秒级搜星的诱惑 GPS定位技术浅析

前言：
    使用过任何形式导航（手机、便携式GPS、一体机......）的用户都会有这样一个体会：困扰你最多的不是导航的路线指引，不是导航软件的界面，而是在你需要有卫星信号时它却死活搜不到卫星。本文给大家介绍一下几种常见的GPS定位技术并浅析其优劣。

三大广为人知的GPS定位技术：

（SiRF3 GPS芯片指的就是右上角那颗BGA封装的芯片）

    GPS芯片：GPS芯片负责接收来自卫星的坐标信号，计算出精度、纬度甚至高度。凭借不断地接收来自卫星的信号，GPS芯片还能够计算出速度、距离以及到达预设点的时间。GPS芯片搜星时间有三个指标：冷开机搜星时间、暖开机搜星时间以及热开机搜星时间。像被广泛采用于移动设备的SiRF Star III GPS芯片，其冷开机/暖开机/热开机的搜星时间分别为42秒/38秒/8秒。所以说使用此芯片的设备最快搜星时间不会低于芯片的这3个性能参数。一切标榜超高速搜星时间的导航仪都是纸老虎，关键还是要看GPS芯片的参数。
    经过实际测试，一般的便携式GPS导航仪的冷启动搜星时间都在1分钟到2分钟。这比起带AGPS和GPS芯片的手机来说，在冷启动搜星速度上要弱不少。

（AGPS原理其实就是通过基站发来卫星的信息）

    AGPS:A-GPS是Assisted GPS（网络辅助GPS定位系统）的缩写。AGPS通过来自GSM移动网络基站的GPS卫星星历和方向俯仰角，来计算当前的位置。纯粹的AGPS设备只能计算网络基站的位置。而带有GPS芯片的设备配合AGPS则可以极大加快搜星的速度。通过AGPS数据估计上空卫星的仰角和可使用的卫星，GPS芯片则可更快地接受到卫星信号，实现快速搜星的目的。

（带AGPS和GPS芯片的智能手机可以同时使用多种定位方式，以提高定位速度）

    一般2000元的智能手机都会带有GPS芯片和AGPS辅助导航功能。通过安装适当的软件可以实现在几秒内获得卫星信号。这里所说到的“秒级搜星”，其实是AGPS先获得了基站的位置信息，而呈现出好像很快就搜到卫星的假象。但是，在AGPS的辅助下，GPS芯片的确更快地搜索到卫星。由于国内GSM网络覆盖较好，单纯使用AGPS功能也能获得不错的导航效果。
    如果你的手机拥有GPS芯片，同时支持AGPS，那么就可以通过软件实现更快的搜星速度。这里要说的是，AGPS会产生少量的GPRS的上网流量，通常是几KB。对于GPRS包月的用户来说影响不大。如果你的手机不带GPS芯片，纯粹使用AGPS导航的话，则会产生更大的流量。

（GPSONE技术只通过CDMA信号就能定位，无需支付额外费用）

    GPSONE：GPSONE技术类似于AGPS技术，最大的不同在于GPSONE的精度较高，且被应用于CDMA2000网络。GPSONE是AFLT和AGPS定位综合的技术，定位精度可以达到5-50m。由于终端只需使用简单的三角定位算法计算当前位置，终端的功耗非常小。该技术主要是高通提出的。目前宣布支持GPSOne系统的运营商有美国的Verizon Wireless、日本的NTT DoCoMo和KDDI、韩国的SKT和KTF等。
    AGPS的原理前面已经介绍过，这里主要叙述AFLT。AFLT运用于CDMA2000系统中，是一种基于前向链路的定位方法。在进行定位操作时，手机同时监听多个基站(至少3个基站)的导频信息。利用码片时延来确定手机到附近基站的距离，最后用三角定位法算出用户的位置。
    GPSONE的定位无需通过GPS芯片获得卫星信息，所有定位信息通过基站获得。对于终端来说，GPSONE使得终端可以脱离卫星的制约，无需像AGPS那样支付额外的数据通信费用，使用范围更广。
    GPSONE和纯AGPS对比测试中，由于具有网络覆盖的优势，AGPS使用起来效果更好更稳定。而GPSONE在国内的CDMA网络环境下没有实现其应有的优势。

便携式和一体式GPS的现状：

（便携式GPS同质化严重，要想在产品功能上突围谈何容易)

    便携式和一体式GPS采用的定位方式是单纯通过GPS芯片进行GPS定位吗，因此其定位能力和搜星能力取决于内部GPS芯片的参数。在车内使用便携式导航时也受到GPS信号接收质量的影响。金属防爆膜以及GPS天线的放置都会影响GPS信号的接收质量。编辑带着便携式GPS外出已经不是第一次遇到导航仪死活搜不到卫星的情况。
    对于车主来说，要购买便携式导航的话请选在做工好一些的通路大品牌；而购买影音导航一体机的话，则应在安装时注意GPS天线的安装位置（一般来说天线放在A柱附近比较方便）。

带AGPS功能和GPS芯片的智能手机：

（使用Google地图的Android手机，AGPS和GPS芯片结合的导航方式，搜星飞快）

    随着Google Android手机系统的强劲浪潮，智能手机的普及时代终于来临。而由于Android系统的普及，使得手机终端的处理能力大幅度提升。Android2.2对于手机中央处理器的要求较高，需要主频为1GHz以上。这也使得使用Android 2.2系统的手机具有较好的数据处理能力。这也为手机导航软件提供了一个良好的运行环境。
   “秒级搜星”这个概念就是来自于带有AGPS和GPS芯片的智能手机。网友通过在智能手机上安装相应的软件，让AGPS辅助GPS芯片搜索卫星信号，其实际效果相当不错。在搜星速度上已赶超便携式导航。而且加上各种各样导航软件的丰富，智能手机有望在将来取代便携式以及车载导航系统。

GPSONE的未来：
    GPSONE技术的推出已经有几个年头了，但是一直得不到推广。网络覆盖的原因使得GPSONE的使用效果非常一般，甚至比不上AGPS。而GPSONE直接使用CDMA信号无需产生数据通讯流量，降低终端的功耗和硬件复杂度等优点却非常地吸引人。无奈国内移动网络厂商一家独大，实力宏厚，GPSONE要抓住基于似乎非常困难。

（支持GPSONE的手机凤毛麟角）

总结：
    想尝鲜的用户可以去购买具有AGPS辅助导航的智能手机来实现“秒级搜星”；想便宜的用户就买个质量过关的便携式一体机也能很好地导航；而想玩GPSONE的朋友可能真的要花点功夫才能淘一个支持GPSONE导航的CDMA手机。存在就是合理，各种技术的竞争下得益的永远是我们消费者。