各种定位方式
手机常见的wifi定位方式有：
- 卫星定位
- 移动基站定位
- Wifi辅助定位
- AGPS定位
1：卫星定位
常见的定位方式有GPS，北斗，伽利略和Glonass，虽然这些系统提供的服务有所区别，但是其背后的定位原理都是相同的，现在以最常见的GPS定位为例来介绍卫星定位。
GPS（Global Positioning System）即全球定位系统，是由美国建立一个卫星导航定位系统，利用该系统可以进行高精度的时间传递和高精度的精明定位。
1.1：GPS系统构成
GPS系统包括三大部分：空间部分-GPS卫星星座；地面部分-地面监控部分；用户设备部分-GPS信号接收器。
（好像是不同的卫星和手机交互信息，然后根据时间差和距离差计算当前手机端位置。）
1.1.1GPS工作卫星及其星座
21颗工作卫星和3颗在轨备用卫星组成GPS卫星星座。24颗卫星距地高度为20200km，运行周期为11小时58分钟（恒星时间为12小时）。
均匀分布在6个轨道平面内,轨道倾角为55度,各个轨道平面之间相距60度，每个轨道平面内各颗卫星之间相差90度。卫星通过天顶时,卫星可见时间为5个小时，在地球表面上任何地点任何时刻，在高度角15度以上，平均可同时观测到6颗卫星，最多可达9颗卫星。
为了解算测站的三维坐标，必须观测4颗GPS卫星，称为定位星座。
1.1.2地面监控系统
对于导航定位而言，GPS卫星十一动态已知点。星的位置是根据卫星发射的星历--描述卫星运动及其轨道的参数算得的。每个GPS卫星所播发的星历是由地面监控系统提供的。卫星上各种设备是否运行正常，以及是否按照预定轨道运行，都要通过地面设备进行监测和控制。地面监控系统的另一个重要作用是保持各颗卫星的时间，求出钟差，然后由地面注入占发给卫星，卫星再由导航电文发给用户设备。
GPS工作卫星的地面监控系统包括一个主控站、三个注入站和五个监测站。主控站的作用是根据各监控站对GPS的观测数据，计算出卫星的星历和卫星钟的改正参数等，并将这些数据通过注入站注入到卫星中去；同时，它还对卫星进行控制，向卫星发布指令，当工作卫星出现故障时，调度备用卫星，替代失效的工作卫星工作；另外，主控站也具有监控站的功能；监控站主要任务是为主控站提供卫星的观测数据；注入站任务是将主控站发来的导航电文注入到相应卫星的存储器。
1.1.3GPS信号接收机
能够捕获到按一定卫星高度截止角所选择的待测卫星的信号，并跟踪这些卫星的运行，对所接收到的GPS信号进行变换、放大和处理，以便测量出GPS信号从卫星到接收机天线的传播时间，解译出GPS卫星所发送的导航电文，实时地计算出测站的三维位置，甚至三维速度和时间。
1.2GPS定位原理
当GPS卫星正常工作时，会不断地用1和0二进制码元组成的伪随机码(简称伪码)发射导航电文。导航电文包括卫星星历、工作状况、时钟改正、电离层时延修正、大气折射修正等信息。GPS导航系统卫星部分的作用就是不断地发射导航电文。然而，由于用户接受机使用的时钟与卫星星载时钟不可能总是同步，所以除了用户的三维坐标x、y、z外,还要引进一个变量 t 即卫星与接收机之间的时间差作为未知数，然后用4个方程将这4个未知数解出来。所GPS定位方式，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。其他类型卫星定位方式与GPS差不多，不再讲述。以如果想知道接收机所处的位置，至少要能接收到4个卫星的信号。
2.基站定位
2.1相关概念
因为处在相同频率范围的信号会相互干扰，为防止相邻基站相互干扰，相邻的基站会选择不同的信道（不同频率范围的信号）与移动设备通信。如上图是一个蜂窝移动基站的示意图，其任意相邻的两个基站都具有不同的通信频段。基站不是孤立存在的，其覆盖区域相互交接，组成一张巨大的移动通信网络。移动设备在插入sim卡开机以后，会主动搜索周围的基站信息，与基站建立联系，而且在可以搜索到信号的区域，手机能搜索到的基站不止一个，只不过远近程度不同，再进行通信时会选取距离最近、信号最强的基站作为通信基站。其余的基站并不是没有用处了，当你的位置发生移动时，不同基站的信号强度会发生变化，如果基站A的信号不如基站B了，手机为了防止突然间中断链接，会先和基站B进行通信，协调好通信方式之后就会从A切换到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。每次坐火车，我都会把手机调成飞行模式，看看电影、听听歌，依然可以维持很长时间。
2.2基站定位原理
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（到达时刻）或 TDOA(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。
上面的介绍有点官方，不是很容易理解。直白的说，距离基站越远，信号越差，根据手机收到的信号强度可以大致估计距离基站的远近，当手机同时搜索到至少三个基站的信号时（现在的网络覆盖这是很轻松的一件事情），大致可以估计出距离基站的远近；基站在移动网络中是唯一确定的，其地理位置也是唯一的，也就可以得到三个基站（三个点）距离手机的距离，根据三点定位原理，只需要以基站为圆心，距离为半径多次画圆即可，这些圆的交点就是手机的位置。网传的微信三点定位原理也是这个样子。
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且没有wifi的情况下快速大体了解下你的位置。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
WiFi（也就是Wireless Access Point：AP，或者无线路由器）定位的方法有很多种，例如可以依据测信号强度来判定目标的距离，也可以依据信号角度来检测目标的方向和角度，依据相位，时间和时间差来初步判定目标距离AP的位置等等。
3.1WiFi定位原理
- 每一个无线AP（路由器）都有一个全球唯一的MAC地址，并且一般来说无线AP在一段时间内不会移动；
- 设备在开启Wi-Fi的情况下，无线路由器默认都会进行SSID广播（除非用户手动配置关闭该功能），在广播帧包含了该路由器的MAC地址；
- 采集装置可以通过接收周围AP发送的广播信息获取周围AP的MAC信息和信号强度信息，将这些信息上传到服务器，经过服务器的计算，保存为“MAC-经纬度”的映射，当采集的信息足够多时候就在服务器上建立了一张巨大的WiFi信息网络；
- 当一个设备处在这样的网络中时，可以将收集到的这些能够标示AP的数据发送到位置服务器，服务器检索出每一个AP的地理位置，并结合每个信号的强弱程度，计算出设备的地理位置并返回到用户设备，其计算方式和基站定位位置计算方式相似，也是利用三点定位或多点定位技术；
- 位置服务商要不断更新、补充自己的数据库，以保证数据的准确性。当某些WiFi信息不在数据库中时，可以根据附近其他的WiFi位置信息推断出未知WiFi的位置信息，并上传服务器。
- 由上面的介绍可知，WiFi定位在AP密集的地方有很好的效果，比如在GPS不能使用的室内，而且具有较快的反映速度，在不连上WiFi的情况下也可以定位，这就是有时候在不开数据服务时百度地图提示打开WiFi功能定位的原因。由于其依赖于WiFi，如果不想让人通过这种方式知道你的位置信息，直接关闭WLAN功能即可。
4.AGPS定位
AGPS（AssistedGPS：辅助全球卫星定位系统）是结合GSM/GPRS与传统卫星定位，利用基地台代送辅助卫星信息，以缩减GPS芯片获取卫星信号的延迟时间，受遮盖的室内也能借基地台讯号弥补，减轻GPS芯片对卫星的依赖度。AGPS利用手机基站的信号，辅以连接远程定位服务器的方式下载卫星星历 (英语：Almanac Data)，再配合传统的GPS卫星接受器，让定位的速度更快。是一种结合网络基站信息和GPS信息对移动台进行定位的技术，既利用全球卫星定位系统GPS，又利用移动基站，解决了GPS覆盖的问题，可以在2代的G、C网络和3G网络中使用。
普通的GPS系统是由GPS卫星和GPS接受器组成，与普通的GPS不同，AGPS在系统中还有一个辅助定位服务器。在AGPS网络中，接收器可通过与辅助服务器的通信而获得定位辅助。由于AGPS接收器与辅助服务器间的任务是互为分工的，所以AGPS往往比普通的GPS系统有速度更快的定位能力、有更高的效率，可以很快捕捉到GPS信号，这样的首次捕获时间将大大减小，一般仅需几秒的时间（单纯GPS接收机首次捕获时间可能要2～3分钟时间），而精度也仅为几米，高于GPS的精度。 利用AGPS接收器不必再下载和解码来自GPS卫星的导航数据，因此可以有更多的时间和处理能力来跟踪GPS信号，这样能降低首次定位时间，增加灵敏度以及具有最大的可用性。
AGPS定位基本步骤
- AGPS手机首先将本身的基站地址信息通过网络传输到定位服务器；
- 定位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定位服务器；
- 定位服务器根据传来的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；
- 定位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（如手机上的GPS应用程序）。
优缺点：
AGPS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。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，对消费者而言将产生不少的流量费用。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，有时无法取得多个卫星传来的讯号，通常这是因为您的AGPS 话机天线接收器所在环境的限制。在这种情况下，AGPS 功能将不能很好地使用。
