定位技术

  TOA定位方式可在现有的任何手机上实现,手机无需作任何改动。

  具体实现步骤:

  (1)要定位的手机发出一已知信号,三个或多于三个LMU同时接收该信号,已知信号是手机执行异步切换时发 出的接入突发信号;

  (2)各LMU得到信号到达时的绝对GPS时间后,可得到相对时间差(RTD);

  (3)根据前两步的信息,SMLC进行两两比较,计算突发信号到达时间差(TDOA),得出精确位置, 并回到应用中。要通过三角计算得出手机精确位置,必须知道另外两个参数:LMU的地理位置和各 LMU之间的时间偏移量。例如各LMU必须提供的绝对GPS时间,或在已知位置的地点放置参考LMU可得到实际时间差(RTD)参数。

  LMU用接入突发信号确定TOA。当定位请求发出时,LMU被选定,且配置正确的频率,以便接收 接入突发信号。此时,手机在业务信道(可能会处于跳频方式)上,以特定功率发送达70个接入脉 冲(时长320ms)。各LMU通过多种方式实现和改善TOA的测量结果。利用收到的突发信号可提高测 量成功概率和测量精度。采用分集技术(如天线分集和跳频),可降低多径效应的影响,提高测量 精度。当某个应用需要知晓手机位置时,该应用向SMLC发出请求,同时告知手机号码和定位精度要 求。被测量的TOA参数及其误差值一同被采集并发送到SMLC,根据该数据,SMLC可计算出应用所需 要的手机位置,再将位置信息和误差范围发送回应用。

  TOA定位方式需要附加硬件(LMU),以达到精确计算突发信号到达时间的目的。实现方式有 多 种:LMU既可集成在BTS内,也可作为单独设备。LMU作为单独设备时,既可有单独的天线,也可与 BTS共享天线,通过空中接口实现网络间通信。

  2、E-OTD定位技术

  E-OTD定位方式是从测量时间差(OTD)发展而来的,OTD指测量所得的时间量,E-OTD指测 量 的方式。手机无需附加任何硬件便可得到测量结果。对于同步网,手机测量几个BTS信号的相对到 达时间;对于非同步网,信号同时还需要被一个位置已知的LMU接收。确定了BTS到手机的信号传输时间,则可确定BTS与手机之间的几何距离,然后再根据此距离进行计算,最终确定手机的位置。

  实现步骤如下:

  1) 手机收到各基站发来信号,得到TOA参数;LMU得到RTD参数;

  2) 手机将TOA和RTD参数 传送到GSM网。

  3) OTD测量需要用同步、标准且模拟的脉冲。当BTS发送的帧未被同步时,网络需要测量BTS之间 的RTD。为了进行精确的三角测量,OTD测量和RTD测量(非同步BTS时)均需要3个BTS。获得OTD 参 数后,手机位置既可在网络中计算,也可在终端计算(要求手机具备各种必要信息)。前者称为手 机辅助方式,后者称为手机自主方式。

  通过手机或网络中的位置计算功能模块,实现位置计算。

  3、A-GPS原理

  GPS辅助定位方式实现步骤如下:GSM网收到GPS辅助信息;GSM网将辅助信息发送到手机;手机得到GPS信息,计算并得出自身精确位置;手机将位置信息发送到GSM网。

  该方式有手机辅助方式和手机自主方式两种:

  (1)手机辅助GPS定位方式

  这种解决方案是将传统GPS接收器的大部分功能转移到网络处理器上实现。该方式需要天线、 RF单元和数据处理器等设备。GSM网向手机发送一串极短的辅助信息,包括时间、可视卫星清单、卫星信号多普勒参数和码相位搜索窗口。这些参数有助于内置GP S模块减少GPS信号获得时间。辅 助数据来自经手机GPS模块处理后产生的伪距离数据,且可持续数分钟。收到这些伪距离数据后, 相应的网络处理器或定位服务器能大致估算出手机的位置。GSM网增加必要的修正后,可提高定位精度。

  (2)手机自主GPS定位方式

  这种手机包含一个全功能的GPS接收器,具有(1)方式中手机的所有功能,再加上卫星位置 和手机位置计算功能。运算开始时,需要的数据比手机辅助方式要多,这些数据能够持续4小时以 上或根据需要进行更新,通常包括时间、参考位置、卫星星历和时间校验参数等。如果某些应用 需要更高的精度,则必须持续(间隔约30s)向手机发差分GPS(DGPS)信号。DGPS信号在非常宽 的地域范围有效,以一个参考接收器为中心可服务于较宽的地域范围。最终位置信息由手机本身 计算得到,若需 要,此定位信息可发送到其它任何应用中。

  以上就是关于手机定位的介绍,你是否有一定的了解呢?关于手机定位的相关知识我们丢锋网整理了很多,另外你们关心的比较多的苹果手机定位的方法也可以查询到。更多内容敬请期待,喜欢就请收藏我们丢锋网的网站吧!

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