手机卫星定位软件 手机是如何定位的？

边肖的话:我们经常在影视剧中看到通过手机追踪定位来找对象。这在现实生活中可靠吗？手机定位背后的原理是什么？

01卫星定位系统

▼

先说定位系统，世界四大卫星定位系统:美国的全球定位系统(GPS)，欧洲的伽利略系统，俄国的GLONASS系统，中国的北斗系统。

美国全球定位系统(GPS)是一种中程圆形轨道卫星导航系统。它可以为地球表面的大多数区域(98%)提供精确的定位、速度测量和高精度的时间标准。

该系统由美国国防部开发和维护，可以满足位于世界任何地方或附近空的军事用户连续准确地确定3D位置、3D运动和时间的需求。该系统包括台空的24颗全球定位系统卫星。1个主控站，3个数据注入站和5个地面监测站，GPS接收机作为用户终端。

欧洲伽利略系统是计划在欧洲建造的新一代民用全球卫星导航系统。根据该计划，伽利略计划将耗资约27亿美元。该系统由30颗卫星组成，其中27颗为工作卫星，3颗为备用卫星。卫星高度24126公里，位于三个轨道平面，倾角56度。除了30颗中高圆形轨道卫星外，该系统还有两个地面控制中心。

GLONASS系统最初是在苏联时代开发的，后来俄国继续了这个项目。该系统于2007年开始运行，当时俄罗斯只开放了卫星定位和导航服务。到2009年，其服务范围已经扩展到全球。

该系统的主要服务包括确定陆地、海洋和内陆[/k0/]目标的坐标和速度信息。GLONASS系统有24颗卫星的标准配置，18颗卫星可以确保该系统为俄罗斯用户提供所有服务。

北斗卫星导航系统是我国自主开发、自主运营的全球卫星导航系统。该系统由空部分、地面部分和用户部分组成。空段包括5颗静止轨道卫星和30颗非静止轨道卫星，地面段包括主控站、注入站、监测站等多个地面站，用户段包括北斗用户终端和与其他卫星导航系统兼容的终端。

02手机定位

▼

目前手机定位技术主要包括:基站定位技术、GPS定位技术和A-GNSS辅助卫星定位技术。

基站定位原理:手机测量不同基站的下行导频信号，获取不同基站下行导频的TOA(到达时间)或TDOA(到达时间)。根据测量结果和基站的坐标，一般可以采用三角公式估计算法来计算手机的位置。一般来说，移动台测量的基站越多，测量精度越高，定位性能的改善越明显。

基站定位通过测量手机与基站的距离来确定手机的位置。不要求手机有GPS定位能力，但精度很大程度上取决于基站的分布和覆盖范围，有时误差会超过一公里。

GPS定位技术:现在的智能手机都配备了GPS芯片，计算四颗卫星的定位数据，确定自己的位置坐标，将定位数据从空坐标转换为经纬度坐标。

GPS的精度很高，可以精确到十米甚至几米以内，需要手机GPS芯片的支持。但是由于接收到GPS数据，并且随着位置的移动不断计算位置，设备的功耗会增加，而且由于搜索卫星的初始定位时间太长，稍微有些不方便。另外，当卫星信号覆盖不好的时候，比如室内，会导致无法定位。

A-GNSS辅助卫星定位技术结合了基站定位技术和GPS定位技术。在这种定位模式下，手机可以先通过移动网络获取定位信息，快速搜索卫星，然后通过卫星信号计算位置，从而取长补短，实现快速定位。

全方位手机定位跟踪:基于四个球体确定一个点的原理，手机定位时需要四个参考点。卫星信号好的地方，手机直接用卫星定位；当卫星信号不好时，手机可以通过两个卫星信号加两个基站信号进行定位。

03手机精确定位

▼

手机定位最麻烦的是定位误差，我们通常采用差分定位的方法来修正误差。

差分定位法是利用手机最近的基站，那里有一个高精度的定位仪，这个高精度的定位仪和四颗卫星通信(手机GPS和前面说的四颗卫星的定位数据通信)，让你知道手机位置的大概误差，通过这个作用在你手机上的误差来修正手机位置，这样定位效果更准确。(PS:一般民用卫星定位精度控制在10米以内)

目前，我们的手机定位系统大多使用美国的GPS系统，但随着我们国内北斗定位系统的不断完善，可以预见，未来会有越来越多的国产手机使用国产北斗定位系统。

此图来源:网络；部分图片来源:piqsels。注:此图为网络转载，不代表机械界观点；如有侵权，请联系我们处理。