手机GPS是如何工作的？

Question

手机GPS是如何工作的？

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我假设它没有连接到其他任何东西（除了卫星），这是正确的吗？还是说它有连接并且有一定的电荷？

- Juan Manuel

2个回答

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至少有3颗卫星可以从24-32颗卫星中接收到，它们每个都会从一个同步的原子钟广播时间。您在任何时候接收到的时间差告诉您广播信号到达您所在位置所需的时间，因此也告诉您与卫星之间的位置关系。虽然它可以读取自某物，但它与该物不连接。请注意，这并不能告诉您方向，许多GPS设备通过插值数据点来伪造方向（和速度）。

如果不计算接收器的成本，GPS定位是一项免费服务。显然还有更高分辨率的服务专门供军事使用，这些可能需要购买解密信号以及保密协议的固定成本才能获得许可。

现在，您的设备可能支持GPS跟踪，如果是这样的话，它可以通过GPRS等方式与数据库通信，将设备的位置存储在其中，从而可以跟踪多个设备。这将需要某种形式的连接。

地图可以存储在设备上或通过连接接收。导航是基于这些地图数据库计算的。这些数据库可能是带成本的许可产品，但如果您使用像谷歌地图这样的服务，它们已经与NAVTEQ和其他公司签订了许可协议。

- dlamblin

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等等，GPS是由美国全额赞助的，但其他国家即使免费使用？ - Pacerier

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可以查看英文原文，
原文链接

- Adam Davis · Accepted Answer

GPS，全球定位系统由美国军方运行，民用免费，但现实情况是我们通过纳税来支付。

然而，手机上的GPS则更加模糊。一般而言，打开手机上的GPS不需要任何费用，但当你获取位置信息时，通常需要与手机公司联系以快速获得相应信号，并在卫星不可见时获得位置信息（因为政府要求即使在卫星不可见的情况下也要进行紧急911定位）。这会耗费一些移动网络带宽，这也意味着对于没有普通GPS接收器的手机，如果没有手机服务，就无法使用GPS。

基于这个原因，大多数手机公司会将手机上的GPS关闭，除了紧急通话和他们销售的服务（例如导航）。

这种特殊类型的GPS称为辅助GPS（AGPS），有几个级别的辅助被使用。

GPS

普通的GPS接收器会监听特定频率的无线电信号。卫星会以此频率发送编码时间的信息，每个卫星都有一个原子钟，并发送当前精确时间。

GPS接收器会确定它可以接收到哪些卫星的信号，然后开始收集这些信息。这些信息包括时间、当前卫星位置和其他一些信息。消息流速度较慢 - 这是为了节省电力，并且因为所有卫星都在同一频率上发射，如果速度慢，它们更容易被捕捉到。由于这个原因以及需要操作的大量信息，通常需要30-60秒才能在普通GPS上获取位置。

当GPS接收器知道至少3颗卫星的位置和时间代码时，就可以假定它在地球表面并获得良好的读数。如果您不在地面上并且想要高度信息，则需要4颗卫星。

AGPS

如上所述，使用普通GPS获取位置修复可能需要很长时间。有方法可以加快此过程，但除非您随时携带原子钟或始终保持GPS开启状态，否则在获取位置之前始终会有5-60秒的延迟。

为了节省成本，大多数手机都与蜂窝组件共享 GPS 接收器组件，您不能同时获得定位和通话。人们不喜欢这样（特别是在出现紧急情况时），因此最低形式的 GPS 做以下工作：

1. 从手机公司获取一些信息并馈送给 GPS 接收器——其中一些是基于蜂窝塔可以“听到”您的电话而确定的粗略定位信息，因此在这个时间他们已经将您的位置推算到大约一个城市街区内。 2. 从蜂窝切换到 GPS 接收器，持续 0.1 秒（或者一些小到几乎察觉不到的时间），并收集原始 GPS 数据（手机上无需处理）。 3. 切换回手机模式，并将原始数据发送到手机公司。 4. 手机公司处理该数据（充当离线 GPS 接收器），并将位置发送回您的手机。

这种方法可以节省大量的手机设计成本，但会对蜂窝带宽产生巨大负载，如果有很多请求，则需要许多快速服务器。总体而言，实施起来可能更便宜、更快。然而，由于这种负载，他们不愿意在这些手机上发布基于 GPS 的功能——因此您在这里看不到转向导航功能。

更近期的设计包括一个完整的GPS芯片。它们仍然从手机公司获取数据 - 例如基于塔定位的当前位置和当前卫星位置 - 这提供了小于1秒的固定时间。这些信息只需要一次，GPS可以在之后用非常少的功率跟踪所有内容。如果蜂窝网络不可用，则它们仍然可以在一段时间后获得固定。如果GPS卫星对接收器不可见，则它们仍然可以从蜂窝塔获得粗略的固定。

但是要完全回答您的问题 - 它与手机公司允许的一样自由，到目前为止他们根本不收费。我怀疑未来这种情况不会改变。在具有完整GPS接收器的高端手机上，您甚至可以加载自己的软件并访问它，例如在摩托罗拉iDen手机上使用mologogo - J2ME开发工具包是免费的，手机只需40美元（预付费电话，带有5美元的信用额）。无限互联网每月约10美元，因此您可以以40美元起步，每月10美元获得互联网跟踪系统。（价格约为2008年8月）

从现在开始，它只会变得更便宜和更全面...

关于Google地图等

是的，Google地图和其他所有手机地图系统在使用过程中的某个时候都需要某种数据连接。例如，当您向一个方向移动足够远时，它将从其服务器请求新瓦片。你的普通手机没有足够的存储空间来保存美国地图，也没有处理器能力来漂亮地渲染它。如果您愿意使用存储空间存储地图，iPhone就可以做到，但考虑到大多数iPhone都拥有全天无限数据计划，大多数用户宁愿将该空间用于其他用途。