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為什麼定位器上GPS定位和LBS定位同時出現?
瞭解這個問題之前,首先需要了解GPS和LBS定位的工作原理以及區別。
GPS定位工作原理GPS定位一般認為是衛星定位系統的統稱,但實際上GPS指的是美國發射的導航定位衛星。除了GPS系統之外,還有我們國家自己的北斗衛星、歐洲的伽利略衛星以及俄羅斯的格洛納斯衛星。以GPS系統為例,瞭解一下定位的工作原理。想要確定一個物體所在的位置,就需要知道物體周圍已知參考點的座標。接下來測量參考點與被測物體之間的距離,就可以根據公式計算出被測物體的座標。
如果周圍的參考點只有一個,被測物體的位置就有可能在以參考點為圓心,距離為半徑的圓上面的任意位置;同樣,如果周圍有兩個確定座標的參考點,被測物體的座標仍然不是唯一的。要確認被測物體的唯一座標,就需要在它周圍最少有三個確定座標的參照物。所以,想要知道被測物體的座標,需要知道兩個量,一個是周圍參考點的座標,另一個是被測物體與參考點的距離。
軌道中的衛星是時刻在傳送自己的位置座標的,地面的衛星接收裝置接收到來自衛星的資料後,就能夠知道接收到的衛星座標。接下來需要確定的就是接收機與衛星之間的距離。
衛星傳送的資料中,除了有座標資訊之外,還有一個時間資訊,這個時間資訊是衛星傳送資料的時間戳,這個時間是由衛星內部的原子鐘提供的。地面衛星接收機裡同樣有時鐘,當接收機接收到資料後,對比當前時間與資料中的時間,就可以得到一個時間差,這個時間差就是資料傳輸所消耗的時間。知道了傳輸時間,想要確定距離,還有一個需要知道的量,就是速度。
衛星資料是透過無線電波傳輸的,傳輸的速度與光速是相同的。有了傳輸時間,以及傳輸的速度,就知道了接收機與衛星之間的距離。
確定物體的座標,需要知道三個參考點的座標以及距離。衛星接收機只要接收到三顆衛星的有效資料,就可以得出三個衛星的座標,以及三個根據時間和速度計算出來的距離,透過公式的計算,就可以得出接收機所在的位置了。
但是在實際應用中,由於環境等外界因素,比如大氣層對無線電波的反射等,會對傳輸的速度產生影響。為了減少因為環境因素造成的影響,通常需要引入第四顆衛星的資料作為補償。所以,確定接收機所在的位置,最少需要四顆衛星。當然,接收到越多的衛星資料,能夠確定的位置就會越精確。
LBS定位工作原理雖然衛星定位的精度相對較高,但是接收機周圍有高建築物遮擋,或是處於高架橋、地下室等環境時,都會對衛星訊號造成影響。為了能夠使定位器在沒有衛星訊號時確定位置,就需要使用其他輔助定位方式。
LBS是透過通訊基站獲取位置的一種方式。它的基本工作原理與衛星定位相似,也是透過周圍確定座標的參考點以及距離計算出位置的。周圍能夠確定座標的參考點,就是手機通訊基站。手機基站在佈局建設時,座標就固定下來了。
訊號傳輸時間的計算一般是透過不同基站資料下行導頻訊號側得的。知道了基站位置以及資料傳輸時間,就可以計算出接收機所在得位置了。LBS定位的精度與周圍基站的佈局以及覆蓋範圍是有關係的,但是總體的定位精度都是比衛星定位要低的。所以LBS定位只能夠確定一個大概的位置。
為什麼定位器上GPS定位和LBS定位同時出現定位器一般是安裝在車輛中,用於集團公司對車輛進行排程和監管的。由於車輛行駛的位置不確定,就有可能會駛入衛星訊號的盲區。為了保證出現訊號盲區時知道車輛所在的大概位置,定位器一般都可以使用多種輔助方式進行定位。
定位器上傳到伺服器的位置資料,是同時包含透過衛星資料計算的經緯度資訊,以及獲取到的周圍基站編碼等資訊的。如果當前衛星資料無效,就會自動切換至LBS定位,同時透過標識判斷,就可以顯示出當前是以什麼方式定位的。定位器的輔助定位方式除了常用的LBS之外,還有其他的輔助方式,比如藍芽、WiFi等。
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就像全部的GPS定位器商家宣傳的一樣,GPS定位的精確度的確很高,但GPS定位受周圍環境訊號的影響。假設GPS定位裝置位於高樓大廈林立的區域或較封閉環境中,例如地下停車場,或是遇到惡劣天氣,GPS定位器的定位精度就會受到非常大影響,這時候LBS定位就發揮它的作用了。
LBS定位的特點
LBS定位成本低、方便,且根據原有基站就能完成定位,徹底不會受到天氣、高樓以及地理位置等等的影響。概念上講,只需測算3個基站訊號差異性,就能分辨判定定位器的位置。當機器裝置去到GPS定位“做不到”的地區,LBS定位就發揮出了它的特點長處,填補GPS定位出現的問題。
理所當然,LBS定位的精確度也是受定位基站密集程度影響。當基站密度比較大時,LBS定位的偏差小;但當定位器去到偏僻山區地帶或基站搭建比較差的地區,LBS定位出現的偏差就會比較大。
雙重定位的優勢
鑑於GPS定位只有在能看得到天空的地區才能接收到衛星訊號,在其他地區例如高樓大廈比較集中的地區,或者立交橋下、房間內等地方,是無法收到到GPS訊號的,或者是訊號很差。再加上GPS非常容易受到天氣情況的干擾,如果天氣很差,訊號接收強度也會降低,這樣就會非常干擾定位器的工作效果了。所以,雖然LBS定位的精確度是比不上GPS的,不過它訊號能抵達的範圍可要比GPS深,只要有基站的機房,就算是房間內也可以定位,並且還不用擔心天氣的影響。