三角定位是什么

小百科 问答 2022-05-18 07:36:14 阅读(...)

三角定位指的是一种数学原理,是利用2台或者2台以上的探测器在不同位置探测目标方位,然后运用三角几何原理确定目标的位置和距离。

三角定位指的是一种数学原理,是利用 2 台或者 2 台以上的探测器在不同位置探测目标方位,然后运用三角几何原理确定目标的位置和距离。

三角定位 Triangulation

原理

24 颗卫星平均分布在 6 个轨道面,每一个轨道面上各有 4 颗卫星绕行地球运转,让地面使用者不论在任何地点、任何时间,至少有 4 颗以上的 GPS 卫星出现在上空中供使用者使用。

每颗卫星都对地表发射涵盖本身载轨道面的坐标、运行时间的无线电讯号,地面的接收单位可依据这些资料做为定位、导航、地标等精密测量。

定位技术

先说下定位技术,一个比较常用的是 GPS,也就是全球卫星定位技术。还有就是 UWB( ultrawideband,超宽带)三角定位技术、使用三角测量法精确算出使用者的位置,使用 UWB 技术可使定位误差在 2 厘米之内,优于全球卫星定位技术。

以 GPS 定位原理为例:24 颗卫星平均分布在 6 个轨道面,每一个轨道面上各有 4 颗卫星绕行地球运转,让地面使用者不论在任何地点、任何时间,至少有 4 颗以上的 GPS 卫星出现在我们上空中供使用者使用。每颗卫星都对地表发射涵盖本身载轨道面的坐标、运行时间的无线电讯号,地面的接收单位可依据这些资料做为定位、导航、地标等精密测量。

GPS 定位系统是利用卫星基本三角定位原理,GPS 接受装置以量测无线电信号的传输时间来量测距离。由每颗卫星的所在位置,测量每颗卫星至接受器间距离,即可算出接受器所在位置之三维空间坐标值。使用者只要利用接受装置接收到 3 个卫星信号,就可以定出使用者所在之位置。一般的 GPS 都是利用接受装置接收到 4 个以上卫星信号来定出使用者所在之位置及高度。

技术历史

当前北美的定位服务开始于 1996 年,那时美国通信委员会通过了这个颇有争议的 Enhanced911 法案,这个法案,在 1999 年又再次修订,要求无线运营商可以在 50 至 100 米之内定位一个手机。任何手机只要拨打美国全国紧急服务电话 911,就可以找到你,即使你不知道你在哪里。同时,这能力的首次展示已经在某些地方开始了。从 2002 年的晚些时候开始,整个 Sprint PCS 网络已经具备了紧急定位的能力。其他网络,如 Cingular Wireless,也成功地完成了在 Wilmington 的定位技术测试。

这种定位技术无需对手机作多大的修改。定位方法可能会用到来自 GPS 的信息,但是不会经常使用。如何正确地实施定位技术就要依靠发挥手机网络的根本作用了。在欧洲,主要的手机标准是 GSM,而 GSM 也开始在美国流行。对 GSM 网络而言,定位技术被称为 Uplink Time Difference of Arrival。这种技术依靠一种三角的形式:它至少需要三个手机基站来接收信号,然后通过这三个信号到达时间的不同来计算出位置。在基站密布的市区准确度是最高的。这种技术不需要客户购买新的手机,也不会影响网络的性能。

而 CDMA 网络是一个码分多址的网络,它的定位技术被称为辅助的 GPS,正如名字所示,是利用卫星网络定位的。用这种方法,无线运营商或一个独立 GPS 数据反馈服务器发送从 GPS 接收器收到数据“提示”给手机,手机接收到这些信息,快速的修正自己的位置。

服务器或 GPS 接收器可以安装在每个手机基站上,GPS 接收器也可以内置于手机中,它在野外也工作良好,因为它是接收卫星的信号,Sprint PCS,Verizon 和 Nextel 是使用这种技术的。

在欧洲和美国的 911 服务类似的定位服务,已经也开展起来了。它们的服务号为 112。从 7 月 24 日起,欧洲的运营商也被强制要求提供定位服务。这次是一个 Enhanced 112 法案了。

其他定位方法

1、A-GNSS。辅助导航定位系统既利用卫星导航系统,又利用移动基站,提高手机终端的定位性能。该技术对 UE 侧和蜂窝系统的网络侧进行一定改造:在 UE 中安装卫星导航系统接收机,使其具备接收卫星导航信号的功能。

2、TA+AoA。CELL_ID 定位方法是基于小区覆盖的定位方法,采用已知的服务小区地理信息估计目标 UE 的位置。该服务小区信息可以通过寻呼和跟踪区更新等方式获得。TA+AoA 在 CELL_ID 定位方法的基础上考虑了定时提前量以及来波方向的因素,从而达到更精确的定位目的。

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