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有没有什么办法定位别人?

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尖REN

Question

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手机定位技术

手机定位技术是指利用GPS定位技术或者基站定位技术对手机进行定位的一种技术。基于GPS的定位方式是利用手机上的GPS定位模块将自己的位置信号发送到定位后台来实现手机定位的。基站定位则是利用基站对手机的距离的测算距离来确定手机位置的。后者不需要手机具有GPS定位能力,但是精度很大程度依赖于基站的密度,有时误差会超过一公里。前者定位精度较高。此外还有利用Wifi在小范围内定位的方式。

移动通信系统是目前用户最多、覆盖范围最广的公众通信系统,因此可考虑使用手机这一普及率很高的终端设备提供定位信息。1996 年美国联邦通信委员会(Federal Com-munications Commission,FCC)要求公众通信网应提供定位服务。在移动通信网络中,早期采用的是基于基站代码的定位技术,它由网络侧获取用户当前所在的基站信息以确定用户当前位置,定位精度取决于移动基站的分布及覆盖范围。为提高定位精度,发展了基于蜂窝电话网络的三角运算定位技术,根据手机接收到不同基站发出的信号到达该手机的时间差来计算该用户所在位置,但在基站几何条件或覆盖条件差的地区,定位效果并不理想。 [1] 

GPS数据

卜默示条件,GPS模块SiRFStarIII接受每二输出位置的数据,通常$GPRMC精简数据格式的数据,包括纬度,经度的目的,速度(结),运动方向角,年,月,时,分,秒,毫秒,定位数据是有效的或无效的,和其他重要信息。语句格式如下:

$GPRMC,,,,,,,,,,,,*,HH

只需要知道位置信息,所以在阅读唯一的,可以实际应用。

<1>:当地时间代表UTC。格式“当每分钟,小时,分钟和秒。

<2>:工作代表国家。”“显示可用的数据,“V”表示接受警报,没有可用的数据。

<3>:代表纬度数据。“子级的格式。分分分。”

<4>:纬度半球为代表的“N”或“S”。

<5>:代表经度数据。格式和LD

现状;度分钟。sub-sub-sub-sub.”

<6>:代表经度半球,为“E”或“

软件读取经纬度数据,用户位置停止分析,确定用户的具体位置在该地区建立和平。方法是基于用户的设置确定中心的纬度和经度和纬度和经度计算出活动维持当前的对象可以超过和平活动预定半径。结果的基础上的歧视,设置相应的标志。 [3] 

GSM技术

GSM手机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。

  • 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。

  • 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。

  • 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接收器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。

wifi定位技术

GPS难以解决室内环境下的一些定位问题,大部分室内环境下都存在WiFi,因此利用WiFi进行定位无需额外部署硬件设备,是一个非常节省成本的方法。然而WiFi并不是专门为定位而设计的,传统的基于时间和角度的定位方法并不适用于WiFi。近十年来,在室内WiFi场景下的定位中,位置指纹法被广泛研究和采用。本文对WiFi位置指纹法进行综述,提出了这个领域面临的挑战,介绍最新的研究,以及提供一些实际的指导。

  • 介绍

室内环境下的定位一直是一个很多问题未被解决的领域。由于信号的严重衰减和多径效应,通用的室外定位设施(比如GPS)并不能在建筑物内有效地工作。定位准确性也是一个问题,GPS也许可以指出移动设备在哪一个建筑物,但是室内场景下,人们希望得到更精确的室内位置,这需要更精密的地图信息和更高的定位精度。

我们可以在室内搭建一套完整的基础设施用来定位,但是这样需要很大的代价,包括定位信号占用的频谱资源、用于感知定位信号的嵌入在移动设备中的额外硬件、安装在固定位置的用来发送定位信号的锚节点。因此,大家倾向于使用那些已有的被广泛部署的无线设备去实现室内定位。

基于无线信号的定位方法首先考虑的是使用WiFi(基于IEEE802.11标准的WLAN)作为基础定位设施。现在,包括智能手机、笔记本电脑在内的大部分移动通信设备都内嵌了WiFi模块。实际上,WiFi已经被广泛地在室外定位与导航中使用(通过智能手机以及被维护的wifi热点位置与其对应的mac地址的数据库进行查找,很多公司有维护这样的数据库,包括Google、Apple、Microsoft,以及Skyhook这样的定位服务提供商等等)。其他还有一些技术,比如用蓝牙、RFID、移动电话基站信号等,也可以用来实现室内定位,但是它们不像WiFi这样到处都有,因此流行程度不如WiFi。移动电话信号并不能在所有的室内场景下都能稳定传播,使用RFID需要额外的安装硬件的花费,此外,基于超声波的定位技术使用在一些实验性的工作中,而实际利用超市波的商用设备很少,因此实际应用并不多。

WiFi广泛使用在家庭、旅馆、咖啡馆、机场、商场等各类大型或小型建筑物内,这样使得WiFi成为定位领域中一个最引人注目的无线技术。通常,一个WiFi系统由一些固定的接入点(AP)组成,它们部署在在室内一些便于安装的位置,系统或网络管理员通常知道这些AP的位置。能连接WiFi的移动设备(比如笔记本电脑、移动电话)相互之间可以直接或间接地(通过AP)通信,因此可以考虑在通信功能外同时实现定位功能。但是WiFi信号并不是为定位而设计的,通常是单天线、带宽小,室内复杂的信号传播环境使得传统的基于到达时间/到达时间差(TOA/TDOA)的测距方法难以实现,基于到达信号角度的方法也同样难以实现,如果在WiFi网络中安装能定向的天线又需要额外的花费。因此,近年来大家详细研究的主要是位置指纹方法。

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