GPS模块定位误差的影响大于位置改正数据的改正;21测绘通报2016年第7期77%的点位误差在3m内

 公司新闻     |      2021-07-11 21:10

Android手机GPS和A-GPS定位精度阐明
    毕京学1,2,甄杰2,郭英3
    (1.中国矿业大学情况与测绘学院,江苏徐州221008;2.中国测绘科学研究院,北京100830;3.山东科技大学测绘学院,山东青岛266510)
    摘要:
    先容了手机GPS定位的根基道理,别离操作手机GPS模块定位和A-GPS定位方法对同一参考点丈量30min,通过定位数据阐明智妙手机GPS室外定位精度。定位功效表白:移动设备集成的GPS模块与GPS吸收机在定位精度和不变性等方面有很大差别;手机GPS模块定位可满意导航需求;A-GPS在一按时间内定位误差小于5m,可用于地理信息快速收罗;为担保定位靠得住性,需将丈量时间节制在5min内。
    要害词:手机GPS;A-GPS;定位精度
    中图分类号:P228文献标识码:B文章编号:0494-0911(2016)07-0010-04


    iOS、Android、WindowsPhone等操纵系统的智妙手机都集成了GPS模块,甚至有些手机支持GLONASS和北斗定位,见表1。手机定位衍生的手机导航、手机舆图与手机社交处事,给人们带来了极大便利,富厚了人们的日常糊口,使得基于位置的处事(locationbasedservice,LBS)需求量逐年递增。纵观海表里,自A-GPS技能呈现,智妙手机室外定位的科研成就较少,应用较多,主要原因是手机端集成的GPS定位模块造价低廉,在机能上与丈量型GPS吸收机相差甚远。谢翔等研究了手机在室内多种情况下的定位精度[1];李传军等研究了GPS手机差分系统[2];任超研究了基于GPSOne技能的智妙手机定位精度及靠得住性[3];Zandbergen等较量了帮助GPS、WiFi和蜂窝定位技能[4],还研究了高敏捷度GPS手机的定位精度[5];除此以外多是基于手机GPS的应用开拓[6-9]。而移动舆图之所以有较好的定位和导航机能,是因为引入了舆图约束。总而言之,微型GPS模块硬件机能抉择了手机GPS的定位结果。
    本文操作红米Note手机获取卫星状态数据,可视卫星共20颗,个中GPS卫星10颗,GLONASS卫星8颗,BeiDou卫星2颗,限于篇幅仅摆列个中8颗卫星,见表2。通过阐明发明,尽量手机可以捕捉GLONASS和BeiDou卫星信号,但不参加位置解算,并且Android系统和手机制造商未提供GLONASS和BeiDou定位的开拓接口,致使无法阐明手机中GLONASS和BeiDou定位精度,因此以手机GPS定位研究为主。为利便描写,将手机GPS定位分为普通GPS模块定位和A-GPS定位。

GPS模块定位误差的影响大于位置纠正数据的纠正;21测绘传递2016年第7期77%的点位误差在3m内


    一、手机GPS定位技能
    1.手机GPS定位道理手机GPS定位道理如图1所示。与丈量型GPS吸收机事情道理沟通,手机GPS定位需要至少4颗卫星才有牢靠解,区别是手机GPS定位精度远远低于GPS丈量型吸收机,仅可以或许满意导航定位、社交应用、商场购物等日常应用和娱乐糊口。
    (1)普通GPS模块定位手机开启普通GPS模块,搜索该区域可见GPS卫星,操作捕捉的卫星信号解算出移动用户的位置信息,并把位置信息凭据NMEA0183传输协议提供应接口。
    (2)A-GPS定位A-GPS是将GPS卫星定位与无线蜂窝融合而成的网络帮助定位技能。由于无线通信蜂窝基站可以及时跟踪卫星,含有A-GPS模块的手机发送定位请求信息时,定位处事器可以向手机传输一些帮助数据,如小区上空可见卫星和数目,以及位置纠正参数,可以缩小卫星搜索范畴,缩短搜索时间,定位时间(timetofirstfix,TTFF)降至几秒钟[10]。
    如图1所示,系统包罗三部门:一是具有A-GPS成果的智能终端;二是具备卫星跟踪本领的无线蜂窝基站网络;三是A-GPS定位处事器,认真位置计较和位置分发。
    2.A-GPS定位事情流程[11]1)手机把地址蜂窝小区四周的基站地点通过通信网络传输到位置处事器。
    2)位置处事器按照手机的或许位置向定位请求的手机发送与该位置相关的GPS卫星帮助信息(主要是相关GPS卫星的状态)和位置解算的帮助信息(GPS卫星星历、导航电文、位置纠正数据等)。
    3)手机依据相关帮助信息快速搜索到可见GPS卫星,并吸收GPS原始卫星信号。
    4)手机解调吸收GPS原始信息后,计较手机到卫星的伪距,并把相关定位信息发送给位置处事器。
    5)位置处事器团结差分GPS基准站或基站的帮助信息对吸收的GPS伪距信息举办处理惩罚,估算手机的位置,并通过网络传输得手机。
    6)手机上的应用挪用定位功效举办可视化显示。
    普通GPS模块定位和A-GPS定位的较量见表3。