張邦術(shù)

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移動(dòng)通信終端定位跟蹤技術(shù)

張邦術(shù)

中通服建設(shè)有限公司，廣東 東莞 523000

移動(dòng)通信終端定位跟蹤是通信用戶的隱私，不管是在國(guó)防、企業(yè)還是個(gè)人層面都涉及了安全性和保密性，因此移動(dòng)通信終端定位跟蹤技術(shù)在各個(gè)方面都顯得尤為重要。移動(dòng)通信終端定位跟蹤技術(shù)能夠應(yīng)用于應(yīng)急、增援、救人等諸多領(lǐng)域，有著廣闊的發(fā)展前景。從已有的定位跟蹤相關(guān)技術(shù)著手，具體介紹了移動(dòng)通信終端定位跟蹤技術(shù)的主要功能模塊和其發(fā)展趨勢(shì)。

移動(dòng)通信；終端定位；定位跟蹤；到達(dá)時(shí)間差

移動(dòng)通信，顧名思義是指兩種移動(dòng)物體之間的通信或者移動(dòng)物體與固定物體之間的通信，是一種由移動(dòng)臺(tái)、基臺(tái)以及移動(dòng)交換局組成的通信系統(tǒng)，通常有空間和地面兩種系統(tǒng)。現(xiàn)在的移動(dòng)通信有3G、4G等日常使用的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，而5G網(wǎng)絡(luò)也正在研究階段。移動(dòng)通信終端定位跟蹤技術(shù)是基于移動(dòng)通信的技術(shù)原理而研發(fā)的一種能夠應(yīng)用于很多領(lǐng)域的、有著較強(qiáng)安全性和保密性的先進(jìn)技術(shù)。這種技術(shù)的實(shí)現(xiàn)為人們的生活帶來(lái)了更大的便利，也解決了很多之前解決不了的問(wèn)題。

1 移動(dòng)通信終端定位跟蹤相關(guān)技術(shù)概述

移動(dòng)通信終端定位跟蹤技術(shù)在近年來(lái)已有一定的發(fā)展，如谷歌地圖、GPS定位、GSM通信網(wǎng)絡(luò)以及網(wǎng)絡(luò)基站定位等定位跟蹤技術(shù)。這些技術(shù)都各有各的優(yōu)勢(shì)。

1.1 谷歌地圖

谷歌地圖，一般被稱為Google Maps，是由谷歌公司從Inter角度為廣大用戶提供的電子地圖服務(wù)。它的主要功能是通過(guò)地理位置或經(jīng)度、緯度來(lái)達(dá)到定位、導(dǎo)航及跟蹤目的。谷歌地圖目前有3D、虛擬地球儀、天氣圖層、語(yǔ)音搜索等功能。3D功能指的是用戶能夠通過(guò)方向鍵盤和鼠標(biāo)來(lái)獲得全方位的視覺(jué)感受，包括天空、海洋、自然景觀、街景等3D效果；虛擬地球儀功能指的是用戶能夠通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)和客戶端軟件瀏覽全球各地的衛(wèi)星拍攝圖片；天氣圖層指的是用戶能夠根據(jù)自身需要選擇地區(qū)的天氣圖層情況，便于了解當(dāng)時(shí)的天氣狀況；語(yǔ)音搜索指的是用戶通過(guò)報(bào)出自身所處位置得到周圍大致環(huán)境情況，較傳統(tǒng)的地圖搜索更加快捷[1]。

1.2 GPS定位

GPS定位是一種為海、陸、空三大領(lǐng)域提供實(shí)時(shí)監(jiān)控的一種定位技術(shù)，主要用于軍事情報(bào)收集、應(yīng)急通信等方面。GPS定位技術(shù)主要包括無(wú)線通信、圖像處理、GIS等技術(shù)，為移動(dòng)的人、物進(jìn)行遠(yuǎn)程定位和實(shí)時(shí)監(jiān)控。這種技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)跟蹤定位、軌跡回放、報(bào)警燈等主要功能，GPS定位的優(yōu)勢(shì)是實(shí)時(shí)性、雙向性、動(dòng)態(tài)性以及精準(zhǔn)度。通常，GPS定位技術(shù)被用于車輛管理、監(jiān)控以及導(dǎo)航等方面。

1.3 GSM通信網(wǎng)絡(luò)

GSM是全球移動(dòng)通信系統(tǒng)的簡(jiǎn)稱，是當(dāng)今社會(huì)應(yīng)用最廣泛的移動(dòng)電話標(biāo)準(zhǔn)，也是第二代移動(dòng)通信技術(shù)，其最根本的目的是為了使用戶擁有一部手機(jī)就可以走遍全世界。GSM通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)由多個(gè)子系統(tǒng)如網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)、基站子系統(tǒng)、操作維護(hù)子系統(tǒng)以及移動(dòng)站等組成，其對(duì)短信息業(yè)務(wù)的合理利用使得自身通信網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)成本和維護(hù)費(fèi)用大幅降低，提高了定位跟蹤技術(shù)的可行性。GSM通信網(wǎng)絡(luò)作為世界上最大的移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)，其在定位跟蹤和軌跡查詢方面與GPS定位技術(shù)旗鼓相當(dāng)[2]。

2 移動(dòng)通信終端定位跟蹤技術(shù)主要功能模塊

2.1 獲取位置信息

移動(dòng)通信終端定位跟蹤技術(shù)最根本的技術(shù)是獲取位置信息。只有獲取了準(zhǔn)確的位置信息，移動(dòng)通信終端才能夠進(jìn)行精確地定位跟蹤。定位終端在獲取位置信息時(shí)通常應(yīng)用GPS或GPRS功能，實(shí)時(shí)確定終端的地理位置和精確的經(jīng)緯度，然后將這些數(shù)據(jù)信息通過(guò)固定的信道傳送到系統(tǒng)的總控中心，由總控中心對(duì)所獲得的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和加工并輸出。

2.2 移動(dòng)通信終端與控制中心的通信

移動(dòng)通信終端與控制中心的順利通信是整個(gè)定位跟蹤技術(shù)的核心。這一功能模塊利用了現(xiàn)在已有的GSM通信網(wǎng)絡(luò)抗干擾能力強(qiáng)、保密性強(qiáng)、覆蓋面廣等優(yōu)勢(shì)，對(duì)整個(gè)定位跟蹤過(guò)程起到重要的傳輸作用。其中，起到最大作用的是GSM通信網(wǎng)絡(luò)中的短信息功能。這項(xiàng)功能能夠在不占據(jù)話務(wù)信道的前提下發(fā)送信息和地址，最后通過(guò)服務(wù)中心將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)給信宿。GSM通信網(wǎng)絡(luò)的正確利用為移動(dòng)通信終端與控制中心的通信提供了可靠的保障。

2.3 定位跟蹤系統(tǒng)控制中心

定位跟蹤系統(tǒng)控制中心是移動(dòng)通信終端定位跟蹤技術(shù)的重要組成部分，通常包括GPS衛(wèi)星定位、GSM通信網(wǎng)絡(luò)、位置信息數(shù)據(jù)庫(kù)等?？刂浦行淖鳛橐苿?dòng)通信的重要樞紐，在通信過(guò)程中起著不可替代的作用，其在信息的選擇、提取以及傳遞等方面起著巨大的作用，是移動(dòng)通信終端能否精確定位跟蹤的保障。

2.4 電子地圖顯示

電子地圖顯示是移動(dòng)通信終端定位跟蹤技術(shù)的最直接表現(xiàn)，通過(guò)電子地圖，用戶能夠直觀地觀察物體的具體位置。谷歌地圖已經(jīng)能夠根據(jù)輸入地址來(lái)全方位顯示目的地周圍的環(huán)境以及溫度[3]。電子地圖顯示的實(shí)現(xiàn)也建立在GPS定位的基礎(chǔ)上，但隨著移動(dòng)通信的普及，收費(fèi)將越來(lái)越低，移動(dòng)通信終端定位跟蹤技術(shù)也將被應(yīng)用到人們生活的方方面面。

3 移動(dòng)通信終端定位跟蹤技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

3.1 設(shè)立功能基站

移動(dòng)通信終端定位跟蹤技術(shù)將隨著人們生活水平的提高而逐漸發(fā)展起來(lái)，其發(fā)展方案之一是在原有基站和終端不改變的基礎(chǔ)上設(shè)立功能基站，用來(lái)接收GPS信號(hào)和北斗導(dǎo)航信號(hào)，然后通過(guò)對(duì)二者信號(hào)的融合來(lái)定位和跟蹤，最后以GPS信號(hào)的形式傳送出去，但設(shè)立功能基站工作涉及層面廣、工作復(fù)雜，因此還需要繼續(xù)協(xié)調(diào)[4]。

3.2 改進(jìn)現(xiàn)有基站和終端

發(fā)展的方案之二就是對(duì)現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)基站和移動(dòng)通信終端進(jìn)行改進(jìn)。單一替換，是指利用北斗導(dǎo)航代替GPS導(dǎo)航，將移動(dòng)終端的GPS套片用北斗導(dǎo)航芯片取代。雙模模式，是指將北斗導(dǎo)航芯片與GPS套片進(jìn)行混合使用，形成雙模接收機(jī)。這種方案由于北斗導(dǎo)航芯片成本較高，因此還需要進(jìn)一步研究。

4 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)專業(yè)工作人員的努力，我國(guó)移動(dòng)通信技術(shù)取得巨大進(jìn)步，但其終端定位跟蹤技術(shù)相對(duì)而言還不是很成熟，其中還存在很多問(wèn)題，如通信信道的噪聲干擾容易影響終端定位跟蹤的準(zhǔn)確性、通信信道分配不合理容易影響終端定位跟蹤技術(shù)的應(yīng)用等，這些問(wèn)題都有待解決。移動(dòng)通信終端定位跟蹤技術(shù)的應(yīng)用范圍廣泛，實(shí)用性強(qiáng)，發(fā)展前景一片廣闊，我國(guó)專業(yè)技術(shù)人員還需更加努力研發(fā)相關(guān)技術(shù)，在移動(dòng)通信終端定位跟蹤方面做到更安全、更保密，從而創(chuàng)設(shè)更安心的科技環(huán)境。

[1]崔方方，房經(jīng)寶，張小壘，等. 智能地圖無(wú)線終端實(shí)時(shí)定位系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 測(cè)繪通報(bào)，2011（11）：21-24.

[2]彭勝華，余曉鍔，賴勝圣，等. 基于GPS和GPRS遠(yuǎn)程醫(yī)療監(jiān)護(hù)報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J]. 中國(guó)組織工程研究，2012，16（13）：2328-2331.

[3]陸政. 基于Android平臺(tái)的兒童跟蹤系統(tǒng)[J]. 電腦知識(shí)與技術(shù)，2016，12（30）：65-67.

[4]許之敏，方祖祥，賴大坤，等. 用于院外心臟病人實(shí)時(shí)監(jiān)護(hù)的嵌入式移動(dòng)終端的研制[J]. 中國(guó)醫(yī)療器械雜志，2007，31（3）：182-184，191.

Mobile Communication Terminal Positioning and Tracking Technology

Zhang Bangshu

China Comservice Construction Co., Ltd., Guangdong Dongguan 523000

Mobile communication terminal location tracking is the privacy of communication users. Whether it is in the national defense, enterprise or individual level involves security and confidentiality, so the mobile communication terminal location tracking technology is particularly important in all aspects. The mobile communication terminal positioning and tracking technology can be applied in many fields such as emergency, reinforcement and rescue, and has a broad development prospect. Starting from the existing location tracking related technologies, the main functional modules of the mobile communication terminal positioning and tracking technology and its development trend are specifically introduced.

mobile communication; terminal positioning; location tracking; difference in arrival time

TN929.5

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