浅谈gps 和wifiscan

在这里用自己的理解记录一下gps相关的知识和概念

1、星历

可以理解为卫星运动的位置和重要参数，星历数据有效期一般也就1-2个小时

2、热启动原理

物理距离上次离线近 + 包含有效的星历（也即当前位置可以观测到的卫星，他的位置和参数）

3、卫星定位原理

主要是是利用收到的卫星的信息（卫星的位置和一些参数）+ 收到报文的时间知道距离，那么通过多颗卫星，计算交点可以知道具体的经度、维度和高度。

4、卫星导航系统

• 美国的全球定位系统（GPS）
• 俄罗斯的格洛纳斯系统（GLONASS）
• 欧盟的伽利略系统（Galileo）
• 中国的北斗导航卫星系统（BeiDou）

区域性系统：

• 日本的QZSS
• 印度的NavIC

5、nmea语句

NMEA语句（National Marine Electronics Association，美国国家海洋电子协会标准）是GPS和其他导航设备常用的数据格式，用于设备之间的通信（如GPS接收器与计算机或显示器之间的数据传输）。以下是常见的NMEA语句及其解析：
（1）GGA - 全球定位系统固定数据
示例：$GPGGA,123519,4807.038,N,01131.000,E,1,08,0.9,545.4,M,46.9,M,*47
字段解析：
123519：UTC时间（12:35:19）。
4807.038,N：纬度（48°07.038’北纬）。
01131.000,E：经度（11°31.000’东经）。
1：定位状态（1=有效定位，0=无效）。
08：使用的卫星数量。
0.9：水平精度因子（HDOP）。
545.4,M：海拔高度（米）。
46.9,M：大地水准面高度（米）。
*47：校验和。
用途：提供基本的定位、时间和海拔信息。

（2）RMC - 推荐最小定位信息
示例：$GPRMC,123519,A,4807.038,N,01131.000,E,022.4,084.4,230394,003.1,W*6A
字段解析：
123519：UTC时间。
A：状态（A=有效，V=无效）。
4807.038,N：纬度。
01131.000,E：经度。
022.4：地面速度（节）。
084.4：航向（度）。
230394：日期（DDMMYY，1994年3月23日）。
003.1,W：磁偏角（西经3.1°）。
用途：包含时间、位置、速度和航向等关键导航数据。

（3）GSA - 卫星活动状态
示例：$GPGSA,A,3,04,05,09,12,24,2.5,1.3,2.1*39
字段解析：
A：模式（A=自动，M=手动）。
3：定位类型（1=无，2=2D，3=3D）。
04,05,…：参与定位的卫星PRN编号。
2.5,1.3,2.1：精度因子（PDOP、HDOP、VDOP）。
用途：显示当前用于定位的卫星及精度因子。

（4）GSV - 可见卫星信息
示例：$GPGSV,2,1,08,01,40,083,46,02,17,308,41,12,07,344,39,14,22,228,45*75
字段解析：
2：总消息数（当前为第1条）。
08：可见卫星总数。
01,40,083,46：卫星PRN编号、仰角（度）、方位角（度）、信噪比（dBHz）。
用途：列出所有可见卫星的详细信息（分多条发送）。

（5）VTG - 地面速度信息
示例：$GPVTG,054.7,T,034.4,M,005.5,N,010.2,K*48
字段解析：
054.7,T：真北航向（度）。
034.4,M：磁北航向（度）。
005.5,N：速度（节）。
010.2,K：速度（公里/小时）。
用途：提供航向和速度信息。

5.1 信噪比

信噪比（snr, singal to noise ratio)， 其具体计算方式为：

SNR = 10 × log₁₀(Ps / Pn) [单位：dB]

其中：

• Ps：信号功率（Signal power）
• Pn：噪声功率（Noise power）

6、gnss芯片历史

https://mp.weixin.qq.com/s/1XqgeKVtfxxG7TIHHs-d8Q
芯片企业
和芯星通
司南导航

7、wifiscan

背景：有时候gps没有信号，我们就可以借助wifi来定位。
它其实和gps的定位原理非常像， gps通过计算多颗卫星和设备之间的距离，可以确定交点也即设备的位置。同样地，wifiscan也是通过设备和多个WiFi发射器之间的距离， 然后求出交点来确定设备的位置。
那么gps需要有星历，也即卫星的位置和高度等，那么wifiscan技术也需要有wifi发射器的经纬度信息，那么目前能够提供该服务的有高德以及Mozilla 定位服务 (MLS)。

7、参考

https://mp.weixin.qq.com/s/wUWZ5OzakJXCU5eCMg3Ovw