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手持GPS定位仪参数
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gps导航手机的定位方式是什么
[摘要]日常生活中我们队gps导航手机用的非常广泛，只要你找不到地方就可以用gps导航手机帮助你而去还非常的方便，那么你是否知道gps导航手机的定位方式是什么吗，今天小编就为大家介绍
& & & & &gps导航手机的定位方式通常可分为基于网络方式和基于终端方式两种。从技术上可分为到达时间 （TOA）、增强测量时间差（E－OTD）和GPS辅助（A－GPS）3种方式。
& & & & &gps导航手机的定位方式一：TOA定位技术
& & & & &TOA定位方式可在现有的任何手机上实现，手机无需作任何改动。
& & & & &具体实现步骤：
& & & & &（1）要定位的手机发出一已知信号，三个或多于三个LMU同时接收该信号，已知信号是手机执行异步切换时发 出的接入突发信号；
& & & & &（2）各LMU得到信号到达时的绝对GPS时间后，可得到相对时间差（RTD）；
& & & & &（3）根据前两步的信息，SMLC进行两两比较，计算突发信号到达时间差（TDOA），得出精确位置， 并回到应用中。要通过三角计算得出手机精确位置，必须知道另外两个参数：LMU的地理位置和各 LMU之间的时间偏移量。例如各LMU必须提供的绝对GPS时间，或在已知位置的地点放置参考LMU可得到实际时间差（RTD）参数。
& & & & &LMU用接入突发信号确定TOA。当定位请求发出时，LMU被选定，且配置正确的频率，以便接收 接入突发信号。此时，手机在业务信道（可能会处于跳频方式）上，以特定功率发送达70个接入脉 冲（时长320ms）。各LMU通过多种方式实现和改善TOA的测量结果。利用收到的突发信号可提高测 量成功概率和测量精度。采用分集技术（如天线分集和跳频），可降低多径效应的影响，提高测量 精度。当某个应用需要知晓手机位置时，该应用向SMLC发出请求，同时告知手机号码和定位精度 要 求。被测量的TOA参数及其误差值一同被采集并发送到SMLC，根据该数据，SMLC可计算出应用所需 要的手机位置，再将位置信息和误差范围发送回应用。
& & & & &TOA定位方式需要附加硬件（LMU），以达到精确计算突发信号到达时间的目的。实现方式有 多 种：LMU既可集成在BTS内，也可作为单独设备。LMU作为单独设备时，既可有单独的天线，也可与 BTS共享天线，通过空中接口实现网络间通信。
& & & & &gps导航手机的定位方式二：E－OTD定位技术
& & & & &E－OTD定位方式是从测量时间差（OTD）发展而来的，OTD指测量所得的时间量，E－OTD指测 量 的方式。手机无需附加任何硬件便可得到测量结果。对于同步网，手机测量几个BTS信号的相对到 达时间；对于非同步网，信号同时还需要被一个位置已知的LMU接收。确定了BTS到手机的信号传输时间，则可确定BTS与手机之间的几何距离，然后再根据此距离进行计算，最终确定手机的位置。
& & & & &实现步骤如下：
& & & & &1) 手机收到各基站发来信号，得到TOA参数；LMU得到RTD参数；
& & & & &2) 手机将TOA和RTD参数 传送到GSM网。
& & & & &3) OTD测量需要用同步、标准且模拟的脉冲。当BTS发送的帧未被同步时，网络需要测量BTS之间 的RTD。为了进行精确的三角测量，OTD测量和RTD测量（非同步BTS时）均需要3个BTS。获得OTD 参 数后，手机位置既可在网络中计算，也可在终端计算（要求手机具备各种必要信息）。前者称为手 机辅助方式，后者称为手机自主方式。通过手机或网络中的位置计算功能模块，实现位置计算。
& & & & &gps导航手机的定位方式三：A－GPS原理
& & & & &GPS辅助定位方式实现步骤如下：GSM网收到GPS辅助信息；GSM网将辅助信息发送到手机；手机得到GPS信息，计算并得出自身精确位置；手机将位置信息发送到GSM网。该方式有手机辅助方式和手机自主方式两种：
& & & & &（1）手机辅助GPS定位方式
& & & & &这种解决方案是将传统GPS的大部分功能转移到网络处理器上实现。该方式需要天线、 RF单元和数据处理器等设备。GSM网向手机发送一串极短的辅助信息，包括时间、可视卫星清单、卫星信号多普勒参数和码相位搜索窗口。这些参数有助于内置GP S模块减少GPS信号获得时间。辅 助数据来自经手机GPS模块处理后产生的伪距离数据，且可持续数分钟。收到这些伪距离数据后， 相应的网络处理器或定位服务器能大致估算出手机的位置。GSM网增加必要的修正后，可提高定位精度。
& & & & &（2）手机自主GPS定位方式
& & & & &这种手机包含一个全功能的GPS接收器，具有（1）方式中手机的所有功能，再加上卫星位置 和手机位置计算功能。运算开始时，需要的数据比手机辅助方式要多，这些数据能够持续4小时以 上或根据需要进行更新，通常包括时间、参考位置、卫星星历和时间校验参数等。如果某些应用 需要更高的精度，则必须持续（间隔约30s）向手机发差分GPS（DGPS）信号。DGPS信号在非常宽 的地域范围有效，以一个参考接收器为中心可服务于较宽的地域范围。最终位置信息由手机本身 计算得到，若需　要，此定位信息可发送到其它任何应用中。
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gps测量主要用些什么？
gps的主要用途有那些？重点运用些设么功能？
GPS系统包括三大部分：空间部分—GPS卫星星座；地面控制部分—地面监控系统；用户设备部分—GPS信号接收机。 1、GPS卫星星座 由21颗工作卫星和3颗在轨备用卫星组成GPS卫星星座，记作（21+3）GPS星座。24颗卫星均匀分布在6个轨道平面内，轨道倾角为55度，各个轨道平面之间相距60度，即轨道的升交点赤经各相差60度。每个轨道平面内各颗卫星之间的升交角距相差90度，一轨道平面上的卫星比西边相邻轨道平面上的相应卫星超前30度。 在两万公里高空的GPS卫星，当地球对恒星来说自转一周时，它们绕地球运行二周，即绕地球一周的时间为12恒星时。这样，对于地面观测者来说，每天将提前4分钟见到同一颗GPS卫星。位于地平线以上的卫星颗数随着时间和地点的不同而不同，最少可见到4颗，最多可见到11颗。在用GPS信号导航定位时，为了结算测站的三维坐标，必须观测4颗GPS卫星，称为定位星座。这4颗卫星在观测过程中的几何位置分布对定位精度有一定的影响。对于某地某时，甚至不能测得精确的点位坐标，这种时间段叫做“间隙段”。但这种时间间隙段是很短暂的，并不影响全球绝大多数地方的全天候、高精度、连续实时的导航定位测量。GPS工作卫星的编号和试验卫星基本相同。 2、地面监控系统 对于导航定位来说，GPS卫星是一动态已知点。星的位置是依据卫星发射的星历—描述卫星运动及其轨道的的参数算得的。每颗GPS卫星所播发的星历，是由地面监控系统提供的。卫星上的各种设备是否正常工作，以及卫星是否一直沿着预定轨道运行，都要由地面设备进行监测和控制。地面监控系统另一重要作用是保持各颗卫星处于同一时间标准—GPS时间系统。这就需要地面站监测各颗卫星的时间，求出钟差。然后由地面注入站发给卫星，卫星再由导航电文发给用户设备。GPS工作卫星的地面监控系统包括一个主控站、三个注入站和五个监测站。 3、GPS信号接收机 GPS信号接收机的任务是：能够捕获到按一定卫星高度截止角所选择的待测卫星的信号，并跟踪这些卫星的运行，对所接收到的GPS信号进行变换、放大和处理，以便测量出GPS信号从卫星到接收机天线的传播时间，解译出GPS卫星所发送的导航电文，实时地计算出测站的三维位置，位置，甚至三维速度和时间。 GPS卫星发送的导航定位信号，是一种可供无数用户共享的信息资源。对于陆地、海洋和空间的广大用户，只要用户拥有能够接收、跟踪、变换和测量GPS信号的接收设备，即GPS信号接收机。可以在任何时候用GPS信号进行导航定位测量。根据使用目的的不同，用户要求的GPS信号接收机也各有差异。目前世界上已有几十家工厂生产GPS接收机，产品也有几百种。这些产品可以按照原理、用途、功能等来分类。 静态定位中，GPS接收机在捕获和跟踪GPS卫星的过程中固定不变，接收机高精度地测量GPS信号的传播时间，利用GPS卫星在轨的已知位置，解算出接收机天线所在位置的三维坐标。而动态定位则是用GPS接收机测定一个运动物体的运行轨迹。GPS信号接收机所位于的运动物体叫做载体（如航行中的船舰，空中的飞机，行走的车辆等）。载体上的GPS接收机天线在跟踪GPS卫星的过程中相对地球而运动，接收机用GPS信号实时地测得运动载体的状态参数（瞬间三维位置和三维速度）。 接收机硬件和机内软件以及GPS数据的后处理软件包，构成完整的GPS用户设备。GPS接收机的结构分为天线单元和接收单元两大部分。对于测地型接收机来说，两个单元一般分成两个独立的部件，观测时将天线单元安置在测站上，接收单元置于测站附近的适当地方，用电缆线将两者连接成一个整机。也有的将天线单元和接收单元制作成一个整体，观测时将其安置在测站点上。 GPS接收机一般用蓄电池做电源。同时采用机内机外两种直流电源。设置机内电池的目的在于更换外电池时不中断连续观测。在用机外电池的过程中，机内电池自动充电。关机后，机内电池为RAM存储器供电，以防止丢失数据。 近几年，国内引进了许多种类型的GPS测地型接收机。各种类型的GPS测地型接收机用于精密相对定位时，其双频接收机精度可达5MM+1PPM.D，单频接收机在一定距离内精度可达10MM+2PPM.D。用于差分定位其精度可达亚米级至厘米级。 目前，各种类型的GPS接收机体积越来越小，重量越来越轻，便于野外观测。GPS和GLONASS兼容的全球导航定位系统接收机已经问世。
随着科技的发展，GPS测量技术和方法也在不断的改进和更新，目前用得最多的GPS测量技术方法有如下几种：静态和快速静态定位，差分GPS，RTK，网络RTK技术等等，下面将逐一介绍：
1.静态与快速静态定位技术
所谓静态定位，就是在进行 GPS 定位时，认为接收机的天线在整个观测进程中的位置是保持不变的。也就是说，在数据处理时，将接收机天线的位置作为一个不随时间的改变而改变的量。在测量中，静态定位一般用于高精度的测量定位，其具体观测模式是多台接收机在不同的观测站上进行静止同步观测，观察时间有几分钟、几小时到数十小时不等。
由于普通的静态定位技术需要的观测时间较长，影响了其在低等级控制测量（如三四等控制测量，I、II级导线等）中的竞争力，从而产生了快速静态定位技术。快速静态利用载波相位观测值本身的具有的毫米级或更好的精度，故只需一个或少数几个历元的观测值就可满足厘米级定位的需求。目前快速静态定位主要有下列两种方法。
⑴go and stop 法
该法是首先通过初始化来确定基准站和流动站间的双差整周模糊度。然后要求流动站在迁站过程中保持对卫星的连续跟踪。这样我们就利用在连续跟踪过程中整周模糊度保持固定不变的特性将其传递到待定点去。由于在待定点上无需重新确定整周模糊度，故有几个历元的载波相位观测值即可在短基线上获得厘米级精度的相对定位结果。
该法在观测值非常多时，可以大大减少计算工作量。采用这种方法时所需的观测时间稍长，例如双频观测时5-10分钟，单频观测时10-20分钟。但迁站时无需开机，只需像普通静态定位那样组织观测即可。
2、差分GPS与伪距差分原理
根据差分GPS基准站发送的信息方式差分GPS定位可分为：位置差分、伪距差分、相位平滑伪距差分、载波相位差分。它们都是由基准站发送改正数，由移动站接收并对其测量结果进行修正。以获得精确的定位结果。所不同的是，发送改正数的具体内容不一样。其差分定位精度也不同。下面伪距差分为例作以介绍：
伪距差分是目前最广泛采用的一种技术。几乎所有的商用差分GPS接收机均采用这种技术。在基准站上的接收机计算得它至可见卫星的距离，并将此计算出的距离与含有误差的测量值加以比较。然后将所有卫星的测距误差传输给用户，用户利用此测距误差来修正测量的伪距，再利用修正后的伪距求解出自身的位置，就可消去公共误差，提高定位精度。
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