在過去十年中的早些時候
，出現的第一代設備是配件市場中的個人導航設備(PND)，它ta以yi大da眾zhong化hua的de價jia位wei實shi現xian了le轉zhuan彎wan提ti示shi導dao航hang功gong能neng。發fa展zhan第di二er階jie段duan的de標biao誌zhi是shi智zhi能neng手shou機ji的de出chu現xian。今jin天tian的de智zhi能neng手shou機ji可ke以yi提ti供gong各ge種zhong定ding位wei功gong能neng，並bing且qie主zhu要yao依yi賴laiGPS功能實現精確的定位和轉彎提示導航應用。具有GPS功能的智能手機不僅將轉彎提示導航應用擴展到了行人
、騎車者和司機，而且能夠向任何智能手機應用提供定位能力

，從當地餐館位置到“生動的”星xing座zuo圖tu

，甚shen至zhi增zeng強qiang現xian實shi。除chu了le智zhi能neng手shou機ji外wai，在zai其qi它ta消xiao費fei產chan品pin中zhong也ye出chu現xian了le低di成cheng本ben定ding位wei技ji術shu
，比bi如ru可ke以yi給gei照zhao片pian增zeng加jia地di理li標biao簽qian的de照zhao相xiang機ji。但dan如ru果guo室shi內nei、城市中心或樹蔭環境中的GPS性能局限能夠克服的話，這種應用的影響和範圍還可以得到極大的擴展。

zhinengshoujidechuxianhaidaozhifashenglexiaofeizhebunenglijijiaochadaodebianhua。zaitiaozhazuchengxiandaishoujihezhinengshoujideyuanqijianhouhuifaxianliangdamingxiandezhuyaoqushi。diyigequshishijiangduogegongnenghebingjindangejichengdianlu(IC)後的芯片的普及。通常我們稱之為“組合芯片”，目前市場上有許多組合，包括WiFi、藍牙和GPS；另外一個趨勢是基於MEMS的傳感器的廣泛使用。在過去幾年中，MEMS技術的發展使得在手機平台中集成多個低成本的MEMS傳感器成為可能。例如，目前許多智能手機都包含三種運動傳感器——MEMS加速度計、電子羅盤和MEMS陀螺儀，當這些傳感器一起使用時，可以提供手機的線性和角度位置、速度和加速度的精確跟蹤。目前為止MEMSchuanganqijibenshanghaishidulidexinpian
，meigexinpianwanchengdanyigongneng，danweilaiqushishijiangyundongchuanganqihebinghejichengweidangefengzhuang，zaijiaruzugoudechulinengli
，jiukeyizhinengdizhenghelaizigegedulichuanganqideshuju，bingzhijiexiangyingyongtigongyouyiyideyundongshiliang。

MEMS傳感器的使用使得移動手機平台第一次能夠測量與平台位置以及實際移動有關的參數。這類測量經常被稱為“慣性測量”。在GPS和無線電導航領域中慣性測量(或INS—慣性導航係統)的使用是出了名而且成熟的。慣性導航經常用於在無線電導航很難或不可能完成的環境中改善無線電導航性能或作為補充。GPS接收機也會遇到這種情況，比如在人口密集的市中心、地下或室內。

將GPS和運動傳感器功能組合在一起可以改善用戶體驗


了解兩種定位方法之間的區別很重要。GPS或無線電導航通過測量距多個已知發射器的距離(或延時)來實現對移動接收機位置的三角測量。因此，GPS接(jie)收(shou)機(ji)每(mei)次(ci)執(zhi)行(xing)測(ce)量(liang)後(hou)都(dou)會(hui)直(zhi)接(jie)計(ji)算(suan)移(yi)動(dong)接(jie)收(shou)機(ji)的(de)位(wei)置(zhi)。無(wu)線(xian)電(dian)導(dao)航(hang)接(jie)收(shou)機(ji)中(zhong)的(de)這(zhe)種(zhong)直(zhi)接(jie)位(wei)置(zhi)測(ce)量(liang)方(fang)法(fa)的(de)缺(que)點(dian)是(shi)單(dan)次(ci)測(ce)量(liang)的(de)誤(wu)差(cha)會(hui)很(hen)大(da)
，有(you)時(shi)甚(shen)至(zhi)達(da)到(dao)數(shu)十(shi)米(mi)，因(yin)此(ci)接(jie)收(shou)機(ji)通(tong)常(chang)要(yao)使(shi)用(yong)動(dong)態(tai)估(gu)計(ji)算(suan)法(fa)(如卡爾曼濾波器)將誤差減小到可接受的水平。
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另一方麵，慣性導航係統測量的是平台的物理參數，如線性加速度(加速度計)、角加速度(陀螺儀)和絕對方位(3D羅盤)。tongguoduijiasushujudejifenchuli
，zaichushiweizhiyizhidetiaojianxia，daohangxitongkeyijisuanchuyonghudeweizhihefangwei。shiyongguanxingdaohangxitongdeyoushizaiyu，celiangwuchatongchangyaoxiaoyuwuxiandiandaohangjieshoujizhongzhijiedingweijishuchanshengdewucha。raner，youyujieshoujiyaojifenchuliceliangshuju
，wuchahuileiji，ruguochangshijianjifenchulihuidaozhiweizhi“漂移”。因此很明顯
，當組合使用GPS和INS係統時兩者可以互補。

在典型的組合式係統中

，GPS接收機計算初始位置
，INS係統產生距初始位置的位置差。為了避免由於INS引起的漂移誤差，要用GPS接收機周期性地校準位置。自然有最優化的方式實現這種組合，通常是使用擴展卡爾曼濾波器來實現。

目前大多數GPS/INS實shi現xian使shi用yong的de傳chuan感gan器qi都dou與yu移yi動dong平ping台tai結jie合he在zai一yi起qi，並bing且qie一yi般ban安an裝zhuang在zai固gu定ding位wei置zhi。以yi固gu定ding方fang式shi安an裝zhuang在zai汽qi車che平ping台tai上shang的de慣guan性xing傳chuan感gan器qi就jiu是shi一yi個ge很hen好hao的de例li子zi。當dangINS單元與移動平台沒有結合在一起時，比如一個人邊走邊用手握著蜂窩手機，這種平台中的GPS/INS導航使用的方法和算法通常都不能做到很高性能。然而近年來，隨著對口袋移動定位應用預期的升溫
，比如徒步導航和室內導航(在購物大廳
、公共建築物
、博物館
、展覽館等)，這方麵的研究工作非常多
，目的是實現無限製的GPS/INS導航。最近不少研究結果表明，無限製的GPS/INS導航商用化已經很有希望。

結合將多種技術合並為組合芯片的趨勢
、以及對移動平台上同時實現GPS定位和MEMS傳感器的要求，發展的下一步是開發出同時包含GPS技術和MEMS傳感器的組合芯片。基於這些芯片的平台目的不是為了實現更高的集成度，而是體驗更好的導航性能，在室內或人口密集的市中心等GPS挑戰環境中第一次實現真正高精度的定位。

最近，GPS接收機製造商與Baolab Microsystems公司紛紛開展合作


，後者是一家歐洲新創企業，開發的低成本MEMS技術可以用標準CMOS工藝製造。現在，組合芯片可以提供GPS和MEMS傳感器解決方案——在單顆芯片產品中集成GPS和三維電子羅盤功能。這是在基於GPS/MEMS組合芯片的移動消費設備(移動手機
、照相機等)zhongshixiandingweihedaohangdediyibu。zhezhongjishudailaidekenengxingshiwuqiongde，tebieshizhezhongjiejuefangannenggouxianzhujiangdichengben，zhengtijiejuefangandeshixianchengbenbixianyoujishuyaodihenduo。



總之
，目前情況是

，當你最需要知道你的確切位置時，比如在人口密集的市中心、剛從地下停車場上來
、在綠樹成蔭的地方、以及在移動設備越來越多使用的室內(大型購物中心、公共建築物等)，你卻經常“無法獲知”位置信息
，因為GPS在(zai)這(zhe)些(xie)地(di)方(fang)不(bu)能(neng)正(zheng)常(chang)工(gong)作(zuo)。這(zhe)主(zhu)要(yao)是(shi)由(you)於(yu)有(you)太(tai)多(duo)的(de)東(dong)西(xi)會(hui)阻(zu)擋(dang)信(xin)號(hao)，並(bing)使(shi)那(na)些(xie)不(bu)能(neng)獲(huo)得(de)明(ming)顯(xian)方(fang)向(xiang)感(gan)的(de)人(ren)感(gan)到(dao)困(kun)惑(huo)。但(dan)是(shi)，通(tong)過(guo)使(shi)用(yong)增(zeng)強(qiang)型(xing)GPS以及來自MEMS傳感器的INS運動跟蹤數據在這些缺少GPS信號的環境中實現高質量的動態導航
，消費者幾乎在任何地方都可以享受便攜GPS增強應用的無縫工作

，特別是在他們最需要的時候。

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