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         解析GPS定位、手機網絡基站定位與WIFI定位原理的區別


          

        手機是怎么定位的?

        手機定位的原理

        可以基于你當前所接觸的WIFI熱點,如果這個WIFI熱點是公開可查詢的熱點,存在地址信息對應的。那么你的位置可以鎖定在該位置的一定半徑內。

        通過WIFI定位,你的位置只能被確認在一定半徑的范圍內,并不能精確識別你的位置,速度。

        基于移動基站的定位,你的手機信號是通過移動基站交互的。移動基站的地理位置是清晰明確的,當你手機可以獲得多個基站的信號,并且不同基站信號存在不同的強弱衰減,那么可以根據這幾個基站的位置和你信號衰減的情況,大致獲得你的當前位置范圍,以及大致的移動速度。

        最精準的就是是通過衛星定位,雖然WIFI,基站,衛星,具體是從近到遠;但定位準確度確實越來越精確。 (除地下室、隧道等地下地點外)

        另外衛星定位,也包括不同的選擇,以前是GPS一統天下,大家一提衛星定位就是GPS,但其實現在有很多家不同的衛星定位系統,GPS依然是全球規模最大的,技術最先進的。此外也有歐洲的伽利略,中國的北斗系統,俄羅斯格洛納斯等。

        實際上很多國產智能手機和衛星導航的芯片已經支持北斗系統,用戶看到的標志可能還是GPS,但提供定位服務的,實際上可能是來自于不同的系統。

         

        衛星定位的原理

         

        首先,衛星并不知道你在哪里,它也不關心。其次,你的手機也不會向衛星傳遞訊號,定位導航衛星不負責跟手機終端交互信息。北斗部分除外。

        實際上,導航衛星的工作極為簡單,就是廣播,廣播自己的位置,自己的時間。每個GPS定位芯片就是接受這些信號,然后處理運算。

        怎么處理呢?你如果知道它信號發出的時間,知道自己接受的時間,乘以傳播速度,也就是光速,就知道自己和衛星的距離了對不對。當你的手機可以獲得多個衛星信號的時候,比如三顆及以上,由于你知道衛星當前的位置數據,就可以通過數學公式,算出自己的所在位置。

        因為光速太大,需要極高的時間精確度,衛星上有原子鐘,可以提供極為精確的時間,但你手機上沒有。這時候,就需要把時間也當作變量,所以,需要四顆以上的衛星,才能精準定位你的位置。

        現在的衛星定位極為精準,可以精確到米,從而讓駕駛導航成為可能,實際上軍方信號未解密,可以有更好的精確度。

        這里其實還隱藏了一個問題,就是,由于極高的時間精確度,那么衛星相對于地球是高速運動的,基于相對論,我們知道不同速度下的時間是不同的,在這樣的精確度要求下,這個不一致也會很致命,所以,相對論公式被用于修正這一誤差。

        衛星廣播自己的時間(原子鐘時間,極為精確到小數點后面n多位),當前位置。手機上的定位芯片獲得多個衛星的信息,然后通過相對論公式修正時間誤差,然后基于四顆或更多衛星的信息,測算自己的位置。這就是我說的,如此普及而成本低廉的定位芯片,其實技術含量還是蠻高的。

        那么這里還有一個冷知識,衛星還負責給你準確的時間,所以你看現在很多智能手機沒有調時間的選項,因為完全不需要,只要有衛星信號,時間一定是準確的。再根據你的地理位置判定你所處的時區,給予你當地的時間,所有GPS定位發展出來的另外一個重要功能就是授時,在電力行業,電廠應用極為普遍。

         

         

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