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移动网络定位技术原理

发布时间:2022-07-11 23:08:00

A. 定位是怎么定位的

卫星定位。包括:GPS、AGPS、Glonass、中国北斗。
地面辅助定位。包括:基站定位、WiFi辅助定位。
GPS是当前应用最广泛的定位系统,是由美国国防部研制建立的一种具有全方位、全天候、全时段、高精度的卫星导航系统,能为全球用户提供低成本、高精度的三维位置、速度和精确定时等导航信息。整个系统是由太空的24颗卫星和地面控制部分组成的,卫星分布在6条交点互隔60度的轨道面上,距离地面约20000千米。已经实现单机导航精度约为10米,综合定位的话,精度可达厘米级和毫米级。但民用领域开放的精度约为10米。地球上的GPS设备可以在任何位置任何时间一次性接收到至少4颗卫星的信号

定位原理:

手机GPS定位需要手机内置GPS模块,该模块只有接收功能,没有发射功能。24颗GPS卫星不断向地球发射着包含时间戳、卫星点位等重要参数的信息,被我们的手机收到后通过算法计算出具体的位置。

AGPS(辅助全球卫星定位系统)

A-GPS技术是一种结合了网络基站信息和GPS信息对移动台进行定位的技术,可以手机移动网络中使用。AGPS的具体工作原理如下所示:

支持AGPS手机首先将本身的基站地址通过网络传输到位置服务器;
位置服务器根据该手机的大概位置传输与该位置相关的GPS辅助信息(包含GPS的星历和方位俯仰角等)到手机;
该手机的AGPS模块根据辅助信息(以提升GPS信号的第一锁定时间TTFF能力)接收GPS原始信号;
手机在接收到GPS原始信号后解调信号,计算手机到卫星的伪距(伪距为受各种GPS误差影响的距离),并将有关信息通过网络传输到位置服务器;
位置服务器根据传来的GPS伪距信息和来自其他定位设备(如差分GPS基准站等)的辅助信息完成对GPS信息的处理,并估算该手机的位置;
位置服务器将该手机的位置通过网络传输到定位网关或应用平台。
AGPS解决方案的优势主要在其定位精度上,在室外等空旷地区,其精度在正常的GPS工作环境下,可达10米左右。该技术还有一个优点是:首次捕获GPS信号的时间一般仅需几秒,不像GPS的首次捕获时间可能要2~3分钟左右。

GLONASS(格洛纳斯)

全球导航卫星系统(GLONASS)是由苏联(现俄罗斯)国防部独立研制和控制的第二代军用卫星导航系统,到2009年,其服务范围已经拓展到全球。该系统主要服务内容包括确定陆地、海上及空中目标的坐标及运动速度信息等。定位原理与美国的GPS相似。

BDS(中国北斗)

中国北斗卫星导航系统(BDS)是中国自行研制的全球卫星导航系统,是继GPS、GLONASS之后第三个成熟的卫星导航系统。

北斗卫星导航系统由空间段、地面段和用户段三部分组成,可在全球范围内全天候、全天时为各类用户提供高精度、高可靠定位、导航、授时服务,并具短报文通信能力,已经初步具备区域导航、定位和授时能力,定位精度10米,测速精度0.2米/秒,授时精度10纳秒。定位原理与GPS相似,目前精度略低于GPS。
基站定位又叫做移动位置服务(LBS——Location Based Service),它是通过电信运营商的网络(如2G、4G网络)根据基站地理分布大数据和相应的算法计算出用户的位置信息(经纬度、坐标)。

手机基站定位的大致原理为:基站位置是固定的,运营商建立基站时可以依据专业地图数据确定基站坐标。手机终端通过测量不同基站的下行导频信号,得到不同基站下行导频的TOA(Time of Arrival,到达时刻)或TDOA(Time Difference of Arrival,到达时间差),根据该测量结果并结合基站的分布坐标,一般采用三角公式估计算法,就能够计算出移动电话的位置。实际的位置估计算法需要考虑多基站(3个或3个以上)定位的情况,因此算法要复杂很多。一般而言,基站数目越多,测量精度越高,定位性能改善越明显。

WIFI定位

Wi-Fi定位的三个步骤:

第一步:数据采集与制备,通过主动采集和用户手机静默上传获取每个WiFi热点的位置信息

这时不管你的手机有没有连接 Wi-Fi,手机都会扫描附近存在的Wi-Fi信号,如果扫描出某个Wi-Fi信号,那么手机系统就可以知道WiFi的BSSID(MAC 地址),也就是这个Wi-Fi在地球上唯一的名字。

此刻如果手机打开 GPS 定位,那么在采集方的数据库里就会添加一条数据,【BSSID、(X1,Y1)】,其中(X1,Y1)正是GPS 定位得到的坐标。但是(X1,Y1)并不是 WiFi的位置,而是手机的位置,因为手机实际离WiFi存在一定的距离。为了能够获取更精确的WiFi 位置坐标,此WiFi会被大量的手机扫描到,并重复采集。如果此WiFi被采集了 N 次,那么在数据库里,实际的WiFi信息应该是【BSSID、(X1,Y1),(X2,Y2)...(Xn,Yn)】,而WiFi被采集的次数越多,通过算法计算出的WiFi 位置就越精准。

第二步:确定移动设备与热点的距离

Wi-Fi信号是电磁波,其信号强度会随着传播距离的增加而衰减。当手机连接上某一 Wi-Fi时,手机的系统会记录手机能够捕获的 Wi-Fi信号强度-RSSI。既然 Wi-Fi信号会随着距离衰减,那么通过RSSI=a+b*log(d)的理想化模型便可以计算出手机距离路由器的长度 d。当理想化模型终究是理想化模型,无线信号因为干扰、反射等等原因,我们计算出的距离其实并不太准确。

B. GSM基站定位原理是什么

基站定位的大致原理

1、移动电话测量不同基站的下行导频信号,得到不同基站下行导频的TOA(Time of Arrival,到达时刻)或TDOA(Time Difference of Arrival,到达时间差),根据该测量结果并结合基站的坐标,一般采用三角公式估计算法,就能够计算出移动电话的位置。

实际的位置估计算法需要考虑多基站(3个或3个以上)定位的情况,因此算法要复杂很多。一般而言,移动台测量的基站数目越多,测量精度越高,定位性能改善越明显。

手机定位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。

2、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。

(2)移动网络定位技术原理扩展阅读:

基站定位也就是“LBS定位“,全称是Location Based Service,它包括两层含义:首先是确定移动设备或用户所在的地理位置;其次是提供与位置相关的各类信息服务。意指与定位相关的各类服务系统,简称"定位服务"。

基站定位主要应用

基站定位主要应用于手机用户、GPS手持端等,像中国移动动感地带提供的动感位置查询服务;谷歌手机地图等各类手机地图软件中的粗略定位;和GPS配合产生的A-GPS等等都是利用基站定位来实现的。

参考资料来源:网络-基站定位

C. 手机定位原理

手机定位是指通过无线终端(手机)和无线网络的配合,确定移动用户的实际位置信息(经纬度坐标数据,包括三维数据),通过SMS、MMS、语音发给用户或以此为基础提供某种增值服务。定位服务又叫做移动位置服务(Location Based Service,LBS),它是通过电信移动运营商的网络(如GSM网、CDMA网)获取移动终端用户的位置信息(经纬度坐标),在电子地图平台的支持下,为用户提供相应服务的一种增值业务。
手机定位是利用GSM移动通信网的蜂窝技术来实现位置信息的查询,GSM无线通信网是由许多像蜜蜂蜂窝一样的小区构建而成的,每个小区都有自己的编号,通过手机所在小区的识别号就可以知道手机所在区域。手机小区定位技术尚在完善之中,市区精度范围大致在200米左右,郊区精度范围大致在1000米~2000米左右,随着移动公司技术的不断发展,相信精度会进一步提高到50米范围内。同时显示的地标名还在优化之中,随着进一步优化,地标将更加准确。
蜂窝定位技术又属于LBS基站定位,该定位方式俗称为地面定位系统,因为它是依靠运营商分布在地表上的信号塔来获取的经纬度信息确定终端的位置。所有手机卡只要在激活状态,并能正常的接打电话就能够精准定位到,定位能力强,定位信号能有效穿透建筑物、地下室、隧道交通等。每一张手机卡都有唯一的一个识别码,就像打电话一样,每个号码都唯一的指向固定的一部手机,LBS基站定位也能够有效的通过该识别码来找到某个固定的号码手机所在的位置,并呈现到电子地图上,此类定位技术具有一定的强制性,在一些监管类领域有着广泛应用。

D. 手机定位的原理

您好,手机定位功能是存在些许偏差的,但符合相关法律法规的规定范围,一般不会相差太多。

定位的要素:

第一:要想定位精确必须保持gps开着,第二:手机只能根据基站定位(基站定位跟当地的基站数量和后台的地图api准确度有关)。

感谢您的提问,希望回答能够帮助到您,谢谢!

E. 手机定位原理

手机定位是指利用GPS定位技术或者基站定位技术对手机进行定位的一种技术。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密度,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。

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