GPS在手机上的发展现况（上）_资料_环天世纪/HTGNSS

一、前言

行动定位的发展最早可追溯至GPS应用在军事、航空、航海、与汽车等领域，其目的多半是在专业用途上作为精确定位与导航之用，其中，汽车方面的应用可说是将行动定位纳入大众市场的先驱。不过，真正导入大众市场，或者是说考虑在大众市场中采用此项应用的关键，则是美国FCC有鉴于求救电话的激增与急难救助的需求，在1996年所提出E911法令。此法令要求美国境内的行动电话营运业者需分阶段完成行动定位设备的建设工作，以便能利用行动电话这个日渐普及的通讯工具协助警消与医疗救援机构强化对公众人身与财产安全的保障。

另一方面，许多行动电话服务业者也开始察觉到行动定位的应用将可能成为一项颇具市场潜力的应用服务。因此，到了90年代末期业者便开始推出行动定位的相关服务。再者，由于行动定位的应用必须依赖定位技术与位置信息数据库等额外的软硬件产品，使得行动定位服务也吸引了GIS、定位技术等厂商的投入。至此，随着无线定位服务的广泛应用与安全、保障等需求的提升，GPS技术与手机的整合亦被视为是未来3-5年内行动终端的主要发展重点之一，美国、欧洲与日本等地区的相关厂商皆已积极投入零组件、终端产品、以及系统解决方案等产品开发与生产。

二、应用GPS的行动定位技术

目前利用GPS来进行行动定位的方式有用户终端定位技术与混合式定位技术等两种。前者以行动终端内建GPS接收器为主要的定位解决方案。此技术利用放置在距地面20200公里的24颗同步卫星群所发出的信号，以空间为基准，利用无线电波与时间差来测量距离。其定位测量的基本方式为同步卫星利用载波频道以无线电信息发送卫星位置与时间相关数据，GPS接收器自接收GPS卫星传送的讯号后，经由接收器内的运算单元，解算出定位、速度、时间等使用者所需之信息。每颗卫星的位置可经由卫星星历轨道数据求得，透过四颗以上卫星至接收器之距离，便可算出接收器在地球上的三维坐标值。由于GPS的定位信号完全由卫星传递并直接于GPS接收器内进行位置计算，故营运业者毋须在网络端加装任何定位设备，便可达到10公尺以内的准确度。

图一 GPS用户终端定位技术示意图

后者则以A-GPS（Assisted-GPS）为主。如同GPS一样，A-GPS的运作原里是由手机接收并处理定位信息。不过，与GPS最大的差别在于A-GPS定位法在网络端也同时加装接收卫星定位讯号的GPS接收器，藉以辅助手机端之定位。此种方法的定位过程为：在网络端加装GPS接收器以接收定位信息，将定位信息由网络端传送至手机，再由手机计算由网络端传来的定位信息与自卫星接收而来的讯号，从而获得准确的所在位置。

图二 A-GPS定位技术示意图

不过，GPS应用在行动定位中仍面临到三个主要的难题。首先，GPS必须在直视线（line of sight）的情形下才能接收卫星讯号，因此，一旦进入室内或在高楼林立的都会区中，将会严重干扰GPS的准确度，甚至收不到定位讯号；其次，现有的手机必须内建GPS芯片或外挂模块才能进行定位，但是内建GPS芯片后之耗电量与成本提高的问题将会阻碍GPS在手机上的应用；最后，也是影响GPS在手机上应用最大的障碍，便是无线通讯系统与手机业者的配合。现有的无线通讯系统中，除了CDMA系统可以配合AGPS的运作外，使用人口最多的GSM系统并无法配合GPS技术进行定位讯号的处理，也因此影响手机业者开发具有GPS功能的GSM系统手机。

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