作者：Luat
物联⽹智库整理发布
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------ 【导读】------
本⽂咱们就说说和物联⽹关系密切的卫星定位那些事⼉。
介绍篇
过去，如果你的⼥友是个路痴，⼤概会有这样的对话……
——你在哪⼉呢？
——啊？我在马路上啊。南迦巴瓦峰简介
——有什么特征？
—
—头顶有个⽉亮。
——你旁边有什么啊？
——有个路灯。
——有没有路牌啊？路牌上写的什么？
——我看看啊。还真的有，上边写着“禁⽌停车违者”。
——姑奶奶，我真是服了你了……
——哼，你是不是不爱我了，你肯定是不爱我了，你是不是喜欢上了新来的那个前台？
——。。。
——我跟你说那个前台绝对是个伪娘！（开启⼋卦模式）还有还有，⼩王买了个新⼝红真好看，你也给我买好不好……——（⼀脸崩溃的表情）
（路⼈甲：你是不可能有⼥友的！）
现在，如果你的⼥友是个路痴……
——你在哪⼉啊？
——我发定位给你！乖乖的来接⽼娘。
——遵命。。。
作为⼀个标准路痴，曾经有N次陷⼊绝境⿊历史。正所谓：⼿持⼀纸地图，双眼紧盯道路，环顾四周茫然，我现⾝在何
作为⼀个标准路痴，曾经有N次陷⼊绝境⿊历史。正所谓：⼿持⼀纸地图，双眼紧盯道路，环顾四周茫然，我现⾝在何处？
后来随着智能⼿机的普及，我以为情况能有所改善，后来才发现是我想多了——为嘛xx地图、xx导航还是总让我往死胡同⾥跑，⾮让我开车过湖？
再后来，随着⼿机操作系统的迭代，芯⽚的升级，定位才慢慢变得精准、可靠。我再也不⽤湖⾥游泳了……当然，这都是后话了。
（哥开的不是车，是！寂！寞！）
慢慢的随着了解的深⼊，才明⽩原来定位有这么多区别，⾥边的学问可⼤着呢。
定位给⽅式有很多种，室外定位有定位，卫星定位等⽅式；室内定位有BLE、RFID、Wi-Fi等⽅式；还有其他IP定位，惯性导航等等⽅式。
定位⽅式定位原理定位⽅案应⽤场
景
定位上报设备周边信息，服务器查表、解析并返回定位结果单定 位
多定
位
室外极低
设备成本低
需后端⽀持*
500m
国家为什么不保护宋陵卫星定位使⽤天线搜索卫星向地表发射的电波，解算后输出定位结果多星定位室外较低设备成本低5m
差分定位卫星+结合基准站的数据进⾏定位多星定位室外很⾼设备成本⾼
需专有后端⽀
持*
5mm
BLE iBeacon 使⽤设备接收蓝⽛信号，根据信号强弱计算距离，输出定位 结果
单点定位
多点定位
室内较⾼设备成本较⾼30cm
RFID使⽤设备接收射频信号，根据信号强弱计算距离，输出定位结果单点定位
多点定位
室内很⾼设备成本较⾼10cm
Wi-Fi上报设备周边路由器MAC信息，服务器查表、解析并返回定位结果单机定位东方明珠详细介绍
多机定位
室内较低
设备成本低
需后端⽀持*
10m
IP 定位上报⽬标设备公⽹IP地址，服务器查表并返回定位结果-不限极低
设备成本低
需后端⽀持*
10km
佛系⼿持佛珠
-不限
0成
本
⽆需设备随缘
本
念念有词
“需后端⽀持”指需要连接到服务器进⾏数据解析，才能获得定位结果；
“需专有后端⽀持”指可能需要付费才能获得相关数据，终端设备才可以进⾏定位。
本⽂咱们就说说和物联⽹关系最密切的卫星定位那些事⼉。
众多卫星定位系统中，最⼴为⼈知的就是GPS (Global Positioning System)了。它是美国在1958年开始研发，1964年投⼊使⽤，1994年实现全球覆盖的全球卫星定位系统。
GPS由24颗⼯作星和4颗备⽤星组成。卫星⼯作在互成55度的6条⾼度为2.02万KM的⾮同步轨道上。如此⼀来，在全球的任何地⽅、任何时间都可观测到4颗以上的GPS卫星。GPS卫星向地球发射导航电⽂（系统时间、星历、历书、卫星时钟修正参数、导航卫星健康状况、电离层延时参数等内容），GPS终端收到卫星发送的数据，经解算即可确定当前位置，并以NMEA0183格式，WGS-84坐标系输出数据。
也许有的读者会问，万⼀卫星坏了怎么办，GPS岂不是要失准了？其实这个担⼼是多余的啦，轨道上不仅有备⽤卫星，每年NASA也会委托Space X补发和替换寿终的卫星。
当然，卫星定位系统不是GPS⼀家独⼤的。只是因为GPS的先驱地位，所以很多⼈也都习惯性的把所有卫星定位系统都称之为“GPS”。
毕竟，使⽤GPS卫星之时，就是被美国钳制之⽇。GPS卫星是被美国军⽅控制的，他们可以随意调节某地区的定位精度（如中东地区），甚⾄让终端设备解算结果南辕北辙。⽽且GPS卫星是单向⼴播的，不具备双向通信能⼒，功能略显单⼀。
有鉴于此，很多国家也都在建设或已建成卫星定位系统。如中国的北⽃(BeiDou)、欧洲的伽利略(Galileo)、俄罗斯的格洛纳斯(GLONASS)、印度的IRNSS等。
⽬前，中国的BeiDou北⽃已经具备商⽤能⼒。配合基准站，甚⾄能给客户提供精确到毫⽶的定位服务。同时，BeiDou 北⽃也弥补了GPS的不⾜，具备短报⽂能⼒（驴友、海航必备。绝⾮⼿机的可⽐拟，只是资费超超超感⼈）。
既然太空中有那么多卫星，⼜有那么多种不同的卫星定位系统，那么如何知道某⼀⽚区域是否有定位卫星覆盖，以及有哪些卫星覆盖呢？Android⼿机请在应⽤商店搜索“GPS Data+”并安装，打开后即可看到当前正在使⽤的定位卫星：
由于智能⼿机操作系统、定位芯⽚、天线、算法的差异，所以并不能搜索到所有⽤于定位的卫星系统。通常来说，智能⼿机只能搜到并使⽤部分（如图，即GPS+Beidou+GLONASS+QZSS，没有Galileo、IRNSS）。
各导航系统不同频段的⼯作频率
导航系统国家频段⼯作频率
GPS美国L11575.42MHZ ±1.023MHZ
L21227.60MHZ ±1.023MHZ
L51176.45MHZ ±1.023MHZ
GLONASS俄罗斯L11602.5625MHZ ±4MHZ
L21246.4375MHZ ±4MHZ
BD1中国S2491.75MHZ ±4.08MHZ
1615.68MHZ ±4.08MHZ
L
（左旋圆极化）
BD2B11561.098MHZ ±2.046MHZ
B21207.520MHZ ±2.046MHZ
B31268.520MHZ ±10.23MHZ
Galileo欧洲L11575.420MHZ ±1.023MHZ
E5b1207.140MHZ ±1.023MHZ
E5a1176.450MHZ ±1.023MHZ
E61278.750MHz ±1.023MHZ
QZSS⽇本L1C L1CD1575.42 MHz
L1CP
L1-C/A
L2C1227.6 MHz
L5L5I1176.45 MHz
L5Q
L1-SAIF1575.42 MHz
LEX1278.75 MHz
IRNSS印度L51176.45 MHz
S2492.028 MHz
观察⼀下表格，我们可以发现，⽇本简直是太“鸡贼”了——L1 C/A、L1C、L2C、L5信号跟GPS卫星信号是完全兼容
观察⼀下表格，我们可以发现，⽇本简直是太“鸡贼”了——L1 C/A、L1C、L2C、L5信号跟GPS卫星信号是完全兼容的，同时L1-SAIF还可以给⽇本地区提供⾼精度定位服务；LEX信号频点和欧洲Galileo系统的E6频点重合。也就是说，⽇本的QZSS当前可以作为GPS的补充，⽇后等到Galileo系统正式提供服务，QZSS也能实现Galileo系统的补充。
接下来进⼊喜闻乐见的“你问我答”环节：
焦作自驾游免费景点Q：为什么有的时候⼿机定位还是很慢？
沈阳世博园电话号码A：信号问题、基带问题等，⼀切皆有可能。如果想要提⾼定位精度，最简单⽅式就是——买！个！新！⼿！机！
Q：我想试试伽利略，有没有⽀持的⼿机呢？
A：华为有部分机型⽀持。
Q：⼩⽶8刘海屏不好看啊，你看VIVO NEX多美。对了，⼩⽶8说是全球第⼀个⽀持GPS双频定位（L1、L5）的⼿机，好像很⽜逼，能做到厘⽶级定位吗？
A：不能。没有基准站的⽀持，双频顶多是减⼩误差，对⾼精度定位⽆助。所以，还是洗洗睡吧。
Q：北⽃的短报⽂资费究竟有多感⼈？
A：⼗⼏块⼀条吧。你可以去某猫、某宝查看⼀下报价。
⾄于说语⾳通信，也有海事卫星电话可⽤，不同国家资费不同，从⼗⼏块到⼏⼗块⼀分钟；什么？你想⽤卫星上⽹？按量计费$10/1M，怎么样，⽤的起吗？
Q：既然已有GPS，为什么还要重造轮⼦？
A：因为GPS的L1、L5是民码，⼤众可⽤。中美科技战升级之际，芯⽚已被扼住咽喉，定位系统这⼀“隐私”岂可掌握在他⼈之⼿？
贵池区政府网Q：卫星定位系统只在地表有⽤吗？
A：⾮也。负海拔地区（只要有信号）、空中、甚⾄⼤⽓层外都可以。需要注意的是，⽔体、岩⽯等密度⾼的物体内⽆法使⽤。
⼤⽓层外使⽤，还要注意⼴义相对论对时钟造成的影响。
Q：《007 明⽇帝国》中，⼤反派使⽤了某种很⽜逼的设备，通过某些⼿段改变了卫星参数，劫持了⼀艘船，这种事情可能发⽣吗？
A：这种事情，世界上已经发⽣过了。
因为GPS信号没有认证⽅式，且信号极弱，⾮常容易被劫持。例如HackRF One就可以模拟并发射GPS信号；甚⾄让⼤疆⽆⼈机在禁飞区起飞。
伊朗也是⽤过类似的技术，成功捕获美国的⽆⼈机。
Q：最少搜到多少颗卫星才能定位成功呢？
A：因为采⽤三⾓定位的原理，所以⾄少3颗卫星才能实现精准定位；具体要求如下：
使⽤卫星数能否定位备注
0⽆法定位
