文章目錄

• 1.簡介
• 2.類似GPS的全球定位系統(tǒng)
• 3.GPS的組成
• 4.Android定位方式

1.簡介

全球定位系統(tǒng)(Global Positioning System，GPS)，是一種以人造地球衛(wèi)星為基礎(chǔ)的高精度無線電導(dǎo)航的定位系統(tǒng)，它在全球任何地方以及近地空間都能夠提供準(zhǔn)確的地理位置、車行速度及精確的時間信息。

全球定位系統(tǒng)(Global Positioning System，GPS)起源于1958年的美國軍方的一個項目，1964年投入使用。20世紀(jì)70年代，美國海陸空三軍聯(lián)合研制了新一代衛(wèi)星導(dǎo)航與定位系統(tǒng)，主要目的是為海陸空三大領(lǐng)域提供實時、全天候和全球性的導(dǎo)航服務(wù)，并用于情報收集、核爆監(jiān)測和應(yīng)急通信等一些軍事目的。經(jīng)過20余年的研究實驗，耗資300億，到1994年，全球覆蓋率高達(dá)98%的24顆GPS衛(wèi)星已布設(shè)完成。

2.類似GPS的全球定位系統(tǒng)

類似GPS的全球定位系統(tǒng)還有歐洲的伽利略定位系統(tǒng)（Galileo Positioning, GPS）、俄羅斯的格洛納斯系統(tǒng)（Global Navigation Satellite System, GLONASS）全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)和中國的北斗定位系統(tǒng)。

分類GPS全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)GLONASS格洛納斯系統(tǒng)Galileo伽利略定位系統(tǒng)BDS北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)

所屬國家	美國	俄羅斯	歐盟	中國
開發(fā)立項	1973年	1984年	1999年	1994年
發(fā)展	1993年覆蓋全球，該系統(tǒng)包括太空中的24顆GPS衛(wèi)星；地面上的1個主控站、3個數(shù)據(jù)注入站和5個監(jiān)測站及作為用戶端的GPS接收機(jī)	根據(jù)俄羅斯聯(lián)邦太空署信息中心提供的數(shù)據(jù)（2012年10月10日），目前有24顆衛(wèi)星正常工作、3顆維修中、3顆備用、1顆測試中。	截止2016年12月，伽利略導(dǎo)航系統(tǒng)在軌衛(wèi)達(dá)到18顆星。	截至2018年12月，北斗系統(tǒng)可提供全球服務(wù)，在軌工作衛(wèi)星共33顆，包含15顆北斗二號衛(wèi)星和18顆北斗三號衛(wèi)星，具體為5顆地球靜止軌道衛(wèi)星、7顆傾斜地球同步軌道衛(wèi)星和21顆中圓地球軌道衛(wèi)星。
未來	由于GPS技術(shù)所具有的全天候、高精度和自動測量的特點，作為先進(jìn)的測量手段和新的生產(chǎn)力，已經(jīng)融入了國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)、國防建設(shè)和社會發(fā)展的各個應(yīng)用領(lǐng)域。	改善GLONASS與其它無線電系統(tǒng)的兼容性；改進(jìn)衛(wèi)星子系統(tǒng)；改進(jìn)地面控制系統(tǒng)；配置養(yǎng)分子系統(tǒng)。	GNS在飛機(jī)導(dǎo)航和著陸系統(tǒng)中的應(yīng)用鐵路安全運行調(diào)度、海上運輸系統(tǒng)、陸地車隊運輸調(diào)度、精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)。	2035年前還將建設(shè)完善更加泛在、更加融合、更加智能的綜合時空體系。

3.GPS的組成

全球定位系統(tǒng)由以下三個部分組成：空間部分(GPS衛(wèi)星)、地面監(jiān)控部分和用戶部分。

GPS衛(wèi)星：
GPS衛(wèi)星的主體呈圓柱形，兩側(cè)有太陽能帆板，能自動對日定向。太陽能電池為衛(wèi)星提供工作用電。每顆衛(wèi)星都配備有多臺原子鐘，可為衛(wèi)星提供高精度的時間標(biāo)準(zhǔn)。衛(wèi)星上帶有燃料和噴管，可在地面控制系統(tǒng)的控制下調(diào)整自己的運行軌道。GPS衛(wèi)星的基本功能是：接收并存儲來自地面控制系統(tǒng)的導(dǎo)航電文；在原子鐘的控制下自動生成測距碼和載波；并將測距碼和導(dǎo)航電文調(diào)制在載波上播發(fā)給用戶；按照地面控制系統(tǒng)的命令調(diào)整軌道，調(diào)整衛(wèi)星鐘，修復(fù)故障或啟用備用件以維護(hù)整個系統(tǒng)的正常工作。不同型號的衛(wèi)星的外形也各不相同 。

地面監(jiān)控部分：
地面監(jiān)控部分是由分布在世界各地的五個地面站組成，按功能可分為監(jiān)測站、主控站和注入站三種。監(jiān)測站內(nèi)設(shè)有雙頻GPS接收機(jī)、高精度原子鐘、氣象參數(shù)測試儀和計算機(jī)等設(shè)備，主要任務(wù)是完成對GPS衛(wèi)星信號的連續(xù)觀測，并將搜集的數(shù)據(jù)和當(dāng)?shù)貧庀笥^測資料經(jīng)過處理后傳送到主控站。主控站除了協(xié)調(diào)管理地面監(jiān)控系統(tǒng)外，還負(fù)責(zé)將監(jiān)測站的觀測資料聯(lián)合處理，推算衛(wèi)星的星歷、衛(wèi)星鐘差和大氣修正參數(shù)，并將這些數(shù)據(jù)編制成導(dǎo)航電文送到注入站；另外，它還可以調(diào)整偏離軌道的衛(wèi)星，使之沿預(yù)定軌道運行，調(diào)度備用衛(wèi)星，以替代失效的衛(wèi)星開展工作。注入站的主要任務(wù)是將主控站編制的導(dǎo)航電文、計算出的衛(wèi)星星歷和衛(wèi)星鐘差的改正數(shù)等，通過直徑為3.6m的天線注入相應(yīng)的衛(wèi)星。

用戶部分：
用戶設(shè)備主要由GPS接收機(jī)、硬件和數(shù)據(jù)處理軟件、微處理機(jī)及終端設(shè)備組成；GPS接收機(jī)由主機(jī)、天線和電源組成。其主要任務(wù)是捕獲、跟蹤并鎖定衛(wèi)星信號；對接收的衛(wèi)星信號進(jìn)行處理，測量出GPS信號從衛(wèi)星到接收機(jī)天線間傳播的時間；譯出GPS衛(wèi)星發(fā)射的導(dǎo)航電文，實時計算接收機(jī)天線的三維位置、速度和時間 。

4.Android定位方式

android 定位一般有四種方法，這四種方式分別是GPS定位、WIFI定位、基站定位、AGPS定位。

1、GPS定位
需要GPS硬件支持直接和衛(wèi)星交互來獲取當(dāng)前經(jīng)緯度，這種方式需要手機(jī)支持GPS模塊現(xiàn)在大部分的智能機(jī)應(yīng)該都有了。通過GPS方式準(zhǔn)確度是最高的但是它的缺點也非常明顯。
1). 比較耗電
2). 絕大部分用戶默認(rèn)不開啟GPS模塊
3). 從GPS模塊啟動到獲取第一次定位數(shù)據(jù)可能需要比較長的時間
4).室內(nèi)幾乎無法使用。
這其中缺點2、3都是比較致命的。需要指出的是GPS走的是衛(wèi)星通信的通道在沒有網(wǎng)絡(luò)連接的情況下也能用。

2、 基站定位
Android基站定位只要明白了基站/WIFI定位的原理自己實現(xiàn)基站/WIFI定位其實不難。基站定位一般有幾種：第一種是利用手機(jī)附近的三個基站進(jìn)行三角定位，由于每個基站的位置是固定的，利用電磁波在這三個基站間中轉(zhuǎn)所需要時間來算出手機(jī)所在的坐標(biāo)；第二種則是利用獲取最近的基站的信息，其中包括基站 id、location area code、mobile country code、mobile network code和信號強(qiáng)度將這些數(shù)據(jù)發(fā)送到google的定位web服務(wù)里，就能拿到當(dāng)前所在的位置信息，誤差一般在幾十米到幾百米之內(nèi)。其中信號強(qiáng)度這個數(shù)據(jù)很重要。

3、Wifi定位
根據(jù)一個固定的Wifi MAC地址通過收集到的該Wifi熱點的位置然后訪問網(wǎng)絡(luò)上的定位服務(wù)以獲得經(jīng)緯度坐標(biāo)。因為它和基站定位其實都需要使用網(wǎng)絡(luò)所以在Android也統(tǒng)稱為Network方式。

4、 AGPS定位
AGPS（AssistedGPS）輔助全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)是結(jié)合GSM或GPRS與傳統(tǒng)衛(wèi)星定位利用基地臺代送輔助衛(wèi)星信息以縮減GPS芯片獲取衛(wèi)星信號的延遲時間受遮蓋的室內(nèi)也能借基地臺訊號彌補(bǔ)減輕GPS芯片對衛(wèi)星的依賴度。和純GPS、基地臺三角定位比較，AGPS能提供范圍更廣、更省電、速度更快的定位服務(wù)。理想誤差范圍在10公尺以內(nèi)，日本和美國都已經(jīng)成熟運用AGPS于LBS服務(wù)（Location Based Service）基于位置的服務(wù)。AGPS技術(shù)是一種結(jié)合了網(wǎng)絡(luò)基站信息和GPS信息對移動臺進(jìn)行定位的技術(shù)，可以在GSM/GPRS、WCDMA和CDMA2000網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行使用。該技術(shù)需要在手機(jī)內(nèi)增加GPS接收機(jī)模塊并改造手機(jī)的天線，同時要在移動網(wǎng)絡(luò)上加建位置服務(wù)器、差分GPS基準(zhǔn)站等設(shè)備。AGPS解決方案的優(yōu)勢主要體現(xiàn)在其定位精度上在室外等空曠地區(qū)其精度在正常的GPS工作環(huán)境下可以達(dá)到10米左右，堪稱目前定位精度最高的一種定位技術(shù)。該技術(shù)的另一優(yōu)點為首次捕獲GPS信號的時間一般僅需幾秒，不像GPS的首次捕獲時間可能要2-3分鐘。

4種定位方式對比：

分類GPSGPS + AGPSCell IDWi-Fi

精度	小于10m	小于10m	基站覆蓋范圍大于100m	小于 90m
依賴	GPS	GPS 2G/3G/4G	2G/3G/4G	Wi-Fi 2G/3G/4G
耗電	大	大	小	小
優(yōu)勢	室外	室外；定位快	定位快；室內(nèi)可用	定位快；室內(nèi)可用
限制	室內(nèi)，高樓遮擋無法使用初次定位慢	室內(nèi)，高樓遮擋無法使用；沒有信號無法使用	沒有信號無法使用；精度差	沒有信號無法使用；沒有WiFi無法使用

關(guān)于gps定位，從衛(wèi)星信號到android終端地圖顯示的整體：

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的Android GPS模块概念简介的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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