定位基础

一篇关于GPS定位写得最详实清晰的文章（上） - 枯荣有常的文章 - 知乎 https://zhuanlan.zhihu.com/p/150435858

1. 概念

1. agps辅助定位

在传统GPS定位方式中，定位模块需要全频段搜索以找到可用卫星，因而耗时较长。而“AGPS辅助定位”方式，是通过网络直接下载当前地区的可用卫星星历数据，并通过串口设备将之发送给定位模块，定位模块只搜索特定的卫星，从而提高了搜星速度，减少设备耗电。

1. AGPS辅助定位基本流程

  1. 设备从蜂窝基站获取到当前位置的小区信息；
  2. 设备通过蜂窝网络，将当前蜂窝小区信息传送给网络中的AGPS位置服务器；
  3. APGS位置服务器根据当前小区信息查询该区域当前可用的卫星信息（包括卫星的频段、方位、仰角等相关信息），生成对应星历文件，并返回给设备；
  4. 通信模块通过串口把收到的星历文件传输给定位模块；
  5. 定位模块根据星历文件，得到的可用卫星信息，快速找到当前可用的GPS卫星，针对性的搜星，大大提升定位时间。

2. AGPS辅助定位数据

  1. GPS leap second(闰秒)

科学上有两种时间计量系统：基于地球自转的天文测量而得出的“世界时”和以原子振荡周期确定的“原子时”。“世界时”由于地球自转的不稳定（由地球物质分布不均匀和其它星球的摄动力等引起的）会带来时间的差异，“原子时”（一种较恒定的时制，由原子钟得出）则是相对恒定不变的。这两种时间尺度速率上的差异，一般来说一至二年会差大约1秒时间。

1971年国际计量大会通过决议：使用“协调世界时”来计量时间。当“协调世界时”和“世界时”之差超过0.9秒时，国际地球自转服务组织（IERS）就负责对“协调世界时”拨快或拨慢1秒，这就是闰秒。

地面的接收机使用的是UTC时间，而人造卫星采用的是原子时时间系统，两个时间单位之间相差即为闰秒。

  1. 电离层延迟参数 Ionospheric delay parameters

GPS信号通过电离层时，与其他电磁波一样，信号的路径会发生弯曲，传播速度发生变化，从而使测量的距离发生偏差。

1
2
GPSA   2.0489E-08  2.2352E-08 -1.1921E-07 -1.1921E-07       IONOSPHERIC CORR    
GPSB   1.2493E+05  3.2768E+04 -2.6214E+05  2.6214E+05       IONOSPHERIC CORR
  1. 星历数据 ephemerides

GPS星历是实时的，有效期为星历参考时间的前后两小时，是靠监测站对卫星的实时监测进行更新的，轨道参数精度较高，大概在米级别的；历书是非实时的，有效期一周，只是包含卫星轨道的一些大体的参数，精度很低；星历是用来定位的，而历书一般是用来预测卫星的大体位置，对可能出现在视野内的卫星进行有针对性的捕获，缩短首次定位时间。

  1. 参考utc时间
  2. 参考位置：经度，纬度，海拔
定位
positionning GPS

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