手機定位技術

手機定位系統按照提供服務的方式可以分為兩種：自有手機定位系統與公用定位服務。公用手機定位服務一般由移動運營商來提供。有的定位系統是為某個企業和政府部門自己使用的定位系統。它主要用於對人員、事件、案件、物品和車輛等的定位。這種定位方式廣泛地用於公安執法、城管部件定位、物流貨物和車輛定位、長途車定位、緊急救援定位等等。自有手機定位系統具有更加靈活、更易於控制的優勢。定位系統往往與政府或企業內部網相連，提供與自身業務更加緊密相關的基於位置的服務，例如，人員考勤、貨物和事件定位，並可以利用系統的智能分析工具對其進行基於地理位置的分析和統計。這些功能都是公有定位服務無法實現的。

CPP手機定位技術平台是某公司研發的定位服務系統，該系統支持Symbian，WM，Andriod等智能手機定位，同時該公司也推出基於MTK技術的老人手機，兒童手機。該平台為大眾和企業提供基於手機定位技術的位置管理解決方案。

手機伴侶是一款提供手機定位技術的知名軟件商，對於弱勢羣體的監護非常的合適，如為老人、小孩提供手機定位服務。

手機定位寶是一款非常典型的手機定位軟件，安裝在老人兒童的手機上，一旦走失，發送短信即可獲得老人兒童的具體地圖位置。

手機定位系統，它是指通過特定的定位技術來獲取移動手機或終端用户的位置信息(經緯度座標)，在電子地圖上標出被定位對象的位置的技術或服務。

手機定位系統不一定是手機GPS定位，首先説一下定位技術，定位技術有兩種，一種是基於GPS的定位，一種是基於移動運營網的基站的定位。基於GPS的定位方式是利用手機上的GPS定位模塊將自己的位置信號發送到定位後台來實現手機定位的。基站定位則是利用基站對手機的距離的測算距離來確定手機位置的。後者不需要手機具有GPS定位能力，但是精度很大程度依賴於基站的分佈及覆蓋範圍的大小，有時誤差會超過一公里。前者定位精度較高。此外還有利用Wifi在小範圍內定位的方式。

手機定位系統按照提供服務的方式可以分為兩種：自有手機定位系統與公用定位系統。根據手機的不同的功能可以有可以分為兩種定位，短信版手機定位和WAP版手機定位。合理的使用這些定位系統，可以給生活或者工作提供很多便利。

通過分析了手機GPS以及手機定位系統，可以看出二者的區別和聯繫，儘管如今手機集成GPS已經被使用，但還不普及，隨着GPS技術的發展以及手機的性能的改善，手機GPS以及手機定位系統應該都會成為手機的基本的功能之一。 ^[2] 

卜默示條件，GPS模塊SiRFStarIII接受每二輸出位置的數據，通常$GPRMC精簡數據格式的數據，包括緯度，經度的目的，速度（結），運動方向角，年，月，時，分，秒，毫秒，定位數據是有效的或無效的，和其他重要信息。語句格式如下：

$GPRMC，，，，，，，，，，，，*，HH

只需要知道位置信息且具備單一性，就可以應用於實際。

<1>：當地時間代表UTC。格式“當每分鐘，小時，分鐘和秒。

<2>：工作代表國家。”“顯示可用的數據，“V”表示接受警報，沒有可用的數據。

<3>：代表緯度數據。“子級的格式。分分分。”

<4>：緯度半球為代表的“N”或“S”。

<5>：代表經度數據。格式和LD

現狀；度分鐘。sub-sub-sub-sub.”

<6>：代表經度半球，為“E”或“

軟件讀取經緯度數據，用户位置停止分析，確定用户的具體位置在該地區建立和平。方法是基於用户的設置確定中心的緯度和經度和緯度和經度計算出活動維持當前的對象可以超過和平活動預定半徑。結果的基礎上的歧視，設置相應的標誌。 ^[3] 

GSM手機定位方式通常可分為基於網絡方式和基於終端方式兩種。從技術上可分為到達時間 （TOA）、增強測量時間差（E－OTD）和GPS輔助（A－GPS）3種方式。

TOA定位方式可在現有的任何手機上實現，手機無需作任何改動。

具體實現步驟：

（1）要定位的手機發出一已知信號，三個或多於三個LMU同時接收該信號，已知信號是手機執行異步切換時發 出的接入突發信號；

（2）各LMU得到信號到達時的絕對GPS時間後，可得到相對時間差（RTD）；

（3）根據前兩步的信息，SMLC進行兩兩比較，計算突發信號到達時間差（TDOA），得出精確位置， 並回到應用中。要通過三角計算得出手機精確位置，必須知道另外兩個參數：LMU的地理位置和各 LMU之間的時間偏移量。例如各LMU必須提供的絕對GPS時間，或在已知位置的地點放置參考LMU可得到實際時間差（RTD）參數。

LMU用接入突發信號確定TOA。當定位請求發出時，LMU被選定，且配置正確的頻率，以便接收 接入突發信號。此時，手機在業務信道（可能會處於跳頻方式）上，以特定功率發送達70個接入脈 衝（時長320ms）。各LMU通過多種方式實現和改善TOA的測量結果。利用收到的突發信號可提高測 量成功概率和測量精度。採用分集技術（如天線分集和跳頻），可降低多徑效應的影響，提高測量 精度。當某個應用需要知曉手機位置時，該應用向SMLC發出請求，同時告知手機號碼和定位精度 要 求。被測量的TOA參數及其誤差值一同被採集併發送到SMLC，根據該數據，SMLC可計算出應用所需 要的手機位置，再將位置信息和誤差範圍發送迴應用。

TOA定位方式需要附加硬件（LMU），以達到精確計算突發信號到達時間的目的。實現方式有 多 種：LMU既可集成在BTS內，也可作為單獨設備。LMU作為單獨設備時，既可有單獨的天線，也可與 BTS共享天線，通過空中接口實現網絡間通信。

E－OTD定位方式是從測量時間差（OTD）發展而來的，OTD指測量所得的時間量，E－OTD指測 量 的方式。手機無需附加任何硬件便可得到測量結果。對於同步網，手機測量幾個BTS信號的相對到 達時間；對於非同步網，信號同時還需要被一個位置已知的LMU接收。確定了BTS到手機的信號傳輸時間，則可確定BTS與手機之間的幾何距離，然後再根據此距離進行計算，最終確定手機的位置。

實現步驟如下：

1) 手機收到各基站發來信號，得到TOA參數；LMU得到RTD參數；

2) 手機將TOA和RTD參數 傳送到GSM網。

3) OTD測量需要用同步、標準且模擬的脈衝。當BTS發送的幀未被同步時，網絡需要測量BTS之間 的RTD。為了進行精確的三角測量，OTD測量和RTD測量（非同步BTS時）均需要3個BTS。獲得OTD 參 數後，手機位置既可在網絡中計算，也可在終端計算（要求手機具備各種必要信息）。前者稱為手 機輔助方式，後者稱為手機自主方式。

通過手機或網絡中的位置計算功能模塊，實現位置計算。

GPS輔助定位方式實現步驟如下：GSM網收到GPS輔助信息；GSM網將輔助信息發送到手機；手機得到GPS信息，計算並得出自身精確位置；手機將位置信息發送到GSM網。

該方式有手機輔助方式和手機自主方式兩種：

（1）手機輔助GPS定位方式

這種解決方案是將傳統GPS接收器的大部分功能轉移到網絡處理器上實現。該方式需要天線、 RF單元和數據處理器等設備。GSM網向手機發送一串極短的輔助信息，包括時間、可視衞星清單、衞星信號多普勒參數和碼相位搜索窗口。這些參數有助於內置GP S模塊減少GPS信號獲得時間。輔 助數據來自經手機GPS模塊處理後產生的偽距離數據，且可持續數分鐘。收到這些偽距離數據後， 相應的網絡處理器或定位服務器能大致估算出手機的位置。GSM網增加必要的修正後，可提高定位精度。

（2）手機自主GPS定位方式

這種手機包含一個全功能的GPS接收器，具有（1）方式中手機的所有功能，再加上衞星位置 和手機位置計算功能。運算開始時，需要的數據比手機輔助方式要多，這些數據能夠持續4小時以 上或根據需要進行更新，通常包括時間、參考位置、衞星星曆和時間校驗參數等。如果某些應用 需要更高的精度，則必須持續（間隔約30s）向手機發差分GPS（DGPS）信號。DGPS信號在非常寬 的地域範圍有效，以一個參考接收器為中心可服務於較寬的地域範圍。最終位置信息由手機本身 計算得到，若需　要，此定位信息可發送到其它任何應用中。 ^[4]