A-GPS(网络辅助全球定位系统)技术.pdf

书书书!文章编号：#$%&#（#$）#$%#()%#)!%#$（网络辅助全球定位系统）技术!王文宇（测绘工程系，北京!#$）摘!要：*%+,-定位技术是目前移动运营商推出的移动位置服务中所采用的精度最高的定位方式，它结合了+,-定位技术及移动通信网的优势于一身.介绍了*%+,-定位技术的工作原理，指出了它与传统+,-的功能相比具有独特的优势，并就该技术目前在国内外及各行各业中的应用情况进行了分析，指出了*%+,-定位技术未来的发展动向.关键词：+,-；*%+,-；移动位置服务中图分类号：,/.$!文献标识码：*!从上世纪 0#年代开始，美国历时近#年，前后耗资约#亿美元，一直到 11)年&月&日开发出了全球定位系统（+,-，+23452,367873979:-;6）.它由三个独立的部分组成：空间部分（颗工作卫星，)颗备用卫星）；地面支撑系统（个主控站，)个注入站，(个监测站）；用户设备部分（接收+,-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）.+,-系统能够在全球为用户提供连续，全天候实时的三维位置、三维速度和精密时间，不受天气的影响，是新一代卫星导航与定位系统.经近#年我国测绘等部门的使用表明，+,-以全天候、高精度、自动化、高效益等显著特点，成功地应用于大地测量、工程测量、航空摄影测量、运载工具导航和管制、地壳运动监测、工程变形监测、资源勘察、地球动力学等多种学科，从而给测绘领域带来一场深刻的技术革命.随着全球定位系统的不断改进，硬、软件的不断完善，应用领域正在不断地开拓，目前已遍及国民经济各种部门，并开始逐步深入人们的日常生活.对于测绘界的用户而言，一般都将+,-作为首选手段.+,-系统的实时导航定位精度很高，定位精度能够达到#左右甚至更优，差分+,-技术，定位精度可达厘米级和毫米级.+,-系统是迄今为止最为精确的定位技术.+,-系统在行业领域取得了广泛的应用，但为社会公众提供服务方面发展还不是特别普及，主要原因是：+,-单元必须与最少$颗+,-卫星保持可见度才可定位，所以+,-在室内完全无法使用，在市内高楼建筑物旁也难以使用；单独的+,-接收机在冷启动时需要两分钟来计算第一个方位，定位时间过长；此外，+,-终端体积大，对卫星的定位跟踪需要实时进行，终端功耗大，电池寿命短.所有这些因素制约了+,-技术对于个人服务的普及.然而随着现代生活节奏的不断加快及人们移动的频繁，实时位置信息正在成为人们最渴求的信息之一.为了满足人们的这种需求，飞速发展及日益普及的移动通信网络发展了若干利用移动通信网络进行定位服务的技术，但有的定位精度较差，有的需要对网络进行大规模地改造，投资风险很高.在这种情况下，利用+,-系统的高精确定位的特色，结合移动通信网络的普及及广泛覆盖来解决+,-向大众普及所面临的困难成为一种需求.*%+,-（网络辅助全球定位系统）就是适应这种需求而发展的定位技术.!#$定位技术的原理作为一种高精度的定位技术，*%+,-（*66768=?%+23452,367873979:-;68=，网络辅助的全球定位系统）是通过*%+,-终端和移动通信网络提供的+,-辅助定位信息共同获取移动通信用户的位置信息.*%+,-需要网络和*%+,-终端都能够接收第#卷 第$期#$年 月北京建筑工程学院学报3AB952 3C D=7E79:F96878A8=3C G7H72 I9:.59?*BJK78=J8AB=L32.#M3.$N=J.#$!收稿日期：#$%#%(!作者简介：王文宇（10$年），女，理学博士，讲师，+F-教研室.万方数据!#信息$它的基本原理是：网络向%&!#终端提供辅助!#信息，包括!#伪距测量的辅助信息（例如!#捕获辅助信息、!#定位辅助信息、!#灵敏度辅助信息、!#卫星工作状况信息等）和%&!#终端位置计算的辅助信息（例如!#历书以及修正数据、!#星历、!#导航电文等），利用这些信息，终端可以很快地捕获卫星，并接收到!#卫星的测量信息，然后将测量信息通过无线网络发送给网络中的定位服务中心，由它基于接收到的卫星导航信号计算出移动终端当前所处的位置（图）$图!#$%&系统的工作原理在这种解决方案中，网络端设置视野清晰而且连续运行的接收机用于接收!#信号提供辅助数据，它同时连着移动通信网络$根据定位要求辅助数据传给移动终端以提高!#传感器的性能$它将传统!#终端的接收机的大部分功能移植到网络中来处理$这种方案需要天线、射频接收机、数字处理器，通过产生复制码并用收到的!#信号进行修正来执行测量$网络给移动终端传输一个比较短的辅助数据消息，包括时间、可见卫星列表、卫星信号多普勒和码相位搜索窗口等，这些参数帮助终端显著缩短捕获时间$移动终端返回它的!#接收机算出的伪距等数据供网络计算移动终端的位置，网络端能用差分校正来提高定位精度$此外，为了解决在室内及在市内高楼建筑物旁难终端难以接收!#信号的缺陷，一般%&!#技术解决方案还考虑了通过移动通信网络中的蜂窝小区识别号来定位作为备份方案$当终端处于室内时，对该终端的定位采用备份方案，虽然定位精度较!#方式差，但胜过以往传统的!#终端不能提供定位信息的情况$通过以上分析，利用%&!#技术进行定位，继承了!#方式定位精度高的优点，又解决了!#方式的不足，具备独特的优势：、由于%&!#终端比传统的!#接收器做的工作少，手机本身并不对位置信息进行计算，位置计算是在网络完成的，终端的!#接收实现复杂度大大降低，而且能够降低功耗延长电池寿命和终端使用的方便性；(、利用网络端传来的%&!#辅助数据（差分校正数据、卫星运行状态等）可以增强)*（)+,-).*+/01*+2，第一次发回位置信息所需时间），手机可以很快捕捉到!#信号，首次捕获时间将大大减小一般仅需几秒的时间，不需像!#的首次捕获时间可能要(34 分钟，极大地提高定位服务的质量；4、%&!#技术和 5-66&78 定位技术接合使定位技术的适应能力大大加强，解决了!#在城市中由于建筑物的遮挡和覆盖无法使用的缺点$!#%&定位技术的应用%&!#系统的主要业务是为用户提供精确的位置信息$传统的!#定位技术虽然在很多行业获得了广泛而成功的应用，但对于大众用户显得有些遥远而陌生，%&!#定位技术被移动运营商用作位置服务的技术后，通过其市场推广，这种高精度的定位技术距离公众的使用前进了一大步$通过基于位置的业务，终端用户就可以方便地获知自己或他人目前所处的位置，并用终端查询其附近各种场所的信息$日本在商业中采用高精确度定位解决方案，世界上最大的!#运营商日本 9887 公司，也是日本唯一的 58:%;结合%&!#定位技术为用户提供高精度的定位$=)8.5.:.推出的 85 网络的 8.5.=?+业务也采用该定位技术$国内的联通公司采用%&!#定位技术的!#;-定位业务“定位之星”于(AA4 年上半年在 B 个省市推出，由于无线芯片提供商将具有!#;-功能的芯片无缝集成到其手机芯片组:#:中，手机厂商无需改变设备的外形尺寸或价格，即能提供精确定位功能，而且成本极低，只需(34 美元，这对于高精度的%&!#定位技术对于大众的普及是至关重要的$中国移动通信采用的!#:制式的网络，开发了采用%&!#定位技术的位置服务，由于%&!#终端的限制，主要面向行业用户提供业务$CD北京建筑工程学院学报E E E E E E E E EE E E E E E E E 第(A 卷E万方数据在!#$%的行业应用领域中，车辆及其它运输工具应用所占的比重在所有应用中居首位，约占总数的&(左右，因为高速行驶中的交通工具对于位置的需求是最大的)车辆应用系统一般分为两大类：车辆跟踪系统和车辆导航系统，可以提高运输的效率及安全)对于从事银行运钞、医疗救护、消防等任务的车辆，这种高精度的位置服务是极其重要的；对于出租车、公共交通车辆，采用!#$%定位服务，则可以提高运营效率及服务质量)!结束语!#$%定位技术是目前移动运营商推出的移动位置服务中所采用的精度最高的定位方式，它结合了#$%定位技术及移动通信网的优势于一身)我国拥有世界上数量最多的移动通信用户，这构成了对高精度定位服务的个人消费市场；我国国土面积辽阔，车辆及运输工具数量巨大，活动范围广；经济行业繁多)这构成了对!#$%需求的行业市场)因此!#$%定位技术的应用在中国有着美好的前景)参考文献：*+李琦，史文勇，林宇,一种新的移动空间信息服务系统的体系结构-,地理与地理信息科学，./，*0（1）).+薛勇，罗瑛，王岩广，等,远程通讯地学处理：遥感，地理信息系统，全球定位系统和远程通讯的集成 2,世界科技研究与发展，./，*.)/+王艳燕，李一兵，贾玉晶,基于混合#$%3 456!的257!网络无线定位研究-,信息技术，.1，.8（.）)编辑：一凡!#$%&()&*+,-,./(&01 2&,-.-&%-%(3),.4（+523）9:;?（5=A)BC%=DEF;:;G 7:F;H;F;=DF;，I=FJF;MBLFN=B=D:AFB;OBM:;F=K:K AP=PFP=KA:OO?D:A=BKFAFB;F;F;MBLFN=NBO:RAFB;L:K=G K=DEFO=)4PFK:=D F;ADBG?O=K AP=DF;OFN=BC!#$%QFAP FAK:GE:;A:=AB AD:GFAFB;:N A=OP;BNB)S?DAP=DMBD=，:CA=D G=KODFLF;R;:MFOK BC!#$%F;AP=C?A?D=)7)8&6/,：#$%；!#$%；MBLFN=NBO:AFB;L:K=G K=DEFO=&+第 1 期+王文宇：!#$%（网络辅助全球定位系统）技术万方数据A-GPS(网络辅助全球定位系统)技术A-GPS(网络辅助全球定位系统)技术作者：王文宇作者单位：测绘工程系,北京,100044刊名：北京建筑工程学院学报英文刊名：JOURNAL OF BEIJING INSTITUTE OF CIVIL ENGINEERING AND ARCHITECTURE年，卷(期)：2004,20(4)被引用次数：3次 参考文献(3条)参考文献(3条)1.王艳燕;李一兵;贾玉晶 基于混合GPS/TDOA的CDMA网络无线定位研究期刊论文-信息技术 2004(02)2.薛勇;罗瑛;王岩广 远程通讯地学处理:遥感,地理信息系统,全球定位系统和远程通讯的集成期刊论文-世界科技研究与发展 2003(12)3.李琦;史文勇;林宇 一种新的移动空间信息服务系统的体系结构期刊论文-地理与地理信息科学 2003(04)引证文献(3条)引证文献(3条)1.万萌.武穆清 基于AGPS和GSM的混合定位系统终端软件设计期刊论文-世界科技研究与发展 2009(3)2.佟柳燃.吴志华.唐李征.申功勋 基于Orion的A-GPS系统通信软件设计期刊论文-中国惯性技术学报 2006(4)3.周建彬.周旭.丁岩军 3G中的A-GPS移动定位技术期刊论文-移动通信 2006(8)本文链接：http:/