手机进行位置定位的原理是什么,查手机定位

手机（或其它移动设备）进行位置定位的方式有很多种，最常用的定位有基站定位、Wi-Fi定位、卫星定位、A-GPS定位，下面分别对其原理进行介绍：

一、基站定位

如下图，通常一部手机会被多个（大于等于3）无线基站的信号覆盖。手机会对来自不同基站的信号进行收集，得到各个基站的位置坐标及其每个信号的发送时刻、到达时刻；手机根据每个信号的发送时刻、到达时刻可以推算出相应基站与其相隔的实际距离（时间差×光速），然后结合每个基站的位置坐标，就可以计算出自身所在的位置。

下面我们讲一下其中的计算原理（实际计算时所用的数学模型要复杂很多，普通人很难看懂）。如上图，假设基站1、基站2、基站3的坐标分别为（x1,y1,z1）、（x2,y2,z2）、（x3,y3,z3），手机的坐标为（x,y,z），手机计算出其与基站1、基站2、基站3的距离分别为d1、d2、d3；其空间几何关系如下

由上图几何关系及勾股定理，不难得出如下方程组：

由该方程组，手机便能计算出自己所在的位置坐标（x,y,z）、从而实现定位。实际应用中，由于不同地区手机周边基站的密集程度不一样、基站无线信号受障碍物阻挡等原因，基站定位的精度都会受到影响，有些偏远地区由于基站过少、可能最终都没法实现定位，所以从总体情况看，基站定位的精度并不是很高

二、Wi-Fi定位

Wi-Fi路由器属于无线接入点（AP-Access Point）中的一种，我们这里就统一简称AP

如上图，手机在开启Wi-Fi的情况下，可以搜到其周边每个AP的信号，并且获取到每个AP的MAC地址（全球唯一）和信号强度等信息；然后，手机将获取到的周边AP信息上传到位置服务商搭建的AP服务器，该服务器从自身数据库中检索出已存储的每一个AP的位置坐标（位置服务商通过特定方式提前采取），并根据每个AP信号的强弱程度计算出该AP与手机的距离，然后再由服务器根据多个AP的位置坐标及其与手机的距离、计算出手机的位置坐标——其计算原理同基站定位类似（利用多点定位技术），这里就不再累述。

Wi-Fi定位的精度，主要靠位置服务商不断更新、补充AP服务器数据库来保证。和基站定位一样、Wi-Fi定位在AP密集的地方定位效果就比较好，如果AP很少，定位效果也不好；总体来讲，Wi-Fi定位的准确性也不是很高。

三、卫星定位

如下图，通常一部手机会被多颗（大于等于4）卫星的信号覆盖。手机会对来自不同卫星的信号进行收集，得到各个卫星的位置坐标及其每个信号的发送时刻（来源于卫星特有的原子时钟）；手机根据多颗卫星信号的发送时刻、结合其相应位置坐标，就可以计算出自身所在的位置。

下面我们讲一下其中的计算原理（实际计算时所用的数学模型可能要复杂很多）。如上图，假设卫星1、卫星2、卫星3、卫星4发送信号时的坐标（空间 时间）分别为（x1,y1,z1,t1）、（x2,y2,z2,t2）、（x3,y3,z3,t3）、（x4,y4,z4,t4），手机收到4颗卫星信号时的坐标（空间 时间）为（x,y,z,t），则手机与卫星1、卫星2、卫星3、卫星4的距离分别为(t-t1)×c、(t-t2)×c、(t-t3)×c、(t-t3)×c、(t-t4)×c，其中“c”为光速值；其空间几何关系如下

由上图几何关系及勾股定理，不难得出如下方程组：

由该方程组，手机便能计算出自己所在的位置坐标（x,y,z）、从而实现定位。这里需要说明的是，手机收到4颗信号时的时间“t”为相对于卫星原子时钟的时间、自己是没法知道的，更不能将时间“t”理解为手机系统的本地时间。

四、A-GPS定位

对于卫星定位系统，大气及其电离层往往会影响其定位精度。因此，便产生了辅助全球卫星定位系统A-GPS（Assisted GPS），其核心就是将GPS定位和基站定位相结合。

如上图，手机首先通过“基站定位”初步确定自己的位置，然后把该位置信息再通过基站发送给A-GPS服务器，A-GPS服务器根据这个位置信息、将此时经过手机上空的卫星信息（哪几颗、频率、位置、仰角等）反馈给手机，这样手机的GPS就可以更加快速地搜索到最佳卫星、实现更准确快速地定位。