AGPS
简介:
AGPS——Assisted GPS,用中文来说应该是网络辅助GPS定位系统。是一种结合了网络基站信息和GPS信息对移动台进行定位的技术,可以在GSM/GPRS、WCDMA和CDMA2000网络中使用。通俗的说AGPS是在以通过卫星接受定位信号的同时结合移动运营的GSM或者CDMA网络机站的定位信息,也就是一方面由具有AGPS的手机获取来自卫星的定位信息,而同时也要靠该手机透过中国移动的GPRS网络下载辅助的定位信息,两者相结合来完成定位。该
技术需要在手机内增加GPS接收机模块,并改造手机天线,同时要在移动网络上加建位置服务器、差分GPS基准站等设备。
AGSPS
为什么定位速度快?
传统GPS 首次定位要60秒, 为什么这么慢呢 ? 我们可以算一下, GPS 的传输速度是 50 bps, 每一個 subframe 有 300 bits 也就是要 6 秒,总共有五种类型的 subframe 所以全部类型的 subframe 传一次要 30 秒,如果要有足够的资讯定位需要收到前面 3 个subframe 所以最少需要 18 秒 ( 从第一个 subframe 开始收 ) 最差的情況需要 36 秒 (错过 subframe 3 的头), 如果传输资料的过程有错误发生就要再加30秒, 在收资料前 GPS还需要做 Acqusition 等等的动作,所以平均的时间就会很长,有了网络的辅助之后,上面的那些时间几乎都不用了, AGPS server 直接从网络将资料給 AGPS 接收器,网络的频宽比 50 bps 大太多了, AGPS 接收器可以不只从网络拿到最基本定位所需的资料,还可以得到比卫星可以提供的还多的资讯,所以 AGPS 可以在收到辅助资料后很快找到四个卫星來做定位,除了快的好处之外 AGPS 还有省店的好处,因為 Acqusition 的时间减少了,少做一些事也就少用一些电,这对手机是很重要的,另外用 AGPS 也会使接收更好,原因是传统的 GPS 在做 Acqusition 时必需找的范围比较大,对微弱信号根本很难找到, 但 AGPS 不一样的是它已经知道卫星信号就在那附近,从展频原理来看只要用足够的时间来观察就会找到,反正要找的范围小每个点花多一点时间也就无所谓了,所以 AGPS让 Indoor变成可能 ( 但是实际情况应该没有没有这么理想,所以 E911 又加上手机定位等等之类的技术来增强)。
AGPS
的具体工作原理如下所示:
1)AGPS手机首先将本身的基站地址通过网络传输到位置服务器;
2)位置服务器根据该手机的大概位置传输与该位置相关的GPS辅助信息(包含GPS的星历和方位俯仰角等)到手机;
3)该手机的AGPS模块根据辅助信息(以提升GPS信号的第一锁定时间TTFF能力)接收GPS原始信号;
4)手机在接收到GPS原始信号后解调信号,计算手机到卫星的伪距(伪距为受各种GPS误差影响的距离),并将有关信息通过网络传输到位置服务器;
5)位置服务器根据传来的GPS伪距信息和来自其他定位设备(如差分GPS基准站等)的辅助信息完成对GPS信息的处理,并估算该手机的位置;
6)位置服务器将该手机的位置通过网络传输到定位网关或应用平台。
AGPS解决方案的优势主要在其定位精度上。在室外等空旷地区,其精度在正常的GPS工
作环境下,可达10米
左右,堪称目前定位精度最高的一种定位技术。该技术的另一优点
为:首次捕获GPS信号的时间一般仅需几秒,不像GPS的首次捕获时间可能要2~3分钟
星历(Ephemeris)与历书(Almanac)
为了缩短卫星锁定时间,GPS接收机需利用历书、当地位置的时间来预报卫星运行状态。
历书与星历都是表示卫星运行的参数。历书包括全部卫星的大概位置,用于卫星预报;星历只是当前接收机观测到的卫星的精确位置,用于定位。
1)cold(冷启动):没有之前的位置信息,没有星历,没有时间的估算。这种情况发生在初
次使用定位时或电池没电导致星历丢失时。
2)warm(温启动):有历书信息,大致的位置和时间可知,没有星历信息。这种情况发生在
本次定位距离上次超过两个小时时。
3)hot(热启动):有星历信息,大致的时间和位置可知,通常比温启动的时间和位置信息精
确。这种情况发生在本次定位与上次定位的时间间隔小于两个小时。