携帯電話の GPS は正確にどのように機能しますか?[閉まっている]

Question

何も接続されていないと思います (衛星以外は) でしょうか?それとも、何らかの料金が発生するのでしょうか？

Answer 1

米軍が運営する全地球測位システムである GPS は民間利用は無料ですが、実際には私たちは税金でその費用を支払っています。

ただし、携帯電話の GPS はもう少し曖昧です。一般に、携帯電話の GPS をオンにするのに費用はかかりませんが、位置を取得する場合は、通常、信号が少ない状態でもすぐに位置を取得したり、次のような場合に位置を取得したりするために、携帯電話会社が関与します。衛星は見えません (緊急通報の目的で衛星が見えなくても、政府は修正を要求しているため)。携帯電話の帯域幅をある程度消費します。これは、通常の GPS 受信機のない携帯電話では、携帯電話サービスが利用できない場合には GPS をまったく使用できないことも意味します。

このため、ほとんどの携帯電話会社は、緊急通報や販売サービス (道案内など) を除いて、電話機の GPS をオフにしています。

この特定の種類の GPS はアシスト GPS (AGPS) と呼ばれ、いくつかのレベルのアシストが使用されます。

GPS

通常の GPS 受信機は、特定の周波数の無線信号を受信します。衛星は、この頻度で時間符号化されたメッセージを送信します。各衛星には原子時計が搭載されており、現在の正確な時刻も送信します。

GPS 受信機は、どの衛星を受信できるかを判断し、それらのメッセージの収集を開始します。メッセージには、時刻、現在の衛星位置、その他のいくつかの情報が含まれます。メッセージ ストリームは遅いです。これは電力を節約するためであり、また、すべての衛星が同じ周波数で送信するため、衛星の速度が遅い場合に見つけやすくなるからです。このことと、適切に動作するために必要な情報量のせいで、通常の GPS で位置を取得するのに 30 ～ 60 秒かかることがあります。

少なくとも 3 つの衛星の位置とタイム コードがわかっている場合、GPS 受信機は衛星が地表にあると想定し、良好な読み取り値を取得できます。地上にいない場合、高度も必要な場合は、4 つの衛星が必要です。

AGPS

上で見たように、通常の GPS では位置を取得するのに長い時間がかかることがあります。これを高速化する方法はありますが、原子時計を常に持ち歩くか、GPS を常にオンにしたままにしない限り、原子時計を取得するまでに常に 5 ～ 60 秒の遅延が発生します。位置。

コストを節約するために、ほとんどの携帯電話は GPS 受信機コンポーネントを携帯電話コンポーネントと共有しているため、修理と通話を同時に行うことはできません。人々はそれを好まないので (特に緊急時)、最も低い形式の GPS は次のことを行います。

1. 携帯電話会社から情報を入手して GPS 受信機に送ります。この情報の一部は、携帯電話の塔があなたの電話を「聞く」ことができるかどうかに基づいた大まかな位置情報です。そのため、この時点ですでにあなたの位置が都市ブロック内程度に電話されています。 。
2. 0.1 秒間 (または、実際には気づかれない短い時間) セルラー受信機から GPS 受信機に切り替えて、生の GPS データを収集します (電話機での処理はありません)。
3. 電話モードに戻し、生データを電話会社に送信します。
4. 電話会社はそのデータを処理し (オフライン GPS 受信機として機能し)、位置情報を携帯電話に送り返します。

これにより、電話機の設計にかかる費用は大幅に節約されますが、携帯電話の帯域幅に大きな負荷がかかり、大量のリクエストが届くため、多くの高速サーバーが必要になります。それでも、全体としては、より安く、より早く実装できる可能性があります。ただし、この負荷のため、これらの携帯電話で GPS ベースの機能をリリースすることに消極的です。そのため、ここではターンバイターン ナビゲーションは表示されません。

最近のデザインには完全な GPS チップが含まれています。彼らは依然として電話会社からデータ (塔の位置に基づく現在位置や現在の衛星位置など) を取得しており、これにより 1 秒未満の修正時間が実現されます。この情報が必要になるのは 1 回だけであり、GPS はその後、非常に少ない電力ですべてを追跡できます。携帯電話ネットワークが利用できない場合でも、しばらくしてから修正を入手できる可能性があります。GPS 衛星が受信機に見えない場合でも、携帯電話の塔から大まかな情報を得ることができます。

しかし、あなたの質問に完全に答えると、電話会社が認めている限り無料であり、今のところ料金はまったくかかりません。それが将来的に変わるとは思えません。完全な GPS 受信機を備えたハイエンドの電話機では、motorola iDen 電話機の mologogo など、独自のソフトウェアをロードしてアクセスすることもできる場合があります。J2ME 開発キットは無料で、電話機の価格はわずか 40 ドルです (プリペイド電話機) 5ドルのクレジット付き）。無制限のインターネットは月額約 10 ドルなので、最初は 40 ドル、月額 10 ドルでインターネット追跡システムを入手できます。（2008年8月頃の価格）

これからはさらに安くなり、より多機能になっていくでしょう...

Re:グーグルマップなど

はい、Google マップやその他すべての携帯電話マッピング システムは、使用中のさまざまな時点で何らかのデータ接続を必要とします。たとえば、一方向に十分に遠くまで移動すると、サーバーに新しいタイルを要求します。一般的な携帯電話には、米国の地図を保存するのに十分なストレージも、地図を適切に表示するためのプロセッサー能力もありません。iPhone ではストレージ容量を地図で使いたければそれが可能ですが、ほとんどの iPhone がフルタイム無制限のデータプランを持っていることを考えると、ほとんどのユーザーはその容量を他のことに使いたいと考えています。

Answer 2

24 ～ 32 個の衛星のうち少なくとも 3 個の衛星が受信できなければならず、それぞれが同期した原子時計から時刻をブロードキャストします。一度に受信する時間の違いから、放送が届くまでにかかった時間がわかり、衛星との関係で現在どこにいるのかがわかります。つまり、何かを読み取っているようなものですが、そのものには接続されていません。これは方向を示すものではないことに注意してください。多くの GPS はデータ ポイントを補間することで方向 (および速度) を偽装します。

受信機のコストを除けば、無料のサービスです。どうやら、軍事利用に限定された高解像度のサービスがあるようです。これらはおそらく、信号を復号化するためのライセンスと機密保持契約にかかる固定コストです。

現在、デバイスは GPS 追跡をサポートしている可能性があり、その場合、デバイスは、たとえば GPRS 経由で、デバイスが検出した位置を保存するデータベースと通信し、複数のデバイスを追跡できるようになります。それには何らかの接続が必要になります。

マップはデバイスに保存されるか、接続経由で受信されます。ナビゲーションは、これらのマップのデータベースに基づいて計算されます。これらはおそらくコストが伴うライセンスアイテムですが、Google マップなどのサービスを使用している場合は、NAVTEQ などとライセンスを取得しています。