灵敏度辅助GPS数据定位精度的GPS_功能的手机.docx

1、高灵敏度辅助 GPS 数据的定位精度东北大学遥感实验报告学 号： 20141668学生姓名： 古再丽努尔喀日指导教师： 魏恋欢老师专业班级： 测绘 1402院（部）： 资源与土木学院2016 年 6 月高灵敏度辅助 GPS 数据定位精度的GPS 功能的手机保罗 A. Zandbergen1 和 Sean J. Barbeau21（地理系，新墨西哥大学） 2（中心城市交通研究，南佛罗里达大学） （电邮：zandbergunm.edu）手机已经成为二十第一个世纪最显着的电子设备之一。据美国研究院调查，2009 年 82的人说出去必带手机，不带手机不外出。甚至 42%的人说他们已经离不开手机了。 （

2、思纬，2009年） 。因为手机在日常生活中发挥的重要作用，移动设备的扩散已经达到全球水平。 2009 年全球使用手机超过 4.1 十亿用户（ITU ，2009 ） 。其中一个为手机应用的快速兴起场是基于位置的服务（LBS ） 。 LBS 是基于其的实时或历史地理位置的用户，以及其他用户或附近位置的位置提供信息的应用程序手机已经成为二十第一个世纪最显着的电子设备之一。由于在 90 年代末公众安全问题，美国联邦通信委员会（ FCC）发布了要求美国手机运营商实施以确定将紧急求救电话内 50 任何移动电话的位置的精度E911 任务到 300 米，这取决于所用（FCC，2009 ）的技术的类型。他们认为

3、符合 E911 要求所有的定位技术，GPS-based 解决方案所提供的位置精度的最高水平，在理想条件下估计 3-5，例如实时导航（Kupper， 2005; Porcino，2001） 。虽然某些美国无线运营商如 T-Mobile 和ATT 最初选择基于网络的定位技术，如上行信号抵达时间迪FF erence（U-TDOA） ，以满足 E911 的要求，商业 LBS 的日益普及，鼓励这些运营商来实现 GPS 在他们的网络基础上解决方案，以及（GPS 世界，2008 年） 。由于高精度定位技术，并与手机硬件 GPS 芯片集成的收缩成本的实施，GPS 功能的手机市场，预计在未来三年内迅速扩大与超过

4、 550 万台， 2012 年航运（GPS世界，2008 年） 。在这种条件下大概精度为 3-5 米，许多下一代基于位置的应用，例如实时导航（Kupper ， 2005; Porcino，2001 认为符合 E911要求所有的定位技术，GPS-based 解决方案所提供的位置精度的最高水平，在理想）由于高精度定位技术，并与手机硬件 GPS芯片集成的收缩成本的实施，GPS 功能的手机市场，预计在未来三年内迅速扩大与超过 550 万台，2012 年航运（GPS 世界，2008 年） 。这些位置感知 应用程序的价值将变得可观遍及世界各地，预计到 2017 年（ABI 研究公司， 2006 年 c）凭

5、借根据实时位置许多移动应用程序生成的$ 240 个十亿年收入基于 GPS 的设备和系统数据，关键是要独立地评价 GPS 技术，将提供该信息的准确性。 ，为准确的基本评价，更有用的深入的实证研究所需的计算结果报道对具有已知位置的地面真值的位置。本文介绍了从 GPS 数据的实证研究结果使用 GPS 功能的手机收集的。报告的位置数据与所述装置的已知位置进行比较，从而提供精确的绝对度量。这个数据还比较反对在同一时间和地点由独立的 GPS 装置收集的 GPS 数据。2. GPS 技术。全球定位系统的（GPS）由 24 个太阳能供电的卫星轨道近 12000 英里在地球上空的卫星等。 GPS 操作和国防部美

6、国国防部（DOD）联同其他几个政府机构维护。一种移动 GPS 接收器，位于地球表面上，使用来自这些卫星广播，以确定接收器的位置，通常表示为纬度和经度，以及额外的定位信息的无线电信号。 GPS 已经成为应用最广泛的技术，提供了很多双 FF erent 应用的位置信息。对于辅助 GPS 来讲，这是一种非常流行的技术，增强了 GPS 的精度，尤其是在移动电话网络的区域，辅助 GPS（A-GPS） 。在A-GPS 系统，有用的信息是由可以帮助 GPS 接收器更快速地计算出一个准确的位置是靠互联网络提供的。A-GPS 通常允许标准的 GPS 接收机的传统的停留时间只有 10 倍，这仍然是不一致的室内操作

7、 FFI 充分的实现了这个功能。增加 GPS 接收器的敏感度的室内操作的唯一方法是显着增加停留时间以外什么是可能的 A-GPS，其为新的 GPS 架构设计的催化剂。尽管这些问题的，高灵敏度的 GPS 芯片组目前的范围内二 FF erent GPS 功能的设备的非常普遍。国家的最先进的位置感知手机包括高灵敏度 GPS 硬件和 A-GPS 功能。使用过数以万计的相关的定制硬件在硅片中实现，以快速处理和处理大规模并行搜索，而同时协助信息从网络检索中获取网络连接 X 要帮助所有代码延迟。最终的结果是一个 GPS 功能的移动电话，它能够计算一个位置，以前的手机不能的。在每一个位置更新时，Java ME

8、应用程序立即使用它被存储供以后处理和检索用户数据报协议（UDP）传输的位置数据无线回服务器。在这些实验中使用的 GPS 功能的手机是在 Sprint-Nextel 的 CDMA 1rRTT 数据网络和斯普林特Nextel 的 iDEN 网络的摩托罗拉 i580 上运行的三洋 SCP7050。摩托罗拉和三洋手机实现了近 100有效的 GPS 网络 XES 由于GPS 芯片组的高灵敏度特性。有效的 GPS 定位网络 XES 的可用性室内显然是非常令人鼓舞的，因为表现不佳室内经常被引述为 GPS 的一大弱点。然而，应该指出的是，在室内地点是主要由木材和混凝土灰泥住宅建筑。可用性苏 FFI 建筑 ci

9、ently 强大的 GPS 信号与更多的混凝土和钢材很可能会显着降低，甚至高灵敏度 GPS 芯片组预计不会取得一致有效的 GPS 网络 XES。在移动电话上的各位置音响 x 被伴随的位置音响 x 的水平和垂直精度。信息是由网络运营商或移动电话制造商提供了关于这些估计是如何衍生的，但是在一个普通 GPS 单元这样可靠性指标通常由这又是基于数字精密（DOP） ，稀释的值导出和卫星的信号中的位置估计被用来的几何形状。使能 GPS 的移动手机的性能变化的条件下测定，并与常规的娱乐级 GPS 设备相比，一个可靠的位置科幻 x 的两个可用性和定位精度进行了测定。在静态和动态测试，户外和静态测试室内手机上有

10、效的 GPS 位置连接 XES 的可用性是持续接近 100。一致的位置科幻 XES示使用高灵敏度 GPS-enabled 手机是可能的，即使是在室内，这是在 E911 的期望也是要求，对哪些始终具有的位置信息的某些水平，更能体现出 LBS 应用的一个重要特性。在静态室外试验从手机位置音响 XES 的中位数水平误差的差值为 5.0 米和 8.5米之间，并且 RMSE 的变化是在 6.0 和 12.5 米之间。所有静态户外测试的最大误差不会超过 30 米。没有显着的双 FF- erences可以在两种类型的手机（三洋 7050 和摩托罗拉 i580）之间进行观察。这些数值结果对应非常接近通过的 Z

11、andbergen（2009 年），为苹果的 3G 版 iPhone 获得的结果，这表明特定网络制造商和网络运营商的的电子 FF ECTS396 保罗 ZANDBERGEN 和 Sean J.巴博 VOL 的水平是超出想象的。A-GPS 的性能是有限的。定位精度确实可以降低，符合市场预期，当手机位于室内，在这一领域未来的研究应该考虑变场的条件，包括城市峡谷和双 FF- erent 类型的室内环境下的性能。一些限制可以鉴定网络版相对于目前的研究。首先，对移动电话的测试，在测试过程中防止某些位置数据从移动电话传送到服务器进行存储的过程中出现的几个通信和软件的问题。这不被认为是一个偏向一种类型的位置

12、数据在运输过程中丢失其他数据（例如，蜂窝电话塔或 GPS 位置） ，这些依然能保存无缺。辅助 GPS 397 3 的位置精度问题 FF ectively 减少可用的样本大小数的手机测试。静态室内和动态室外测试依赖于数字正射影像来推导在精度测定中使用的参考位置。第二，虽然这个形象代表了当前国家的最先进的数字航空摄影，使用它们来确定参考条件有一些固有的错误。第三，在这个研究中所用试验的次数相对较少，这阻碍了特定类型的分析。例如，无统计学迪发现了 FF erences 在将两个双 FF erent 类型手机的位置的定位精度。更大的样本仍然可以建立一个统计学显着的差异。最后，只有有限的一组室内条件下进行了评价，减少的结果为室内定位的总体可靠性。进一步研究 A-GPS 的室内条件下的性能会给予手机的性能的 FCC 要求是非常有必要的，有助于精度和可靠性的提高。