没了 GPS/北斗，我们还能定位吗？

南京的GPS、北斗信号异常事件已经过去了一段时间，虽然导致这起事件的原因众说纷纭，但有一个比较有趣的问题最近一直在麻辣GIS群里讨论：如果有一天，我们的GPS和北斗信号都不正常，而我们又没有军用频段，该怎么定位呢？关于这个问题小编之前写过一点，参考了下各位群友的回答和小编收集的资料，整理了一下，如果有不对的地方还请大家多多指正。

在聊这个话题之前，我们先说一个新的概念：全源导航（All-source Positioning）。在这个万物互联的时代，最依赖的GPS并不是万能的，卫星信号无法穿透厚重的钢筋混凝土，也无法在水下传播，全源导航就是通过其他各种传感器的集成，来实现GPS失效之后的替代方案。那目前常见的方案有哪些呢，我们来具体盘点一下。

换一个 GNSS 系统

这是最简单的方式，截止2025年，飘在空中的卫星定位系统其实有很多，GPS不行了换北斗，北斗不行了换 GLONASS（俄罗斯）, GLONASS 没了还可以换 Galileo （欧盟），GLONASS不行了还有 QZSS （日本的卫星定位系统服务日本及周边），QZSS 不行了还可以试试 IRNSS （印度的卫星定位系统服务印度及周边）。

是不是觉得有些定位系统没听过，这太正常了，实际上全球卫星定位系统中GPS一直是知名度最高的，但世界各国、地区也都意识到了唯一依赖美国的技术风险，于是乎纷纷上马了自己的全球或者区域导航系统。那是不是有了这些系统就都可以用呢？也不一定，这还要看你的手机支持哪些导航系统，比如 Apple 在 iPhone 12 及之后型号基本覆盖了全球主要GNSS，比如GPS、GLONASS、Galileo、北斗甚至QZSS，其他机型大家需要自己去查相关参数，毕竟小小的手机多支持一个定位系统都要配套相应的传感器及算法。

4G/5G信号定位

这种方式也是老生常谈了，小编在之前的文章《使用手机号真的可以定位你的位置吗？》中介绍过这个技术，核心原理就是三点定位，见下图：

当然不还不一定要三个点，点越多越准。想想我们现实生活中随处可见的信号塔，只要不是生活在偏远的地区，基本都可以通过这种方式来进行定位。这也是电视上给犯罪份子打电话，然后进行位置跟踪的技术原理之一，当然现在科普的大家都懂了，刚入门的小偷也知道关机拔卡。

视觉定位

这个很有意思，小编在之前的文章《分享三个AI（Nano Banana）结合GIS应用方向》中介绍过一个神奇的AI应用：基于照片来推测拍摄位置。

视觉定位技术是近年来发展最快的定位技术之一，它利用计算机视觉和人工智能技术，通过分析摄像头捕捉的图像来确定位置。视觉 SLAM（同步定位与地图构建）系统以连续采集的图像帧作为输入，输出相机在空间中的运动轨迹以及对环境的三维几何结构重建。视觉定位的优势在于精度高且信息丰富，不仅能确定位置，还能提供环境的语义信息，甚至可以应用于室内导航场景，但其精度受限于预先采集数据及光照变化、遮挡等因素。目前小编还是很看好这个技术，相信在不久的将来也可以成为定位的主流方案。

地磁定位

地磁定位技术利用地球磁场的局部特性进行定位，是一种无需任何硬件部署的定位方法​。地球的磁场在不同地点表现出细微的差异，而建筑内的钢筋结构会进一步改变地磁场的分布，为每个区域形成独特的磁场 "指纹"​。地磁定位的原理是利用智能手机和平板电脑中的三轴磁力计传感器，检测室内区域的三轴磁感强度值（X、Y、Z），然后通过指纹匹配算法，将不同的磁感强度值与地理位置对应起来​。这种技术的优势在于磁场分布相对稳定，不会像 WiFi 信号那样频繁变化。

不过，地磁定位也有明显的缺点。首先需要预先建立地磁指纹地图，这需要在目标区域进行大量的地磁数据采集工作。其次，当室内装修布局或电器发生变化时，可能会导致磁场变化，需要及时更新数据库​。因此在目前的阶段，地磁定位通常作为其他定位技术的辅助手段使用。

惯性导航（INS）

惯性导航依赖你在失去GPS/北斗信息之前已经明确定位了自己的位置。利用加速度计和陀螺仪等惯性测量单元，只要知道你的起始位置，通过积分算法，算出你向哪个方向走了多远、转了多少度，就能推算出当前位置。这就是GIS领域常说的航位推算（Dead Reckoning）。

聪明的你一定可以想到这种方式会有一种误差积累的问题，就像闭着眼睛走路，走得越久偏得越远。所以在实际应用中，它是所有定位技术的“最佳伴侣”。现在你的手机、汽车在隧道里不断网，基本都是靠“GNSS + INS”的组合导航在撑着。也就是说让误差积累不要太多，不断用GPS去修正当前位置，减小误差。

WiFi、蓝牙、UWB

这三项技术目前是室内定位的常用技术，比如商场、医院、园区。

UWB（超宽带）是这两年室内定位最火的技术之一，苹果AirTag、高端手机解锁宝马车都在用它。利用纳秒级的超短脉冲信号，通过测量信号的飞行时间（ToF）或到达时间差（TDoA）来实现厘米级的精确定位。UWB 信号具有极强的抗干扰能力和穿透能力，即使在复杂的室内环境中，也能有效抵抗多径效应的影响。但 UWB 技术成本高，基站、标签都价格不菲，并且功耗相对较大，需要专业的硬件支持。

蓝牙定位技术近年来发展迅速，特别是低功耗蓝牙（BLE）技术的普及，让蓝牙定位成为室内导航的重要选择。目前蓝牙定位主要有两种模式：RSSI 模式和AoA/AoD 模式。RSSI 模式通过智能手机、定位手环等终端接收蓝牙信标的信号强度，计算距离后根据三角定位算法确定位置。这种方式成本极低，单个 iBeacon 信标只需几十元人民币，但精度相对较低，通常在 1-5 米。而基于蓝牙 5.1 及以上标准的 AoA（到达角）/AoD（出发角）技术则实现了质的飞跃，利用信号到达或出发的角度信息计算位置，定位精度可达 **0.1-1 米**。蓝牙信标价格相对低，且部署灵活。目前在博物馆导览、商场导购、养老院人员监护等场景广泛应用。

WiFi 定位技术是最容易实现的室内定位方案之一。它的工作原理主要基于接收信号强度，通过测量手机接收到的 WiFi 信号强度，结合信号传播模型计算出与 WiFi 接入点的距离。高级一点也可以使用"位置指纹" 技术，通过提前采集室内不同位置的 WiFi 信号特征，建立一个包含路由器 MAC 地址、信号强度等信息的指纹数据库​。当用户在室内移动时，手机会实时采集当前环境的 WiFi 信号特征，然后与指纹库进行匹配，从而确定自己的位置。这种技术最大的优势是无需额外部署硬件，因为 WiFi 路由器在商场、酒店、办公楼等场所已经广泛存在。虽然传统 WiFi 定位的精度通常在 2-8 米之间，但对于商场导购、寻找餐厅等日常需求已经足够。一些先进的 WiFi 定位系统，如 WiFi FTM（Fine Time Measurement）技术，在理想条件下精度可达 1 米​。

不得不说的马斯克（星链、特斯拉）

这里值得一提的是这几年一直在国内外互联网活跃的马斯克的星链卫星系统，目前 SpaceX 通过发射带有先进调制解调器的星链卫星，将它们变成太空中的手机信号塔，现有的 4G LTE 手机，无需专门改装，即可直接接收卫星信号。所以它是卫星导航还是4G导航？

另外一点就是特斯拉的自动驾驶FSD，也就是之前被大家所诟病的纯视觉方案。我们不讨论自动驾驶，单说这覆盖全球的特斯拉恐怖销量，外加每天24小时源源不断的视觉数据采集，小编觉得甚至在不久的将来它是最有可能将视觉定位实现并推广的，甚至Google的街景都不一定能打的过。

总结

最后小编想说一下未来定位技术的发展，诚然小编也认为视觉、地磁等方案有着很大的潜力，但可见的未来里应该没有一个方案可以通吃，多源融合也就是全源导航仍然会是未来的发展主流。在室外开阔地，北斗/GPS 是主力；进隧道，惯性导航 接手；进停车场，UWB 或 视觉SLAM 负责最后一公里；全过程辅以高精度地图等等。

如果真的要抬杠说，我的手机没信号了、蓝牙WiFi坏了，收不到GPS北斗信号，陌生的城市我应该怎么定位导航？那...按群里大神的说法，我们还拥有一个天生的定位神器：鼻子下面的嘴巴，真没信号就去直接问路啊，技术只是辅助，人才是主体啊！