如何正确地对GSM蜂窝塔进行三角测量以获得位置？

Question

首先，我试图在c＃（。net 4）中做所有这些灾难，所以如果你拿出一些代码来帮助我，那将是值得赞赏的，但实际上任何事情都会有所帮助。

我有一种情况，我有一个只能获得GSM Cell信息的设备（顺便通过AT+KCELL命令）所以我有一组关于蜂窝塔的值（每个都有LAC，MCC，MNC，Cell ID，Signal Strength和第一个时间推进）。因此，我认为，我处在一个能够提出某种经度和纬度坐标的好地方（尽管不准确，但是，好吧）。这是我寻求帮助的地方，因为现在我的小脑子很困惑......

我可以看到提供单元代码解析的各种服务（Google，Open Cell ID等），他们将LAC，MCC等作为参数并返回一个坐标。因此，我认为他们返回的将是我传入的特定塔的坐标。所以在我的情况下，我可以发送我拥有的所有LAC等，并获得经度和纬度的集合。很棒，但这不是我的设备所在。现在我觉得我需要做一些三角测量，而这正是我缺乏知识伤害了我的地方。

那么到目前为止我是对的吗？假设我是，我该怎么做这个计算（有什么东西可以告诉我如何处理所有这些数字，或者更好的是，我可以参考并提供所有这些东西以获得合理的东西）？

我假设我需要使用时间提前计算出距离蜂窝塔大约一段距离（可能以某种方式使用信号强度），但我该怎么做？正如你所知道的那样 - 我在这里超出了我的深度！

例如，我可以从前面提到的AT命令中找到这个：

5,74,33,32f210,157e,8101,50,0,79,3,32f210,157e,80f7,37,64,5,32f210,157e,810b,37,55,32,32f210,157e,9d3,27,41,33,32f210,157e,edf8,15

打破它并解析它我会得到（我希望我解析正确 - 当然我的解析例程中有一个错误，但它看起来很合理）：

Number of cells: 5

细胞1

LAC: 5502
MNC: 1
MCC: 232
Cell ID: 33025
Signal: 80
ARFCN: 74
BSIC: 33
Timing advance: 0
Longitude: 14.2565389
Latitude: 48.2248439

细胞2

LAC: 5502
MNC: 1
MCC: 232
Cell ID: 33015
Signal: 55
ARFCN: 79
BSIC: 3
Longitude: 14.2637736
Latitude: 48.2331576

细胞3

LAC: 5502
MNC: 1
MCC: 232
Cell ID: 33035
Signal: 55
ARFCN: 64
BSIC: 5
Longitude: 14.2488966
Latitude: 48.232513

细胞4

LAC: 5502
MNC: 1
MCC: 232
Cell ID: 2515
Signal: 39
ARFCN: 55
BSIC: 32
Longitude: 14.2488163
Latitude: 48.2277972

细胞5

LAC: 5502
MNC: 1
MCC: 232
Cell ID: 60920
Signal: 21
ARFCN: 41
BSIC: 33
Longitude: 14.2647612
Latitude: 48.2299558

所以，所有这些信息如何以最准确的方式找到我实际上的位置？

Answer 1

我可以用一点理论来帮助你。

三角测量基本上是找到3个圆的交点。

每个移动塔都是圆的中心。圆的大小与该塔的信号强度有关。

3个圆圈重叠的位置是用户所在的位置。

你可以做一些非常基本的三角测量，如下所示：

3 Towers at 
 tx1,ty1 
 tx2,ty2 
 tx3,ty3

With signal strengths s1, s2, s3

We calculate the weight of each signal. Essentially a number from 0 to 1 for each tower where the sum of the weights adds up to 1.

Weighted signal w1, w2, w3 where:
 w1 = s1/(s1+s2+s3)
 w2 = s2/(s1+s2+s3)
 w3 = s3/(s1+s2+s3)


User will be at
x: (w1 * tx1 + w2 * tx2+ w3 * tx3)
y: (w1 * ty1 + w2 * ty2+ w3 * ty3)

以下是使用您问题中的值的工作示例：


s1 = 80
s2 = 55
s3 = 55
s4 = 55
s5 = 21

w1 = 80 / ( 80 + 55 + 55 + 55 + 21 ) 
w2 = 55 / ( 80 + 55 + 55 + 55 + 21 ) 
w3 = 55 / ( 80 + 55 + 55 + 55 + 21 ) 
w4 = 55 / ( 80 + 55 + 55 + 55 + 21 ) 
w5 = 21 / ( 80 + 55 + 55 + 55 + 21 ) 

w1 = 0.3007519
w2 = 0.2067669
w3 = 0.2067669
w4 = 0.2067669
w5 = 0.0789474

1. Longitude: 14.2565389
1. Latitude: 48.2248439

2. Longitude: 14.2637736
2. Latitude: 48.2331576

3. Longitude: 14.2488966
3. Latitude: 48.232513

4. Longitude: 14.2488163
4. Latitude: 48.2277972


5. Longitude: 14.2647612
5. Latitude: 48.2299558


Location Longitude = 
 14.2565389 * 0.3007519 + 
 14.2637736 * 0.2067669 + 
 14.2488966 * 0.2067669 +
 14.2488163 * 0.2067669 +
 14.2647612 * 0.0789474

Location Latitude: = 
 48.2248439 * 0.3007519 + 
 48.2331576 * 0.2067669 + 
 48.232513 * 0.2067669 +
 48.2277972 * 0.2067669 +
 48.2299558 * 0.0789474

Result Longitude: 14.255507
Result Latitude: 48.2291628