鲜为人知的手机定位原理

鲜为人知的手机定位原理
手机定位功能正越来越成为手机的重要卖点，但手机定位的实现原理却鲜为人知。

我通过分析研究和实践总结，整理了这篇文章，希望对大家有用。

目前手机上广泛使用的定位技术有四种：基站定位、WiFi定位、集成GPS定位和辅助GPS定位。

一、基站定位
基于蜂窝移动通信技术。

移动通信网络是由许多按照一定规则布局的基站(大铁塔)构成的，每个基站覆盖一个正六边形区域，每个正六边形区域称为一个小区，每个小区(基站)都有一个固定的ID(编号)，这样形成的网络酷似蜂窝，其主要特征是终端的可移动性，并具有越区切换和跨本地网自动漫游功能。

只要手机不是离线模式，不仅移动通信运营商时刻清楚手机位于哪个小区，而且手机中也有当前所处小区的ID。

国家安全部门正是通过小区ID来掌握犯罪嫌疑人的大概位置，手机定位软件则通过侦测手机中的小区ID进行定位(必须有基站位置数据库和地图数据的配合)。

这种定位的精度取决于手机所处小区半径的大小，从几百米到几十公里不等。

注意有些手机是不允许侦测基
站ID的，比如Windows Mobile手机，这类手机将无法使用基站定位软件。

二、WiFi定位
定位软件通过侦测WiFi的ID(路由器地址)，然后在其WiFi位置数据库和地图数据的配合下完成定位。

要使用WiFi定位，手机必须支持并启用WiFi。

其精度取决于WiFi路由器的密度及WiFi位置数据库的详实程度，精度大约200米。

Google手机地图就支持WiFi 定位，大家可以试一下。

三、集成GPS定位
基于美国运营的全球卫星定位系统，24颗GPS卫星分布在距离地面1.2万公里6个道平面上，以12小时的周期环绕地球运行，使得任意时刻地面上任意点都可以观测到4颗以上的卫星。

集成GPS定位需要手机内置GPS模块，该模块只有接收功能，没有发射功能。

24颗GPS卫星不断向地球发射着包含时间、卫星点位等重要参数的信息，被我们的手机收到后，手机会利用多个卫星的同一时间发出的信号到达的先后顺序及时差计算出手机到各个卫星的距离，然后利用三维坐标中的距离公式，利用3颗卫星组成3个方程式，
解算出手机的位置(X,Y,Z)。

考虑到卫星时钟与手机时钟之间的误差，实际上有4个未知数，X、Y、Z和钟差，因而需要引入第4颗卫星，形成4个方程式进行求解，从而得到手机的经纬度和高程。

事实上，手机往往可以锁住4颗以上的卫星，这时，手机可按卫星的星座分布分成若干组，每组4颗，然后通过算法挑选出误差最小的一组用作定位。

四、辅助GPS定位
辅助GPS即Assist GPS(简称A-GPS)，是网络辅助的全球卫星定位系统。

辅助GPS定位要求定位软件运营商做到：①在定位软件中设计侦测和发送基站ID (蜂窝移动通信小区编号)的任务；②建立基站位置数据库(基站编号-GPS位置)并尽可能涵盖所有基站；③在互联网上建立位置服务器；④在地面建设GPS基准站(用于观测GPS卫星并向位置服务器提供全球星历数据)。

辅助GPS定位实际就是"基站定位+ 远端星历数据
+ GPRS传输+ 集成GPS定位"。