隨著交通的不斷發(fā)展,公路網(wǎng)錯(cuò)綜復(fù)雜,定位科技應(yīng)運(yùn)而生。除了傳統(tǒng)的指南針加地圖,GPS定位和手機(jī)定位都是現(xiàn)代科技的產(chǎn)物。而二者的原理也有不同,因而導(dǎo)致二者的定位精度及反應(yīng)時(shí)間也有一定的差距。 手機(jī)定位服務(wù)又叫做移動位置服務(wù)(LBS--Location Based Service),它是通過電信移動運(yùn)營商的網(wǎng)絡(luò)(如GSM網(wǎng)、CDMA網(wǎng))獲取移動終端用戶的位置信息(經(jīng)緯度坐標(biāo)),在電子地圖平臺的支持下,為用戶提供相應(yīng)服務(wù)的一種增值業(yè)務(wù),例如目前中國移動動感地帶提供的動感位置查詢服務(wù)等。其大致原理為:移動電話測量不同基站的下行導(dǎo)頻信號,得到不同基站下行導(dǎo)頻的TOA(Time of Arrival,到達(dá)時(shí)刻),根據(jù)該測量結(jié)果并結(jié)合基站的坐標(biāo),一般采用三角公式估計(jì)算法,就能夠計(jì)算出移動電話的位置。實(shí)際的位置估計(jì)算法需要考慮多基站(3個(gè)或3個(gè)以上)定位的情況,因此算法要復(fù)雜很多。一般而言,移動臺測量的基站數(shù)目越多,測量精度越高,定位性能改善越明顯。
手機(jī)定位示意圖
GPS(Global Positioning System,全球定位系統(tǒng))包括三大部分:空間GPS衛(wèi)星星座、地面監(jiān)控系統(tǒng)、用戶GPS信號接收機(jī)。GPS定位的基本原理為:衛(wèi)星不斷的發(fā)射自身的星歷參數(shù)和時(shí)間信息,GPS信號接收機(jī)接收到信號后,根據(jù)三角公式計(jì)算可以得到接收機(jī)的位置,三顆衛(wèi)星可進(jìn)行2D定位(經(jīng)度、緯度),四顆衛(wèi)星則可進(jìn)行3D定位(經(jīng)度、緯度及高度)。通過接收機(jī)不斷的更新接收信息,就可以計(jì)算出移動方向和速度。由于目前全球有24顆GPS導(dǎo)航衛(wèi)星分布在6條軌道上,在任意時(shí)刻在水平線以上最少有4顆衛(wèi)星,最多有11顆衛(wèi)星,所以GPS定位可以得到很好的保證。GPS信號接收機(jī)的作用則是捕獲衛(wèi)星信號,對信號進(jìn)行放大、處理,實(shí)時(shí)計(jì)算出接收機(jī)的3D位置與速度。
目前市面上還一種導(dǎo)航能力更強(qiáng)的導(dǎo)航系統(tǒng)——PND(Portable Navigation Devices,便攜式自動導(dǎo)航系統(tǒng)),它是宇達(dá)電通最早提出的一個(gè)特殊概念,PND具有GPS和PDA的功能。本文將以宇達(dá)電通的Mio系列PND為例,作為一款GPS,其信號捕捉時(shí)間短,定位精度高,并具有自動導(dǎo)航功能。當(dāng)用于娛樂時(shí),它的PDA功能也十分豐富。
GPS定位示意圖
手機(jī)定位由于基于現(xiàn)有手機(jī)通信基站,受環(huán)境影響較大,在郊區(qū)和農(nóng)村可以將移動臺定位在10~20米范圍內(nèi);在城區(qū)由于高大建筑物較多,電波傳播環(huán)境不好,信號很難直接從基站到達(dá)移動臺,一般要經(jīng)過折射或反射,因此定位精度會受到影響,定位范圍為100~200米,一般情況定位響應(yīng)時(shí)間在3~6s之間。而在無法接收到手機(jī)信號的地方,就談不上定位了。而GPS定位由于接收機(jī)任何時(shí)刻都至少被4顆衛(wèi)星覆蓋,所以信號得到了很好的保證,并且由于衛(wèi)星居高臨下,排除衛(wèi)星鐘及大氣干擾等因素,精度也能保證在幾米至幾十米。
Mio 169和Mio 269使用了第三代高靈敏衛(wèi)星接收模組和天線,并采用了目前技術(shù)領(lǐng)先的20條并行通道GPS物理定位模塊,比目前主流的12條并行通道還要多出8條,因此定位快速、精確:在開闊地帶或者靜止?fàn)顟B(tài)下,重新捕捉信號的時(shí)間小于0.1秒,位置精度控制在10米以下,小于1微秒的時(shí)間精度,而速率精度則控制在0.1米/秒。此外,其海拔高度極限為18,000米,加速度極限為 4g。雖然是一款民用PND,但與專業(yè)GPS相比也有過之而無不及,因而也被用于軍事、地質(zhì)勘測、探險(xiǎn)等專業(yè)領(lǐng)域。
MIO269
手機(jī)定位僅僅局限于定位服務(wù),以及通過電子地圖服務(wù)向用戶提供周圍一些商場、飯店等服務(wù)設(shè)施,但還不能進(jìn)行導(dǎo)航服務(wù)。而Mio 169和Mio 269內(nèi)置了全國169個(gè)城市的詳細(xì)導(dǎo)航地圖,年底還將增至300個(gè)城市,并配有128類生活資訊分類查詢,更配有功能強(qiáng)大的導(dǎo)航軟件。用戶只需選擇目的地,Mio將會選擇最快、最便捷的路徑,引導(dǎo)用戶到達(dá)目的地。
此外,Mio 169為全球首款一鍵切換豎、橫屏的PND,而Mio 269更是內(nèi)置了2.5G微硬盤,這兩款機(jī)器都為Mio的旗艦級產(chǎn)品。它們不但擁有普通GPS所具備的定位導(dǎo)航功能,還擁有PDA功能,包括WORD、EXCEL、MSN、聯(lián)系人及MP3播放等功能,Mio 269更是內(nèi)置了旅游信息資料查詢,通過它用戶可以清楚了解周圍著名景點(diǎn)的詳細(xì)資料和精美圖片。
MIO169
使用Mio系列PND,不需要額外的入網(wǎng)費(fèi)用,不需要聯(lián)線,由于軟件內(nèi)置也省去了安裝軟件的麻煩,開機(jī)即可進(jìn)行導(dǎo)航。據(jù)悉,宇達(dá)電通很快要推出Mio PND手機(jī),將導(dǎo)航功能和智能手機(jī)相結(jié)合,勢必帶給人們更多的便利。