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A-GPS

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A-GPS是一种结合网络基站信息和GPS信息对移动台进行定位的技术,既利用全球卫星定位系统GPS,又利用移动基站,解决了GPS覆盖的问题,可以在2代的G、C网络和3G网络中使用。但是,该技术需要在手机内增加A-GPS模块。
一. GPS系统的组成
GPS由三个独立的部分组成:
空间部分:26颗工作卫星,6颗备用卫星。
地面支撑系统:1个主控站,3个注入站,5个监测站。
用户设备部分:接收GPS卫星发射信号,以获得必要的导航和定位信息,经数据处理,完成导航和定位工作。
二. GPS定位原理
GPS定位的基本原理是根据高速运动的卫星瞬间位置作为已知的起算数据,采用空间距离后方交会的方法,确定待测点的位置。如图所示,假设t时刻在地面待测点上安置GPS接收机,可以测定GPS信号到达接收机的时间△t,再加上接收机所接收到的卫星星历等其它数据可以确定以下四个方程式:
上述四个方程式中待测点坐标x、y、z和Vto为未知参数,其中di=c△ti (i=1、2、3、4)。
di (i=1、2、3、4) 分别为卫星1、卫星2、卫星3、卫星4到接收机之间的距离。
△ti (i=1、2、3、4) 分别为卫星1、卫星2、卫星3、卫星4的信号到达接收机所经历的时间。
c为GPS信号的传播速度(即光速)。
四个方程式中各个参数意义如下:
? x、y、z 为待测点坐标的空间直角坐标。
? xi 、yi 、zi (i=1、2、3、4) 分别为卫星1、卫星2、卫星3、卫星4在t时刻的空间直角坐标, 可由卫星导航电文求得
? Vt i (i=1、2、3、4) 分别为卫星1、卫星2、卫星3、卫星4的卫星钟的钟差,由卫星星历提供。
? Vto为接收机的钟差。
由以上四个方程即可解算出待测点的坐标x、y、z和接收机的钟差Vto 。
GPS卫星不间断地发送自身的星历参数和时间信息。在独立GPS模式下,定位终端通过天线从GPS卫星接收到这些信息后,经过计算求出接收机的三维位置,三维方向以及运动速度和时间信息。由于卫星是从高空直接广播下行相关数据,因此其信号微弱,并且传输速率较慢。这就给定位终端带来了一定的问题。
三. AGPS技术原理
AGPS基本思想是通过在卫星信号接收效果较好的位置上设置若干参考GPS接收机,并利用AGPS服务器通过与终端的交互获得终端的粗位置,然后通过移动网络将该终端需要的星历和时钟等辅助数据发送给终端,由终端进行GPS定位测量。测量结束后,终端可自行计算位置结果或者将测量结果发回到AGPS服务器,服务器进行计算并将结果发回给终端。同时后台SP可获取位置信息为其它服务应用。下图为直观描述:


A-GPS


四. AGPS技术优势小结
AGPS技术与独立GPS技术相比,明显有几大优势:
? 缩短定位时间:由于利用移动网络提供GPS辅助信息,不需要移动终端通过接收GPS卫星广播数据。由于卫星广播信道速率非常低,信号强度非常弱,这个时间通常会非常长。
? 降低终端耗电量:由于不需要对卫星进行全频段扫描和跟踪,定位时间缩短,因此终端的耗电量大大降低。
? 提升定位灵敏度:在靠近建筑物或者天气不好等相对恶劣环境下,由于有网络辅助数据,终端可直接锁定卫星定位,而此时GPS卫星信号非常微弱,独立GPS定位模式则往往终端会因为不能接收完所有的卫星星历和时钟等参数而导致定位失败。
? AGPS定位系统可获得用户的位置结果为后台应用服务。AGPS定位服务器可将定位结果提供给后台的SP/SI,SP/SI可在此基础上开发多种多样的与用户位置相关的业务和应用。
? 借助移动网络定位,可在GPS定位失败时提供Cell ID定位结果。如被定位终端在室内或地下等环境时,无法实现GPS定位,则AGPS服务器会自动通过Cell ID方式获得被定位用户的粗精度位置提供给后台SP/SI,实现了定位服务的无缝连接。



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开放分类
通信技术     

参考资料
http://www.hudong.com/wiki/A-GPS

贡献者
葱爆羊肉    


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