手机定位系统

随着移动技术的发展，手机不仅仅只具有通话功能，还可以将它当作一个GPS定位系统。我们平日生活中常常会外出，现在的大城市是不是经常让你迷失方向，找不到自己所在的位置。这时如果你带了功能比较强的手机的话，就可以使用手机定位来寻找自己，当你和自己的朋友互相授权之后，也可以使用手机找到他们，下面就让我们一起来看看其具体的工作原理和操作流程。

1. 手机定位原理

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。目前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。同时目前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。

2. 手机定位的两种方式

目前手机定位有两种方式，一种是WAP版的，还有一种是短信版本。短信版的手机定位使用起来相对简单一点，WAP版本的手机可以通过地图显示出你的具体位置。

短信版手机定位

我们先来看一下短信版的手机定位，其使用方法如下：

登记：发送短信dj或+dj到05555；

操作命令查询：发送help到05555；

短信版的手机定位可以在全国范围内使用，一般在省内能定位到较精确位置，出省区后可以定位到具体的地区名（按照区号来区别）。短信费为0.10元/条，信息费为6元/月，这个信息费一般相当于月租费。

WAP版手机定位

只要拥有一部支持WAP功能的手机，开通WAP功能后，可以通过无线方式直接联入互联网，获取自己当前的位置。假如你在浙江省，当在手机上启动自己的WAP浏览器后，这时在浏览器中输入网址http://wap.monternet.com ，然后点击一系列菜单进入“浙江风采→手机导航→找自己”业务就可以找到自己的位置，其每月收费5元再外加GPRS的流量费用。

因为WAP版手机的数据流量比较大，所以建议用户申请20元/月的手机任我行套餐。申请手机任我行套餐后就可享受到使用WAP移动梦网和百宝箱业务流量不限，再加上“任我行”专区内的业务免费使用。该套餐流量指用户以CMWAP方式使用移动梦网（WAP）和百宝箱所产生的GPRS流量，以CMNET方式产生的GPRS流量另行按0.01元/kB标准收费。

3. 联通的定位之星

定位之星业务是中国联通CDMA 1X网络采用先进的GPSONE定位技术向公众提供的高精度定位业务。定位精度在室外环境下高达5米~50米。同时无论在室内还是室外，只要CDMA 1X网络覆盖到的地方即可实现定位，而且缩短了定位时间。 联通无限定位之星业务基于对移动终端的定位，结合GIS（地理信息系统）地图数据信息，能够向用户提供丰富的位置信息服务。

“互动视界”业务是中国联通公司为CDMA用户提供的一项无线上网服务，你只要使用支持WAP1.2以上的浏览器功能的手机终端，例如LG的CU8080、CU8180、CU8280、SAMSUNG X199、SAMSUNG X319、SAMSUNG X339、普天SCP 550、普天SCP 580、中兴G218等就可以使用这项服务，其操作也类似于中国移动的WAP版定位。目前联通对于手机的数据通信资费标准是0.01元/kB。

我们在这里通过一个实例向大家说明GPS的使用：进入京瓷KZ850的定位之星功能，选择“我在哪里”，稍后KZ850的屏幕上便出现了卫星画面，经过几秒至十几秒的查询时间之后，屏幕上便显示出目前手机所处位置的描述，如“万泉河路，万全新新家园附近”之类的语句，这时用户便可进一步查询当前位置的地图、去往某地的公交换乘路线、周围500米~2000米的餐饮、娱乐服务场所等。如我们再继续查询“百盛”，搜索到百盛购物中心，KZ850便会给出百盛的详细位置和联系电话，并且能够显示出从手机所在位置去百盛的公交换乘路线。

看了上面的描述，是不是感觉很方便。尤其是对于一些天生的“路盲”朋友，手机定位功能一定会帮助你解决不少的出行问题。

gpsOne技术是美国高通运用的基于CDMA网络的一种定位技术。

原始的GPS定位技术是可以接受到卫星星历来计算位置的经纬度，其中又分为GPS+GSM和导航GPS,这种定位的缺陷在于只要定位器进入房屋、高架桥等无法接受卫星信号的地方时，定位器也就丧失其工作能力。

还有一种被称为三角定位的，是通过基站的信号来定位，没有卫星信号作为计算依据，精度较差会产生很大误差。
 
而gpsOne定位技术，是将GPS定位和三角定位的几种模式进行综合，包括：辅助GPS、三角定位、混合定位、网络小区四种类型；即使在没有卫星信号的情况下，也可以通过三角定位、网络小区的方式将定位数据回传到地图上。
就误差而言，辅助GPS最小，在良好的网络环境下，精度可以保持在5-20米，如果是室内定位精度会达到10-100米；但没次定位结果都会有定位类型与之相对应，方便用户判断其位置的精度。

现在的GPS+gpsOne应用领域做的最好的方式是WEB（B/S版）、SMS、wap手机、PDA浏览器版是符合所有用户的应用需求的方式。

A－GPS

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，可以在GSM/GPRS、WCDMA和CDMA2000网络中使用。该技术需要在手机内增加GPS接收机模块，并改造手机天线，同时要在移动网络上加建位置服务器、差分GPS基准站等设备。如果要提高该方案在室内等GPS信号屏蔽地区的定位有效性，该方案还提出需要增添类似于EOTD方案中的位测量单元（LMU）。AGPS的具体工作原理如下所示：

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，堪称目前定位精度最高的一种定位技术。该技术的另一优点为：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。

虽然AGPS技术的定位精度很高、首次捕获GPS信号时间短，但是该技术也存在着一些缺点。首先，室内定位的问题目前仍然无法圆满解决。另外，AGPS的定位实现必须通过多次网络传输（最多可达六次单向传输），这对运营商来说是被认为大量的占用了空中资源。AGPS最主要的问题是用户对于使用移动定位业务必须更换手机难以接受。而且AGPS手机比一般手机在耗电上有一定的额外负担，间接减短了手机的待机时间。除此之外，就是使用有效性问题。由于GPS系统受美国政府拥有和控制，在非常时期（如海湾战争、反恐战争等），民用GPS服务可能会受到影响，AGPS的定位业务更难以正常运作了。目前，AGPS的方案提供商主要是美国高通公司和其子公司Snaptrack公司，现在还只能用于CDMA和iDEN网络的市场，在不久的将来该定位技术还会用于GSM网络（参见高通公司2002年3月出版的GSM AGPS手机测试移动定位业务报告）。

在美国Sprint PCS和Verizon分别在2001年10月和2001年12月推出了基于GPSONE技术的定位业务，并且通过该技术来满足FCC对E911第二阶段的要求。其它一些美国移动运营商也计划在近期提供基于GPSONE技术的定位业务；在日本，KDDI于2002年12月率先推出了全国范围的基于GPSONE技术的定位业务（商业名称为“轻松导航[eznavigation]”）。在KDDI服务推出之前，日本知名的保安公司SECOM在2001年4月成功推出了第一个具备GPSONE技术，能实现追踪功能的设备。该设备也运行在KDDI的网络中。这一高精度安全和保卫服务能在任何情况下准确定位呼叫个人、物体或车辆的位置；在韩国，KTF于2002年2月利用GPSONE技术成为韩国首家在全国范围内通过移动通信网络向用户提供商用移动定位业务的公司。目前，美国、日本和韩国提供移动终端的主要制造商已推出50多款支持GPSONE技术的手机和终端。运营商也推出了多种基于定位的服务，其中包括儿童保护、个人导航应用、寻友服务、销售人员管理、资产跟踪服务等。

通过以上的分析我们可以看出：高通GPSONE技术将会成为未来各CDMA2000网络运营商的首选定位技术。


全球定位系统(GPS)是本世纪70年代由美国陆海空三军联合研制的新一代空间卫星导航定位系统 。其主要目的是为陆、海、空三大领域提供实时、 全天候和全球性的导航服务，并用于情报收集、核爆监测和应急通讯等一些军事目的，是美国独霸全球战略的重要组成。经过20余年的研究实验，耗资300亿美元，到1994年3月，全球覆盖率高达98%的24颗GPS卫星星座己布设完成。

全球定位系统由三部分构成：
(1)地面控制部分，由主控站(负责管理、协调整个地面控制系统的 工作)、地面天线(在主控站的控制下，向卫星注入寻电文)、监测站(数据自动收集中心)和通讯辅助系统(数据传输)组成；
(2)空间部分，由24颗卫星组成，分布在6个道平面上；
(3)用户装置部分， 主要由GPS接收机和卫星天线组成。

全球定位系统的主要用途：
(1)陆地应用，主要包括车辆导航、应急反应、大气物理观测、地球物理资源勘探、工程测量、变形监测、地壳运动监测、 市政规划控制等；
(2)海洋应用，包括远洋船最佳航程航线测定、船只实时调度与导航、海洋救援、海洋探宝、水文地质测量以及海洋平台定位、海平面升降监测等；
(3)航空航天应用，包括飞机导航、航空遥 感姿态控制、低轨卫星定轨、导弹制导、航空救援和载人航天器防护探测等。

GPS卫星接收机种类很多，根据型号分为测地型、全站型、定时型、手持型、集成型；根据用途分为车载式、船载式、机载式、星载式、弹载式。

经过20余年的实践证明，GPS系统是一个高精度、全天候和全球性的无线电导航、定位和定时的多功能系统。 GPS技术已经发展成为多领域、多模式、多用途、多机型的国际性高新技术产业。

GPS原理

24颗GPS卫星在离地面1万2千公里的高空上，以12小时的周期环绕地球运行，使得在任意时刻，在地面上的任意一点都可以同时观测到4颗以上的卫星。

由于卫星的位置精确可知，在GPS观测中，我们可得到卫星到接收机的距离，利用三维坐标中的距离公式，利用3颗卫星，就可以组成3个方程式，解出观测点的位置(X,Y,Z)。考虑到卫星的时钟与接收机时钟之间的误差，实际上有4个未知数，X、Y、Z和钟差，因而需要引入第4颗卫星，形成4个方程式进行求解，从而得到观测点的经纬度和高程。

事实上，接收机往往可以锁住4颗以上的卫星，这时，接收机可按卫星的星座分布分成若干组，每组4颗，然后通过算法挑选出误差最小的一组用作定位，从而提高精度。

由于卫星运行轨道、卫星时钟存在误差，大气对流层、电离层对信号的影响，以及人为的SA保护政策，使得民用GPS的定位精度只有100米。为提高定位精度，普遍采用差分GPS(DGPS)技术，建立基准站(差分台)进行GPS观测，利用已知的基准站精确坐标，与观测值进行比较，从而得出一修正数，并对外发布。接收机收到该修正数后，与自身的观测值进行比较，消去大部分误差，得到一个比较准确的位置。实验表明，利用差分GPS，定位精度可提高到5米。

GPS前景

由于GPS技术所具有的全天候、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20米，这将进一步推动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，2000年后的市场将达到30亿美元，而在我国，汽车导航的市场也将达到50亿元人民币。可见，GPS技术市场的应用前景非常可观。