1、4.1 卫星定位系统4.1.1 全球定位系统GPS4.1.2 北斗卫星导航系统4.2 其他定位技术4.2.1 移动蜂窝无线定位技术4.2.2 无线室内环境定位4.2.3 A-GPS本章内容为什么需要定位？基于位置的服务基于位置的服务自动导航搜索周边服务信息基于位置的社交网络：Four square位置信息和我们的生活息息相关位置信息和我们的生活息息相关位置信息位置信息不是单纯的“位置”地理位置（空间坐标）处在该位置的时刻（时间坐标）处在该位置的对象（身份信息）卫星定位系统是以确定空间位置为目标而构成的相互关联的一个集合体或装置（部件）。它以卫星为基础的无线电卫星导航定位系统，它具有全能性、全球
2、性、全天候、连续性和实时性的精密三维导航与定位功能，而且具有良好的抗干扰性和保密性。卫星定位各国的卫星定位系统各国的卫星定位系统美国：GPS俄罗斯：GLONASS欧盟：伽利略中国：北斗一号（区域）、北斗二号（全球）GPS是目前世界上最常用的卫星导航系统。GPS：发展简史1973年，美国国防部开始GPS计划1983年，里根承诺将来对民间开放使用1989年，正式开始发射GPS工作卫星1994年，卫星星座组网完成，投入使用2000年，克林顿下令取消军用/民用信号的精度差别对待GPS：系统结构宇宙空间部分宇宙空间部分24颗工作卫星地面监控部分地面监控部分（全部在美国境内）1个主控中心（另有1个备用）4
3、个专用地面天线6个专用监视站用户设备部分用户设备部分GPS接收机GPS：定位接收机GPS：定位原理GPS：定位原理GPS：主要优缺点优点优点精度高全球覆盖，可用于险恶环境缺点缺点启动时间长室内信号差需要GPS接收机GPS典型应用：汽车导航最初仅能提供位置和周边地图第二代汽车导航系统可根据目的地自动计算“最短”路线互联网时代，汽车导航可从交管部门取得路况咨询，优化路线，找出“最快”路线GPS典型应用：汽车导航物联网时代，感知更透彻综合道路状况，污染指数，天气状况，加油站的分布，驾驶员的身体状况等各种因素找出“最佳”路线由“以路为本”转变到“以人为本”北斗卫星导航系统北斗卫星导航系统是中国自行研制
4、的全球卫星定位与通信系统（BDS），是继美全球定位系统（GPS）和俄GLONASS之后第三个成熟的卫星导航系统。移动蜂窝无线定位GSM蜂窝网络通讯区域被分割成蜂窝小区每个小区对应一个通讯基站通讯设备连接小区对应基站进行通讯利用基站位置已知的条件，可对通讯设备进行定位在蜂窝网络中，有一类系统被叫做前向链路定位系统，如图。携带与移动台位置有关的特征信息，通过多个已知位置的发射机发射给移动台。移动台根据其所接收到的信号，确定其与各发射机之间的几何位置关系。接着，移动台根据一些相关算法，对其自身位置进行定位估计，由移动台自身掌握其自己的位置信息。在蜂窝网络中，这另一类系统被叫做反向链路定位系统，如图。
5、多个固定位置的接收机，同时检测移动台所发射的信号。接着，将各接收信号携带的某种与移动台位置由关的特征信息送到一个信息处理中心进行处理，最后计算出移动台的估计位置。单基站定位法COO定位（Cell of Origin）将移动设备所属基站的位置视为移动设备的位置精度直接取决于基站覆盖的范围基站分布疏松地区，一个基站覆盖范围半径可达数公里，误差巨大优点：简单、快速，适用紧急情况多基站定位法ToA/TDoA定位法需要三个基站才能定位稀疏地区可能只能收到两个基站的信号，不适用AoA定位法蜂窝基站定位：主要优缺点优点不需要GPS接收机，可通讯即可定位启动速度慢信号穿透能力强，室内亦可接收到缺点定位精度相对
6、较低基站需要有专门硬件，造价昂贵典型应用：紧急电话定位美国美国E-911系统系统拨打报警电话时，根据基站定位出手机位置，自动接到最近警局综合了各种定位系统，包括ToA，TDoA，AoA，RSS，A-GPS使用时尝试各种定位方法，择优而用无线室内环境定位室内环境的复杂性室内环境的复杂性多径效应原因：障碍物反射电磁波，反射波和原始波在接收端混叠室内障碍物众多，多径效应明显对电磁波的阻碍作用长波信号（GPS）传播能力强，穿透能力弱室内应选用短波信号来进行定位无线室内环境定位需求需求主要来自企业和个人：难以购置ToA，TDoA，AoA等技术所需的昂贵硬件RSS定位技术定位技术使用信号强度进行定位利用已有的无线网络（蓝牙、Wi-Fi、ZigBee）红外线、超声波、蓝牙、RFID、超宽带新兴定位系统A-GPSGPS定位和蜂窝基站定位的结合体利用基站定位确定大致范围连接网络查询当前位置可见卫星大大缩短搜索卫星的时间
