生活当中我们会在很多地方都会使用到定位,在不知地点的地理位置、不知道路方向等情况下,都会启用具备导航功能的设备进行定位和导航;如今,人们对于定位导航设备和软件非常依赖,可以说缺之不可。随着智能手机功能的不断完善,越来越多的用户利用手机定位系统进行定位导航,在实际使用手机地图定位过程中,我们会发现实际位置与地图所显示位置不一致,这个大家应该深有体会。那么,手机地图定位为什么总有偏差?今天,我们来聊一聊这个话题。

  

      首先,我们先来了解一下手机定位方式,目前主流的手机定位方式可以分为三类:GPS定位、基站定位、混合定位。

      GPS定位是通过手机中GPS模块获取位置信息,精度比较高、信息全面;不仅能获取经纬度,还能包括海拔高度、方向角度等信息。

手机通过GPS定位

基站定位是依靠运营商的电信基站进行定位,由于不涉及到硬件消耗,所以功耗最低,通过算法和基站数据能够得到比较理想的定位精度,但基站定位精度对基站分布程度要求较高,基站密集的地区定位精度较高,基站分散的地区定位精度会下降。

手机通过基站定位

混合定位是通过整合基站和WiFi数据进行用户位置的确认,该方式结合基站定位的低功耗特点,同时由于WiFi数据的介入提高了基站定位的精准度,但对服务提供商和WiFi数据、基站数据的要求较高。

现在,手机上的地图都是采用GPS定位、基站定位、混合定位进行定位导航,基站定位和混合定位的精准度受基站分布的密度以及WiFi提供的数据影响,尽管混合定位能够覆盖大多数的使用场景,但是一些不确定因素会影响定位的精度。比如一些大型活动所需的临时性移动基站会影响到基站定位的准确性,另外如果路由器的位置发生了变化,而WiFi数据库中的位置没有及时更新,那么就很可能导致WiFi定位错误,说到这里可能有的网友会问:还有GPS定位呢,难道GPS定位也不准?


手机GPS定位有偏差

据了解,在开阔地(平原),GPS定位精度较高,在室内和城市楼宇密集的地区GPS定位精度会出现偏差,也就是我们所谓的漂移;接下来我们了解一下GPS是如何根据卫星信号来实现定位的,GPS包括三大部分:空间GPS卫星星座、地面监控系统、用户GPS信号接收机。

GPS定位的基本原理是卫星不断的发射自身的星历参数和时间信息,GPS信号接收机接收到信号后,根据三角公式计算可以得到接收机的位置,三颗卫星可进行2D定位(经度、纬度),四颗卫星则可进行3D定位(经度、纬度及高度)。通过接收机不断的更新接收信息,就可以计算出移动方向和速度。

简单了解GPS定位原理后,除了基站位置和路由器位置因素造成影响外,我们分析一下哪些原因还能造成手机地图定位时出现偏差?

 

外界因素:


手机地图使用GPS定位时受环境影响

1.大气层影响

大气层中的电离层和对流层对GPS信号会起到延迟的作用,电离层对电磁波的折射效应使得GPS信号的传播速度发生变化,对流层同样会对电磁波产生折射效应,从而影响GPS信号的传播速度。

2.卫星星历误差

卫星星历是由地面监控站跟踪监测卫星求定的。由于卫星运行中要受到多种摄动力的复杂影响,而通过地面监控站又难以充分可靠地测定这些作用力或掌握其作用规律,因此在星历预报时会产生较大的误差。它不仅严重影响单点定位的精度,也是精密相对定位的重要误差来源。

3.卫星时钟误差

卫星钟差是指GPS卫星时钟与GPS标准时间的差别。为了保证时钟的精度,GPS卫星均采用高精度的原子钟,但它们与GPS标准时之间的偏差和漂移和漂移总量仍在1ms~0.1ms以内,由此引起的等效误差将达到300km~30km。这是一个系统误差必须加于修正。

4.多径效应

多径效应由于接收终端周围环境的影响,使得接收机所接收到的卫星信号中还包含有反射和折射信号的影响,这也是影响在室内和城市楼宇密集的地区定位偏差大的一大因素。

 

内部因素:


手机定位有偏差与GPS芯片有关系

这里的内部因素是指手机主板上的GPS芯片影响定位的因素,现在主流的智能手机都将GPS芯片技术集成在CPU或基带芯片里,但是提供CPU或基带芯片的厂商不止一家,产品各种各样,所以产品的性能难免会存在差异,这也是造成GPS定位出现偏差的一个因素。

 

地图因素:


地图偏移

据悉,普通GPS定位出来的数值都是基于WSG-84坐标系标准,这是世界通用的坐标系。我国的地图标准坐标系是GCJ-02,GCJ-02和WSG-84之间的坐标系转换算法是保密的。

这个保密插件也叫做加密插件或者加偏或者SM模组,其实就是对真实坐标系统进行人为的加偏处理,按照几行代码的算法,将真实的坐标加密成虚假的坐标,而这个加偏并不是线性的加偏,所以各地的偏移情况都会有所不同。而加密后的坐标也常被人称为火星坐标系统,转换过后会出现不同程度的偏差,这也可能是手机地图定位出现偏差的原因之一。(文章转自:中关村在线)

 

WIFi定位

随着移动互联网的发展目前全球的WiFi热点越来越多,有些定位引擎中也融合了WiFi定位,不过目前通用的做法是基于WiFi热点位置。即每一个Wi-Fi热点都有一个独一无二的MAC地址,智能手机等设备开启Wi-Fi后就会自动扫描附近热点并上传它们的地理位置信息,这样就建立了一个庞大的热点位置数据库。反过来讲,如果你的智能手机连上了某个Wi-Fi热点,那么就可以调用数据库中附近所有热点的地理位置信息,而服务器会参考每个热点的信号强弱计算出设备的大致地理位置,最后再返回给用户。值得一提的是,虽然这种计算而来的定位信息并没有GPS直接定位准确,但是却解决了GPS信号覆盖范围有限的问题,这也是为什么手机会经常提示打开Wi-Fi后定位就会更准确的原因。

基于WiFi的终端定位、网络侧定位等今年来已经被越来越多的应用于O2O和LBS,这些新的WiFi定位方式促进了室内地图的构建,让室内的定位与导航服务发展到新的高度。

 

子午快线——以WiFi定位为基础的多模态定位引擎

“子午快线”是杭州羿腾科技有限公司基于团队十多年的无线定位技术研究成果,结合近五年来在商业中的广泛应用,不断实践优化而推出的一款位置服务云平台。平台融合了基于计算机深度学习的终端指纹算法、网络侧定位算法等技术,通过标准的定位引擎接口,为商业地产商、WiFi运营商、超市运营者、社区管理者、城市公共安全管理部门等提供性能稳定、成本低、精度高的室内位置服务。平台上线至今已经为上百个商场、超市、园区、社区等场所提供了定位服务。我们致力于把“子午快线”打造为国内覆盖范围最大、用户体验最好的的位置服务平台,并为客户提供全面精准的大数据分析服务。

“我在这,你在哪”为啥手机地图定位总不准?

2019-01-25
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