料塔定位跟蹤技術

料塔定位跟蹤技術

當下對于設備定位來說，常見定位方式主要有GPS衛星定位、IP定位、GPRS基站定位、WIFI定位、地磁定位、藍牙定位、視覺定位等。它們都有各自適用的場景，不能單說誰優誰劣，總結其主要特點為：

針對不同的定位方式各自的適用場景，料塔采用GPS（衛星）+GPRS（基站）雙定位技術。GPS與GPRS僅僅一字之差，容易讓人混淆，其實二者之間有很多不同，本文著重剖析料塔定位所采用的GPS與GPRS定位技術的特點與區別。

1、 GPS衛星定位

這是最常見的一種室外定位方式，主要的衛星定位系統有GPS，北斗，伽利略等，GPS定位。衛星定位涉及到國家安全，海灣戰爭時美國人為調低了GPS精度，所以歐盟聯合開發了伽利略定位系統，我國也開發了北斗系統。總不能用的老美衛星來定位吧。

GPS系統由三個獨立的部分組成：

1） 空間部分：24顆工作衛星，不斷的發射衛星信號；

2） 地面控制部分：監測和控制衛星運行，編算衛星星歷，保持系統時間；

3） 用戶設備：接收GPS衛星信號，獲得必要的定位信息，經數據處理，完成定位；

衛星定位的原理其實是立體幾何求解位置，衛星在發射自己的位置的時候會加上時間戳，GPS設備接收到信號后，用當前時間減去時間戳，就是數據包在空中傳輸所用的時間，然后再乘上它的傳輸速度，就是數據包在空中傳輸的舉例，也就是方程式中的d，數據包是通過無線電波傳送的，那么速度就可以認為是光速c。細小的誤差乘以光速都會放大，石英時鐘每30天都會有1秒的誤差，所以要把時鐘誤差產生的傳輸距離減去。

GPS系統一共有24顆衛星，但是定位只要4顆就足夠，因為計算位置的過程本質上是解一個四元一次方程組，另外一個變量是時鐘誤差，主要是有時鐘不同步的問題，需要計算時鐘誤差。

從方程式中可以看出誤差可能來自于GPS衛星廣播的自己的位置誤差，或者光速有變化，比如天空中飄滿烏云，那么定位就會產生偏差，還有就是在特殊時期會有人為的誤差。

GPS定位優缺點：

優點：精度高，在10米左右，不需要服務端，可以連續定位；

缺點：耗電，易受建筑物影響，在室內幾乎無信號，所以一般用于室外定位導航。

GPS定位的問題：

第一次使用GPS進行定位時速度可能會很慢，因為GPS定位需要知道至少4顆衛星的位置，所以GPS的啟動大致可以分為冷啟動和熱啟動。

冷啟動：啟動時沒有星歷信息，需要遍歷所有的衛星來判斷周圍有哪些衛星，需要幾分鐘；

熱啟動：模塊中已經存儲了星歷信息，減少遍歷的時間，使得定位的速度加快，只需要幾秒。

所以AGPS技術誕生了，也就是輔助GPS定位技術，它本質上是將GPS定位和基站定位兩種技術相結合，手機通過基站大致定位自己的位置，然后把位置告訴AGPS服務器，服務器根據這個位置信息，將此時經過你頭頂的衛星參數反饋給你的手機，手機的GPS就可以快速搜索衛星。

2、基站定位

運營商會在全國布基站，手機會掃到周邊的基站，距離基站越遠，信號越差，根據手機收到的信號強度可以大致估計距離基站的遠近。基站的位置，當手機同時搜索到3個以上基站信號時，就可以得到3個基站距離手機的距離，根據三點定位原理，只需要以基站為圓心，距離為半徑多次畫圓即可，這些圓的交點就是手機的位置，圓越多越精確。

基站定位的特點：

優點：覆蓋廣泛，不受建筑物制約，定位速度快；

缺點：基站定位的精度在100米到上千米，主要取決于基站的位置和密度，基站數量越多，密度高，定位精度也就高，農村基站覆蓋少，會出現無法定位的情況