gps做gps静态网怎么布设为什么信号键不闪烁？

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2022-11-07 09:38 标签： gps一直单点解怎么解决

AI 科技评论按：在现代化的机场候机楼、医院大楼、办公楼、运动场、大学校园和零售商店中，方便易用的室内导航应用程序的市场日益扩大。根据 MarketWatch （道琼斯旗下的新闻网站）的一份报告，预计到2022年，这一需求可望以 30% 的速度增长。而智能手机中磁力计、加速计和陀螺仪等先进传感器的出现将加速这一需求。为了满足这一需求，IBM 爱尔兰研究院建立了一个可用于生产环境的室内定位系统，它比现有的应用于不同智能手机上的商业解决方案精确度更高。

这一自学习、自适应平台通过部署最少量的低功耗蓝牙（BLE,Bluetooth low energy）信标来推断用户的行程，进行学习，并最终为特定室内区域的每个智能手机型号建立定制的磁力地图（magnetic map）。新系统提供了强大的定位精度，而且与用于记录特征指纹1和定位的手机型号无关。在研究团队最近发布的论文中，通过实验证明这一工具与基于磁场定位的商业解决方案相比，精度显著提高。

最新的室内定位系统利用了现代室内环境中经常出现的信号，如 WiFi 和低功耗蓝牙信标。因为使用 GPS 信号的外部定位方法不够精确，无法有效地进行室内导航。室内定位系统应该能够探测用户在建筑物内的位置，并指示用户如何在建筑物内导航。这些系统用于各种各样的场景当中。它们的设计和实现能够满足特定的用户需求。例如，在2017年，IBM 东京研究院为视障人士打造了一套实验性的高精度室内外语音导航系统。

磁场法是一种低成本的方法，正越来越受欢迎，因为它不需要专门的传感器安装或维护，而是通过智能手机中已有的传感器来实现。然而，不同型号智能手机传感器读数的差异严重影响了室内定位精度。

对于现有的基于磁场方法来说，在最终用户能够使用这一系统之前需要一个室内空间特征指纹识别阶段。在此过程中，服务提供者需要使用智能手机收集所有行人可达区域的磁场读数，并创建室内空间的带标注的静态地图。在现实世界中，终端用户的手机型号可能与用于这个阶段的特征指纹识别的智能手机型号不同。在工作中，研究人员会将室内定位系统的精度损失量化。

这个系统是自适应的，并不断重复训练，从而保证不同用户和不同的智能手机型号都具有高精确度。其方法是分析终端用户的定位会话，从而增强系统的知识库，以便为不同型号的智能手机读取磁场数据。一旦用户退出智能手机室内定位应用程序，系统将在云基础结构中处理记录的传感器读数，并尝试重构用户的路径。这种新的技术称为“路径推理”，它基于粒子滤波和形状匹配。它允许研究人员在该区域的磁图上添加新的信息层。因此，同一款智能手机的后续定位会话具有更高的准确率。

与基于磁场定位的主流商业解决方案相比，对该工具的实验评估显示出了显著的精度改进。具体来说，与商业替代品相比，它平均提高了大约15米的精确度。这些发现发表在最近的国际室内定位和室内导航会议（IPIN 2018）上。

图3:实验结果显示精度提高了15米

对于那些不需要系统再训练的设备所有者，这种自学习的人工智能工具提供一个低成本的解决方案。设备所有者和操作人员可以通过使用该工具迅速受益，从而做出更好的规划决策，并为最终用户提供无缝体验。

通过这个工具，可以更快，更容易，更精确地使用智能手机寻找会议室或公共办公桌，服务于机场登机门，在大学校园中寻找演讲厅，在医院里访问一个病人或参加一个预约，甚至在零售商店定位产品。

1：译者注：由于信号在传输过程中产生的反射，折射和衰减等现象，导致在每个特定位置形成了独一无二的物理信号特征，这个特征称为指纹。

声明：文章涉及内容仅供学习研究参考，请勿违法使用！

先图后码。根据车载导航地图显示，目前车辆行驶在台北忠孝路五段，时速为70到90公里每小时。

 静态定位信息如下图所示：

 而我的真实位置，其实是在北京：

所以前两张图片显示的定位信息和速度是不真实的，是通过GPS欺骗实现的。要想了解GPS欺骗的原理，需要先解释一下GPS卫星定位的原理。关于GPS卫星定位的原理，知乎上有一篇通俗易懂的文章，《5分钟了解GPS定位原理》[1]，大致思路就是通过多颗卫星构造距离、速度和时间相关的多项式，然后求解坐标值。定位的前提是被定位的对象需要具备接收GPS信号的能力，这种能力一般通过GPS传感器提供，比如手机和车载导航系统均装备有GPS传感器。

换言之，GPS传感器通过接收卫星信号来实施定位。因此，如果我们能够模拟卫星信号，将模拟的信号通过信号发射装置发送给GPS传感器，那么就有可能实现欺骗GPS传感器获取虚假的位置信息，这种技术即SDR（软件无线电，Software Defined Radio）[2]。能够实现SDR的主流开源硬件产品包括usrp、HackR和bladerf等等，其中usrp功能和性能比较强大，HackR使用最为方便，因此我们的实验使用HackRF进行。

HackRF的工作模式为半双工模式，即同一时间只能接收或者发送信号，不可同时进行。其工作频率范围为1 MHz到6 GHz，通过USB与PC相连。其他相关特性如下列表所示：

通过HackRF One实现GPS欺骗的原理如下图所示：

1）PC端SDR信号处理软件生成GPS信号数据，经由系统内核、USB传送至HackRF；

2）HackRF收发控制模块将数字信号转换为模拟信号，并控制信号收发模块发送信号；

3）模拟信号通过天线发送给附近的GPS传感器。

在了解了基本的原理之后，我们接下来开始进行本次实验。

为了模拟车辆行驶状态下连续接收的GPS信号，我们需要首先使用GoogleEarth生成运动轨迹，接着使用StatGEN处理路径数据，最后借助gps-sdr-sim [3]工具生成静态GPS数据。

使用GoogleEarth生成轨迹，并导出为kml格式数据包，接着将kml格式数据导入SatGEN，生成MNEA格式文件。

 这个时候，我们靠近车辆，打开导航，等待1分钟左右之后，地图提示切换了城市：

 接着导航箭头开始随着预设的轨迹移动：

 至此实验成功，我们成功地把车“开到”了台北市。关于使用HackRF实现GPS欺骗的成功率，包含了多种因素。其中两个最重要的因素包括：

1）系统使用的定位手段是否单一，考虑到导航APP可能使用GPS、基站和其他定位系统混合定位，进行实验时需要将导航APP设置为仅GPS定位模式；

2）HackRF是否使用了时钟模块，时钟模块决定了信号发送频率的精准程度，对实验的成败也是至关重要的。

对于时钟模块的对比实验结果总结如下：

1）在不使用时钟模块的情况下，实测手机高德地图、车载高德地图均欺骗失败，只有咕咚运动欺骗成功，并且成功的概率也是极低。

 2）在使用时钟模块的情况下，成功率接近百分之百。究其原因，在不使用时钟模块的条件下，HackRF发送信号的频率可能不十分精准，因此GPS传感器接收到信号之后可能无法正常解析GPS信号，因此时钟信号可能是HackRF进行GPS欺骗的关键。

 将时钟模块连接到HackRF上之后，可以通过如下命令验证时钟是否正常工作：

 如果输出为0x1，则表示时钟工作正常。


1、按电源键1秒，开机

2、按电源键3秒，关机

主机控制面板有按键两个：F键（功能键）和电源键，

指示灯３个，分别为电源、卫星、状态。

控制面板功能键操作说明：

1、双击 F (间隔>, 小于1S), 进入“工作方式”设置，有“基站”、“移动站”、“静态”三种工作模式选择。

2、长按F大于3秒进入“数据链设置”，有“UHF”、“GSM”、“外挂”三种数据链模式选择。

3、按一次 F键, 进入“UHF电台频道”设置。有0～9、A～F共16个频道可选。

4、轻按关机按钮，语音提示当前工作模式、数据链方式和电台频道，同时电源灯指示电池电量。

1、电源灯(红色): “常亮”(正常电压) 内电池>, 外电>11V “慢闪”(欠压) 内电池≤，外电≤11V “快闪”(指示电量)每分钟快闪 1～4 下指示电量

2、卫星灯(绿色)：“慢闪”：搜星或卫星失锁“常亮”：卫星锁定

3、状态灯（红绿双色灯）:

内置UHF移动站时指示电台信号强度

外挂UHF基准站时常灭

内置GSM时指示登陆（慢闪），连接上（常亮）

静态时发生错误（快闪）

数据链收发数据指示（移动站只提示接收，基站只提示发射）

开机按电源键1S所有指示灯亮开机音乐，上次关机前的工作模式和数据链方式的语音提示

关机长按电源键3S所有指示灯灭关机音乐

一、 GPS工作模式的设置

目的：V8 RTK具有静态、RTK等功能，事先必须对其主机作相应的基准站、移动站、静态或GPRS设置。作静态使用，则所有主机均设为静态方式。作RTK使用，若用常规UHF电台，则基站设为外挂UHF电台基站方式，移动站设为内置UHF电台移动站方式；若用GPRS通讯，则基站设为内置GPRS基站方式，移动站设为内置GPRS移动站方式。

特性：主机一旦设置好后，以后开机则默认为上次设置。

硬复位：Ctrl+Esc同时按3秒自动重启。软复位：Ctrl+SFT同时按3秒自动重启。

对中、整平基座，连接好GPS各连接线。

基准站架设点必须满足以下要求：

（1）、高度角在15度以上开阔，无大型遮挡物；

（2）、无电磁波干扰（200米内没有微波站、雷达站、手机信号站等，50米内无高压线）；（3）、位置比较高，基准站到移动站之间最好无大型遮挡物，否则差分传播距离迅速缩短。

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