(5.4)“GPS+基站”的移动定位业务

【全业务组网砖家指引】由 91 导购网编辑 http://www.91tell.me 91 告诉我第四节 “GPS＋基站”的移动定位业务全球卫星定位系统（Global Positioning System，缩写为 GPS）是在卫星导航定位技术 上发展起来的具有全球性、全能性、全天侯性优势的导航定位、定时、测速系统。

全球卫星 定位系统 GPS 由三大子系统构成：空间卫星系统、地面监控系统、用户接收系统。

1989 年 2 月 4 日第一颗 GPS 工作卫星发射成功，表明 GPS 系统进入工程建设阶段，到 1993 年底实用的 GPS 网（即 21+3 颗卫星）星座已经建成。

用户接收系统主要由以无线电传感和计算机技术支撑的 GPS 卫星 GPS 终端 GPS 数据处 理软件构成。

GPS 终端能捕获、跟踪卫星，接收放大 GPS 信号并对信号进行解调和滤波处 理，还原出 GPS 卫星发送的导航电文，解求信号在站星间的传播时间和载波相位差，实时 地获得导航定位数据或采用后处理的方式，获得定位、测速、定时等数据。

普通的 GPS 终端在定位过程中的通信是单向的，即 GPS 终端收到卫星的信号，计算出 经纬度，再查询存储在 GPS 设备中的地图，GPS 终端并不发信息给卫星。

因此定位是否准 确除了是否能正确接收卫星信号，正确地计算出经纬度外，还要看 GPS 终端设备内保存的 地图是否准确，是否及时更新，否则，即使获取了正确的经纬度，在地图查询与路径规划的 过程中也可能出错。

GPS 终端要计算出自身当前所在位置的经纬度至少要能收到 4 颗卫星的信号，否则无 法完成定位。

GPS 终端的定位实际是就是通过计算终端距不同卫星的距离来完成的：如果 GPS 终端知道它离第一颗卫星的距离， GPS 终端在宇宙中的可能位置就是一个球； 如果 GPS 终端同时知道它离第二颗卫星的距离，GPS 终端可能的位置就是两个球的交线；如果 GPS 终端同时知道它离第三颗卫星的距离，那么 GPS 终端的可能位置就是三个球的两个交点。

那这两个交点到底哪个是真正的位置点呢，很容易判断：一个点在距离地表 10 公里之内， 一个点在距离地表几千公里以外，当然是前者。

第四颗卫星的信号是用于提供时间基准的，有了时间基准，GPS 终端就可以测量从其 他三颗卫星到达 GPS 终端的时间，然后把时间转换成距离。

GPS 终端在计算前进速度的时候，用的是多普勒效应：在扣除卫星相对于 GPS 终端移 动的多普勒效应以后，多出来的部分就是 GPS 终端移动的部分了，把这部分进行计算，就 可以算出 GPS 终端的前进速度了。

这种计算方法准确程度可达每小时 0.5 公里。

一般这种 情况下 GPS 每一秒钟才算一次速度。

第1页 91 导购网：http://www.91tell.me 91 告诉我 91 告诉我们【全业务组网砖家指引】由 91 导购网编辑 http://www.91tell.me 91 告诉我要求收到 4 颗以上的卫星信 号，才能进行定位。

GPS 定位是单向通信的：GPS 终端收 到卫星的信号，计算出经纬度，再查 询地图。

GPS 终端不发信息给卫星。

图5-4-1：GPS通信 目前，全球卫星定位系统已广泛用于军事和民用等众多领域中。

GPS 技术按待定点的 状态分为静态定位和动态定位两大类。

静态定位是指待定点的位置在观测过程中固定不变， 如 GPS 在大地测量中的应用。

动态定位是指待定点在运动载体上，在观测过程中是变化的， 如 GPS 在船舶导航中的应用。

静态相对定位的精度一般在几毫米几厘米范围内，动态相对 定位精度一般在几厘米到几米范围内。

目前各运营商都在开发 “GPS＋基站” 的定位业务， 如中国电信推出基于 GPS ONE 的 “位 途通”业务。

“GPS＋基站”的方式弥补了 2 个方面的不足： （1） 卫星信号在室内、隧道等区域很弱，通过移动网络的室内分部系统等得到弥补。

目前多种基于移动网络的定位技术，某些技术能实现在有移动信号的情况下， 终端只收到一颗卫星的信号，甚至终端完全收不到卫星信号也可以完成定位， 终端可以借助基于移动网络与移动终端的定位技术完成经纬度的计算。

（2） GPS 终端与卫星的通信是单向，不利于开展轨迹跟踪等增值业务，通过移动网 络可以实现将位置相关信息传到后台，特别是结合 3G 无线宽带，可以开发出 集成定位、话音、视频、OA 等功能的综合应用 IT 系统。

如就导航应用来说， 纯 GPS 技术的导航显示的是预先存入终端的静态地图， 而借助 3G 网络， 可以 实时地将后端服务器采集到的交通道路的流量情况及时反馈给终端， 导航软件 可以结合道路实况来选择最佳路由； 在导航过程中可以配套地给予道路情况的 解说、图片展示等。

当前，进入全业务运营时代的三大运营都将“GPS＋基站”的定位业务作为 3G 的综合 应用产品来开发，充分使用移动、宽带、VPN、多媒体等技术，以应用促发展。

第2页 91 导购网：http://www.91tell.me 91 告诉我 91 告诉我们【全业务组网砖家指引】由 91 导购网编辑 http://www.91tell.me 91 告诉我移动通信网络不要求收到 4 颗以上的卫星信号 才能定位。

GPS 定位是单向通信的，融合了移 动通信，就可以实现双向通信，轨 迹信息可以及时送到服务器。

图5-4-2： “GPS＋基站”通信模式 下图所示是带 GPS 功能的手机通过卫星完成自身的定位，同时通过 3G 移动网络将位置 信息实时地传送到后台的定位管理平台。

定位管理平台实时地将相关信息整理后存入数据 库。

使用该定位业务的企业，公司可以通过 Web 页面登录定位管理平台去查看员工的活动 轨迹，并实时或定期地对工作人员进行工作写实、工作分析与作业指导；工作人员可以通过 手机进行工作情况的主动上报，任务接受公司的工作指派与督导。

在地图上显示 员工轨迹曲线图5-4-3： “GPS＋基站”的轨迹跟踪功能中国电信推出的“位途通”业务是基于 GPS ONE 技术的。

GPS ONE 是一种应用和改善 GPS 技术的方案（备注：手机等定位终端必须带有 GPS ONE 模块才能享受该服务） ，又称 为辅助 GPS（Assistant GPS）定位技术。

GPS ONE 移动定位技术，结合了 GPS 卫星信号和 CDMA 网络信号进行混合定位。

在终端能够接收到 GPS 卫星信号时采用 GPS 定位方式，当 终端在室内或者接受卫星信号不好的环境时采用 CDMA 基站接收的辅助 GPS 卫星信号实现第3页 91 导购网：http://www.91tell.me 91 告诉我 91 告诉我们【全业务组网砖家指引】由 91 导购网编辑 http://www.91tell.me 91 告诉我辅助定位，满足室内室外的全覆盖定位。

GPS ONE 采用了 GPS ONE 技术的移动平台，同时从 GPS 卫星和蜂窝/PCS 网络收集测 量数据，然后通过组合这些数据生成精确的三维定位。

在 GPS 卫星信号和无线网络信号都 无法单独完成定位的情形下，GPS ONE 系统会组合这两种信息源，只要有一颗卫星和一个 小区站点就可以完成定位，解决了传统方案无法解决的问题。

另外，GPS ONE 系统的基础 设施辅助设备还提供了比常规 GPS 定位高出 20dB 的灵敏度，性能的改善使 GPS ONE 混合 式定位方式可以在现建筑物的内部深处或市区的楼群间正常工作，而传统 GPS 方案在这些 地方通常是无法正常工作的。

定位技术 定位精度 适用范围 冷启动时间 终端耗电 星信号 高，是传统 GPS 的 30－100 低，需要三颗星才能实现 GPS 定 定位灵敏度 倍， 只需一颗星就可完成 GPS 位 定位 卫星信号 5－50M 无限制（室内室外均可） 几秒 省电，需要定位时才跟踪卫 GPSONE 5－200M 无遮挡环境 30 秒－15 分钟 费电，开机后需要实时跟踪接收 传统 GPS“位途通”采用 GPS One 技术，结合客户端主动定位上报模式，相比于其他定位系统， 拥有如下优势： 室内室外均能定位、 定位成功率高、 连续定位频次高 （可实现秒级连续定位） 。

位途通室外定位精度 5-10M（天气良好，无遮挡情况下） ；室内和有遮挡情况自动切换到基 站定位，精度在 150-500M 范围（实际定位精度取决于运营商网络及基站数据） 。

在保证员工下班后个人隐私方面， “位途通”的定位模式是在客户端程序启动后，才主 动向后台服务器发送自身位置。

员工非工作时间不开启手机的定位功能，则停止定位上传， 保护个人隐私。

“位途通”的有关功能如下： 1、位置管理：当前位置：显示全体人员最近一次位置，显示在地图上，可以放大到合 适的比例尺。

可以短信群发让全体终端启动和退出。

第4页 91 导购网：http://www.91tell.me 91 告诉我 91 告诉我们【全业务组网砖家指引】由 91 导购网编辑 http://www.91tell.me 91 告诉我2、任务管理：可以下达任务，任务进度查看，日常工作流程改进等。

客户端有“上报 工作日志”功能，可手动上报文字、照片、地点信息，后台直接查看。

3、轨迹管理：轨迹详单查询、显示和导出。

轨迹保存，所有定位数据记录至少保存 150 天。

●“位途通”应用案例 案例 1：用“位途通”促进营销与服务效率 深圳某实业有限公司，采用 “位途通”业务管理遍及深圳各地的 60 人的服务队伍，30 人的销售队伍。

公司为这些员配置了 CDMA 手机并开通了“位途通”业务。

售后服务的客服呼叫中心通过 Web 管理平台，实时跟踪服务小组位置，实时向售后服 务组长派出最佳服务任务配置。

使用“位途通”业务后工作效率提高了 20%以上。

案例 2：用“位途通”保障人身安全 广东省某镇派出所采用“位途通”业务管理遍及全镇的 40 多个自然村的协警。

每个自 然村的协警巡查小组使用一个 CDMA 手机并开通“位途通”业务。

镇派出所管理人员通过 Web 管理平台，实时跟踪协警巡查小组的位置，动态调拨人力 资源处理应急事件。

巡查小组也通过智能手机终端及时上报相关信息，如报平安、简单汇报 巡查情况等。

用“位途通”业务后整体的相应速度提高 25%以上，而且完善了协警的人身安全管理。

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