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GPS定位器的工作原理:GPS卫星定位、LBS基站定位和WIFI定位,都有什么区别?

简介

○选择汽车定位器,只需要卫星定位就足够了,因为汽车大部分时候都在开阔的道路上。 ○选择儿童老人和宠物定位器,一定要有WIFI定位,因为佩戴者大部分时候都是在室内,而室内是没有卫星定位的信号的。 ○室内定位不精准,偏二三十米远,这个问题当前科技无解。

定位器的定位原理

不管是个人定位器,还是汽车定位器,不管宣传的多花哨,都无外乎这三种定位方式:卫星定位、基站定位和WIFI定位。三种方式不存在谁好谁不好,而是适用于不同的环境、互相补充。

三种定位方式都是基于“三角定位法”,知道了用户到三个固定点的距离,就能计算出用户的位置。

1.卫星定位

卫星定位就是通常说的GPS定位,包括GPS卫星、北斗卫星等。美国最先推出GPS,现在中国的北斗卫星数量已经超过美国了。

北斗和GPS这几十颗卫星,在天空中的位置是有固定规律的,定位器搜索到这些卫星的信号、计算出和卫星之间的距离,再计算出定位器的经纬度坐标。民用级卫星定位精度可以达到5米以内,军工级可以小于1米!

卫星定位使用注意事项

卫星距离地面有20000多公里,GPS信号比手机信号弱了10000倍以上,无法穿透墙壁和金属,因此卫星定位是无法在室内使用的!在地下停车场、公路隧道内、楼房内都没有卫星信号,无法使用卫星定位。

厂商宣传定位精度可达5米,但实际使用有时候偏差很大,很可能就是上述原因造成的:汽车驶入了地下停车场、老人和孩子进入了房间、物流定位器放进了卡车铁皮货箱等。

卫星定位信号很容易被遮挡或被干扰,这个问题是无解的。美国曾经被伊朗把无人机“骗”到自己的机场去,就是用GPS信号干扰实现的。


2.基站定位

基站定位也叫LBS定位。和卫星定位相似,基站定位是根据定位器和运营商基站之间的距离来计算的。定位器都带有通信模组,相当于一个手机,而且运营商基站的位置也是固定的。这个“手机”会搜索周围的运营商基站信息,根据信号强度估测和每个基站之间的距离,再根据三角定位方法计算出设备所在位置。

只要有手机信号的地方,就能基站定位。不管在地下室还是隧道还是室内,卫星定位定不到的地方都可以用基站定位。

基站定位的注意事项

基站定位的缺点是偏差比较大。因为手机基站只是拿来打电话的,不是专用于定位的,通过信号强度估算的距离偏差很大,导致基站定位精度在几百米以上。

有些车载定位器改装而来的儿童防丢器和老人定位器,一旦进入室内就会偏差几百米远,就是因为室内没有卫星定位,只有基站定位,精度比较差。

电影里通过手机信号追踪就能找到机主的精确位置的,现实中做不到。现实中只能锁定到一个片区,而非一个精确点位。虽然精度不高,但在紧急情况下还是能够指明搜寻方位的。


3.WIFI定位

WIFI定位和基站定位方法类似:定位器搜索周围的WIFI路由器的信号,根据WIFI信号强度判断和WIFI路由器之间的距离,再根据WIFI路由器的位置,用三角定位方法计算出定位器自身的位置。

WIFI路由器信号范围只有一百米左右,因此WIFI定位比基站定位精度高很多,可以达到10-30米的精准度。

不管是在住宅、商场、医院还是学校,室内没有卫星定位,基站定位又不准确,WIFI定位都是个有效的辅助定位措施。

WIFI定位的使用注意事项

WIFI定位做不到卫星定位的米级的定位精度,十米级的精度很容易导致“人在家里、显示在路上”的偏差。

但是在不依赖外部设备的情况下,没有比WIFI定位更精准的室内定位方式了。要求室内也达到米级的定位精度,目前的科技还达不到。


4.总结:

选择汽车定位器,只需要卫星定位就足够了,因为汽车大部分时候都在开阔的道路上。

选择儿童老人和宠物定位器,一定要有WIFI定位,因为佩戴者大部分时候都是在室内,而室内是没有卫星定位的信号的。

○室内定位不精准,偏二三十米远,这个问题当前科技无解。

(注:本文针对消费级定位器,不涉及RTK、UWB等工业级定位手段)

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