GNSS定位

根据几何理论，通过精确测量地球上的一个站点到三颗卫星之间的距离，就可以依照点到这个三角形的位置来确定。GNSS定位是根据无线电波的传播速度是恒定的，传播路径的线性性质，通过测量空间中的电波的传播时间来确定距离差的卫星和用户接收机天线之间的距离差、距离和测量值，再以这些距离差为半径进行三球交汇，根据联立方程求解用户位置。因为卫星时钟难以与用户接收时钟维持严格的同步，受卫星时钟和接收时钟同步误差影响，实际距离观测不是真正的卫星和观测站之间的距离，而是包含距离误差，称此距离为伪距。为了实时解算3点坐标分量和1个差分GNSS接收机时钟误差，就需要至少四颗卫星的同步观测（如图1）。

有两点需要着重说明：（1）GNSS定位与网络信号无关，即在没有网络信号覆盖或者网络中断的情况下，只要卫星信号没有遮挡，GNSS定位不受影响；（2）导航或定位时，网络的作用在于加载底图，同时缩短GNSS首次定位成功的时间，当GNSS定位完成后，网络的作用便可以忽略不计。

网络定位

网络定位有两种方式，一种是WIFI定位，是根据WIFI路由器所在位置进行定位，这种定位精度比较高但不可靠，因为导航软件不可能记录下地球上每个路由器的位置，所以定位位置发生漂移的情况时有发生。

网络定位的另一种方式是基站定位，这种定位可靠，但误差大，原因是这种定位方式依赖于基站分布密度（如图3）。发达地区的城区定位精度会比较高，目前最高可达几十米到百米以内。但边远地区基站分布间距比较大的时候，误差会很大，有时甚至可达数公里以上。

网络定位的共同特点是速度快，只要联网，瞬间可以定位，任何手机都可以秒定。但较之GNSS定位，网络定位的精度偏低。GNSS定位依赖于空间卫星，缺点是首次定位反应慢，目前苹果等品牌手机冷启动首次定位也需要5秒以上，但GNSS定位精度高，不受网络限制，在荒无人烟的区域都可以定位。

手机硬件

手机自身的定位性能主要取决于定位芯片和GNSS天线。目前新出的芯片都支持多系统数据采集（如GPS、BDS、GLONASS等）。理论上可用卫星越多，冗余信息越多，定位精度也越可靠。PS一个知识点，你可以下载GPS工具箱（GPS Status Too）这个APP来检测一下自己的手机是不是支持多系统。

环境因素

GNSS定位时需要接收机采集卫星数据，当环境发生变化或者环境比较恶劣时，必然影响GNSS信号的正常采集。常见的不良环境包括：（1）云层较厚的阴雨天气；（2）茂密的树木植被遮挡（如图4）；（3）城市高耸建构筑物遮挡；（4）河流湖泊等强反射区域；（5）特殊设施设备附近（如信号发射塔等）；（6）特殊区域或者特殊地段等（高考时信号屏蔽器覆盖区域就是特殊区域）。

软件因素

当GNSS接收机（包括手机）采集数据后，需要软件内部进行数据解算，得到用户所在位置的三维坐标。不同软件的内部算法存在差异，算法的效率与阻尼性等影响最终的定位结果。大家有时发现用导航软件时图面上显示的位置与自己实际所在的位置差的不是一星半点，排除硬件故障的原因，则主要问题就在内部定位算法。苹果手机的内部算法是封装的，直接提供用户的位置权限（如图5），即直接提供用户定位结果，无需用户关注具体定位的实现过程。这一点好处就在于减轻用户的数据处理负担，但对于想要通过原始数据自己定位的用户而言则基本是不可能的，用户只能期望苹果的定位不会出错，但事实上苹果的“定位”做的还是很靠谱的。
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