移动通信技术应用于车辆定位的精度控制分析

兰州资源环境职业技术学院 孙志敏

随着交通智能化水平不断提升，智慧交通运输系统逐渐构建起来，对于交通运输中的很多问题提供了解决方案。在城市交通管理中，车辆管理、物流管理等，都需要有车辆定位技术。这一技术以GPS技术为基础，能够确保定位精准性。但是，这一技术在应用中，因为受到设备影响，定位精度控制效果并不是很理想，在一些高楼林立和有阴影覆盖的区域，定位效果比较差。对此，以移动通信技术为基础，研究车辆定位的精度控制方案，发现这一技术在车辆精准定位上，具有很好的应用效果。本文介绍了移动通信技术的定位原理，分析移动通信技术在车辆定位精度控制中的具体应用。

和传统的以GPS定位技术为基础的车辆定位不同，移动通信技术是借助移动通信网络以及移动通信设备，来对于车辆进行精准定位的。这一技术应用中，需要双向通信的移动通信系统构建起来，就可以达到定位要求。要实现移动通信技术在车辆定位中的有效应用，必须要把握好这一技术的原理，明确移动通信技术实现车辆定位的具体技术流程，以便更好的把握关键技术处理环节，确保定位精度的有效控制。

1 移动通信定位原理分析

1.1 SKT法

这是移动通信中的增值业务命令，属于编程语言的范畴，但是这种编程语言应用范围并不大，借助SKT卡使用，可以确保相关应用软件的有效应用。这一技术的核心优势在于其能够为SIM卡增值业务提供一个简单高效的开发平台，便于操作，而传统的SIM卡只具备电话簿、设置等基本功能，在手机上中安装经过SKT处理的SIM卡，可以促进手机业务功能的丰富，提升功能性能，安装后，可以通过手机来进行位置服务、信息点播等。在GSM移动通信网络中的移动台上，可以实现对服务对象小区或者周边进行测量，生成重要信息报告，将相关小区的CGI码以及接受场强联系起来，相应的信息也是移动台开展无限定位的重要信息基础。通过相关技术应用，还可以满足从移动台将接收的信息报告通过短信发送出去，在数据接收后进行计算处理，并和数据库中的信息对比，确定设备所在位置。为了满足相应区域内的信息传送需要，移动通信已经在城市中大量建设基站，基本可以实现信号的全面覆盖。不过，这种方法应用也存在问题，会影响车辆定位的精度。而要解决这一问题，就需要做好路测数据的监测，构建真实的路测数据库，对于测量后的数据和数据库中的对比，获得移动台位置的精准信息，这样就可以将车辆定位的精度误差控制在15m范围内。

1.2 电波传播时间定位法

这一定位的原理是通过电磁波以光速传播的过程中，对于移动台以及接收基站进行具体的坐标计算，以三个坐标为中心，产生三个圆，在三个圆的交点位置即为移动台。这一定位方法是通过多个不同基站获得的移动台发射电磁波耗费的相对时间来确定车辆的具体位置。使用这一技术，对于测量要求严格，需要确保MS发射以及BTS接收能够实现完全同步进行。在信号发射中，还应该做好时间标记。

使用这种方法测量，重点是对于传播时间差进行分析，这其中MS的测量方法很重要，相对上述测量方法来说，这种定位方法精度更高，不过需要的时间相对多一些。但是在一些基站较多的市中心，精度却不一定比SKT法高，所以，具体选择何种定位方法，还需要视具体情况而定。

1.3 第三代移动通信系统中的智能天线及AOA估计技术

目前，移动通信业务在全球范围内快速发展起来，需要有一种高容量、高质量的通信技术支持。目前，数字移动通信系统中，包含的多址接入方法有频分多址、时分多址以及码分多址，可以分别实现在频域、时域以及码组上的多址接入目标，但是对于空域资源没有实现有效的开发和利用。而智能天线正好弥补了这一领域。智能天线实际上和空域滤波器功能相近，主要作用是探索空间资源的利用，借助智能天线，可以实现对于信号到达角度和方向的识别，还可以通过多个并行天线波束指向不同用户，这样就可以达到在相同频率、相同时隙以及相同码组中的用户量拓展，这对于解决频谱资源匮乏问题，促进无线系统容量补充等具有显著效果。

在移动通信系统中，智能天线相当于空分多址，就智能天线的种类划分来看，包含自适应阵列天线以及多波束天线两种。在移动通信系统中，只需要对于基站的智能天线使用分析即可。借助智能天线使用，可以针对移动通信中的干扰、信号衰落等问题进行解决，还可以扩充系统容量，确保移动台定位精准。在基站中设置智能天线，在信号接收后，系统会立即展开对天线阵列的接收机产生的响应进行处理，获得空间矢量矩阵，得出信号的AOA，实现AOA定位，或者是混合定位。在智能天线的定位技术应用中，必须要确保算法部分达到要求，这对于降低系统定位误差很有必要。

2 移动通信技术在车辆定位精度控制中的实现和作用分析

2.1 移动通信技术在车辆定位精度控制中的实现

在车辆定位的精度控制中，可以结合定位估计位置以及数据用途差异，选择两种不同的定位方案。

以移动台为基础的定位系统。这种移动通信定位系统是移动台的自主定位系统，简称为前向定位系统。系统借助MS将BTS的信息接收过来，并进行信号参数测量，以此来计算MS的具体位置；

以网络为基础的定位系统。在移动通信网络中，车辆定位应用最多的就是这种方案。相对而言，这种定位方案使用中，无需大规模对于现有的移动通信设备进行改造，很多附加设备完全可以在网络平台中完成，而用户借助智能移动终端，就可以快速掌握车辆定位信息。此外，这种定位系统中，也有网络运营企业的监督成分在里面，这样做是为了更好的管理网络资源，打击移动终端的一些违法犯罪活动。

2.2 作用分析

移动通信技术在车辆定位精度控制中的应用，便于用户维护车辆信息、管理车辆信息，更新、查看车辆位置、车辆类型以及车辆配载等信息。借助移动通信技术为基础的定位系统数据库应用，能够为用户提供必要的技术分析和数据分析，这样用户就可以随时掌握车辆的基站信息、移动台信息等，对于车流密度也能够精确把控，实时查看交通流量情况，为车辆行驶提供精准的数据参考。也可以方便相关运营部门的信息查询，制定行车的优化路线方案，例如，高德地图可以通过这样的数据信息掌握，及时为用户推荐不拥堵的行驶路线，帮助用户优化行程，减少等待时间。

针对车辆定位模块，通过移动通信技术应用，能够精准获取车辆的动态数据信息，包含车辆实时位置、行驶速度、路线方向等。这一过程中，移动通信技术有效的收集了车辆的动态数据信息，能够帮助车辆定位、导航以及优化路线。在一些突发的情况下，还可以及时为用户提供报警信息，为用户指导前方路段的险情，及时调整路线，避开事发路段，保证行车安全。借助移动通信技术，还可以对于车辆进行实时监控，掌握车辆的运行相关信息，这样可以精准掌握位置情况，查看车辆是否存在偏航情况，是否出现违规驾驶的行为等。例如，在目前的网约车行业，应用了车辆的实时定位系统，这样运营管理后台可以实时掌握车辆的路线情况，对于不按照原定驾驶路线行驶的车辆，及时提示异常报警，让后台人员及时关注，及时给乘客发送异常报警信息，或者是直接联系乘客，确定人身安全，这样就可以避免一些不法分子借助网约车行违法犯罪活动。借助移动通信技术应用，还可以将车辆相关动态数据放在共享平台，使得行车数据信息更加透明。

3 移动通信技术在车辆定位中的误差因素分析

使用移动通信技术来进行车辆定位的精度控制，需要考虑到，移动通信技术在一定程度上会受到外在环境影响，会造成定位精度的误差问题，从技术层面来看，导致误差的因素主要包含多径传播、多址干扰以及NLOS传播等。

其中，多径传播是导致移动通信定位误差的主要因素之一。这种传播模式会导致系统对来波方向产生错误判断，在时间定位法上，也会导致一定的误差产生。对此，一般可以通过高阶谱估算或者是通过最小均方估计来处理。

而NLOS传播对于精度控制也会产生不利影响。在移动通信技术对车辆定位的精度控制过程中，视距信号对于位置信息确定都有较大影响，但是因为阴影影响，基站接收的视距信号可能不准确，信号强度降低。对此，可以通过进行NLOS的测量值调整来对于视距信号记性强化，还可以使用LS算法，降低这种测量的比重，加入一些约束条款，降低误差影响力。

多址干扰对于CDMA系统带来的影响比较大，在系统应用中，用户使用统一频段，所以，一些距离基站相对较远的信号接收就会受到距离偏近的用户信号影响，可能造成用户信号无法及时被检测出来。针对这一问题，一般需要对于软切换方式进行改变，还可以使用抗干扰设备来处理信号传输距离差异导致的信号接收影响问题。

总结：目前，车辆定位在越来越多的领域广泛应用起来，随着用户对于车辆定位精度要求不断提升，必须要尽可能的控制车辆误差范围，确保定位精准可靠。而在车辆定位的精度控制中，移动通信技术应用有着比传统GPS技术更多的优势，对于降低误差，提升定位精度控制效果很有帮助。对此，需要在移动通信技术的车辆定位中，选择合理的定位技术原理，并结合过程中的信号干扰以及外界因素影响问题，积极寻求技术完善的策略，确保车辆定位精度控制效益。