定位速度與技術透明度雙突破!通過開源AGPS輔助定位系統,將定位耗時降至3秒以下。開發者可自由訪問、修改核心邏輯,共同構建更可靠、更高效的定位網絡,應用場景全面拓展。
AGPS(Assisted GPS,輔助全球衛星定位系統)通過移動網絡預先獲取衛星星歷、時間等輔助數據,可大幅縮短GPS首次定位時間。
本文將以集成了4G、Wi-Fi、BLE、GNSS(全球導航衛星系統)等多功能的高性能工業引擎——Air8000核心板為例,帶你了解AGPS功能及其基本使用方法,可根據實際需求靈活擴展應用。
一、定位相關基礎知識
1.1 GPS定位
GPS(Global Positioning System)即全球定位系統,它是由美國研發的一種定位方式。
其特點是不需要SIM卡,不需要連接網絡,只要在戶外,基本上就能隨時隨地的準確定位。但是GPS啟動后搜索衛星的時間比較多,一般需要2分鐘左右(俗稱冷啟動)。
1)定位原理:接收機接收GPS衛星廣播,通過解析可見GPS衛星的位置、距離等信息以及相應算法得出自己的位置信息。
2)主要優勢:定位精度高,只要能接收到四顆衛星的定位信號,就可以進行定位。

3)主要缺點:GPS受天氣和位置的影響較大。當遇到天氣不佳的時候、或者處于高架橋/樹蔭的下面,或者在高樓的旁邊角落、地下車庫、室內或露天的下層車庫(或者簡單地說當見不到天空的時候),GPS的定位就會受到相當大的影響,甚至無法進行定位服務。
4)定位精度:Air8000定位精度<2m。
1.2 AGPS輔助定位
AGPS是輔助GPS定位的一種方法。AGPS和GPS是一樣的,只是加上網絡的輔助而已,定位時必須有GPS模塊存在。
A-GPS定位用于加快定位速度:
由于GPS冷啟動時,搜星速度很慢(需要把頭上二十多顆衛星挨個搜一遍),通常需要大約2分鐘才能搜到,定位模組冷啟動35秒左右就可以定位。
增加了AGPS定位之后,可以利用基站大體定位下你所在的位置,然后通過網絡將這個位置發送到服務器,服務器根據這個位置將此時經過你頭頂的衛星參數(哪幾顆、頻率、位置、仰角等信息)反饋給你的定位設備,設備上的 GPS就可以很有目的的去搜索衛星——此時你的搜星速度大大提高,幾秒鐘就可以定位。
1)定位原理:接收機接收GPS星歷文件,通過解析可見GPS衛星的位置、距離等信息以及相應算法得出自己的位置信息。
2)主要優勢:
搜星定位快,不管是冷啟動、熱啟動,秒定;有效減少設備的電量消耗;緩解弱GPS信號情況下無法定位或精度降低的問題;對移動設備的計算能力要求更低。
3)主要缺點:必須聯網,如果你的設備不能上網,或是停機了身邊又沒有Wi-Fi,是沒法應用AGPS達到秒定效果的;必須有AGPS位置服務器的支持;與GPS一樣,仍無法完美解決室內(室內無法接收GPS信號)定位的問題。
4)定位精定:
Air8000定位精度<2m。
二、Air8000核心板AGPS示例
Air8000示例持續更新中,本文將演示使用AGPS實現快速定位功能的相關要點。
最新源碼及實操教程詳見:
https://docs.openluat.com/air8000/luatos/app/gnss/agps/
2.1 實現流程

2.2 實現原理
Air8000通過蜂窩基站或Wi-Fi定位獲取粗略位置坐標,再結合網絡下發的衛星輔助數據(星歷),顯著縮短衛星信號搜索時間并加速定位解算,最終實現快速精準定位。
注意:GPS星歷文件能保持4小時,定位成功后會自動更新星歷。
由上面原理可知Air8000使用AGPS功能需要訪問兩個服務器,基站定位服務器和星歷下載服務器。如果使用的是專網卡,需要將下面兩個服務器配置在SIM卡的白名單中。
基站定位服務器:bs.openluat.com
星歷下載服務器:download.openluat.com
基站定位使用教程以及基站定位收費情況,可以參考:https://docs.openluat.com/air8000t/luatos/app/common/lbswifi/
2.3 主要硬件
Air8000核心板套件,支持數據傳輸的USB數據線,Win10及其以上PC電腦。

2.4 示例代碼
基于LuatOS系統的Air8000核心板GPS定位及AGPS功能演示代碼,包含main.lua和agps_icoe.lua兩個文件。
1)main.lua
文件代碼用于打開GPS,配置GPS基本參數,啟用AGPS輔助定位功能。



2)agps_icoe.lua
文件代碼用于實現AGPS輔助定位功能。








2.5 運行結果
使用LuaTools燒錄運行,通過日志搜索功能可以看到:
沒有使用AGPS輔助定位,需要31秒左右才能定位成功;使用AGPS后,注入星歷數據后3秒左右就能定位成功。


今天的內容就分享到這里了~
審核編輯 黃宇
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