По звонку определить местоположение телефона: как узнать, откуда звонил абонент

А что там с мобильной связью?

Здесь, увы, не всё так гладко. Если GPS может определить координаты с точностью до метра, то триангуляция в сотовой связи такого качества обеспечить не может. Почему? Дело в том, что в данном случае в качестве опорного пункта выступает базовая станция.

Считается, что если есть две БС, то можно получить одну из координат телефона. А если их три, то точное местоположение – это не проблема. Частично это верно. Но триангуляция мобильного телефона имеет свои особенности. Но тут встаёт вопрос о точности.

Перед этим нами была рассмотрена система глобального позиционирования, которая может достигать феноменальной точности. А вот, несмотря на то, что мобильная связь имеет значительно больше аппаратуры, говорить о каком-то качественном соответствии не приходится. Но обо всём по порядку.

В геодезии

метод триангуляции

В геометрии

триангуляция что это

Для получения более точных данных используют электронно-вычислительные машины. Отдельно следует упомянуть про такой момент, как триангуляция Делоне. Её суть в том, что при имеющемся множестве точек, за исключением вершин, все они лежат вне окружности, что описывается вокруг треугольника.

В информационных сетях

И постепенно подходим к самому интересному толкованию слова «триангуляция». Что это такое в информационных сетях? Следует отметить, что здесь существует большое количество различных вариантов трактовки и использования. Но в рамках статьи из-за ограничения её размера внимание получит только GPS (глобальная система позиционирования) и мобильная сеть. Несмотря на определённую схожесть, они довольно сильно различаются. И мы сейчас выясним, чем же именно.

В прошлом

Информация о предыдущем местонахождении телефона берется из архива. На основании записей учета стоимости, по которым абоненту выставляется счет за услуги связи, можно вычислить местоположение прибора в прошлом. Как правило, отчет содержит номер телефона, IMEI-код устройства, LAC – группа станций связи, и Cell ID – идентификатор ячейки.

Читайте про операторов:  СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ МОБИЛЬНОЙ СВЯЗИ - Успехи современного естествознания (научный журнал)

Тем не менее эту информацию оператор предоставит только по запросу правоохранительных органов.

В режиме ожидания

В режиме ожидания установление местоположения не работает по двум причинам:

  1. Станция не в состоянии определить количество телефонов в радиусе ее действия и время прохождения сигнала до них. Аппарат не уведомляет сеть о своем решении.
  2. Телефон измеряет уровень сигнала станций и, соответственно, «знает», в зоне действия каких вышек он находится. Но параметр «затухания» сообщения для него скрыт.

Во время звонка

Определить местоположение человека по звонку уже проще. Во время вызова происходит отправка сигнала на базовые станции. По времени возвращения сообщения, а также по Cell ID система может определить примерное расположение устройства.

Вычисление местоположения абонента сети gsm

Основным недостатком поиска расположения человека в мобильной сети является неточность информации. Когда станция отправляет сигнал на телефон (или наоборот), замеряется время его прохождения из точки А в точку Б. При этом не учитываются помехи. Сигнал мог несколько раз отразиться от зданий и других объектов.

То есть замеренное время не соответствует периоду прохождения сообщения «по прямой». Именно поэтому даже в идеальных условиях точность измерения мобильной сети имеет погрешность в 300–500 метров.

Также на актуальность информации влияет количество телефонных станций в районе использования. В крупных городах метод может работать с небольшой погрешностью, тогда как в сельской местности показатель увеличивается до 35 километров.

Глобальная система позиционирования

Уже прошло не одно десятилетие с тех пор, как GPS был запущен и успешно функционирует. Глобальная система позиционирования состоит из центральной станции управления, размещённой в Колорадо, и наблюдательных пунктов по всему миру. За время её работы успело смениться уже несколько поколений спутников.

Сейчас GPS представляет собой мировую радионавигационную систему, которая базируется на ряде спутников и земных станций. Её преимуществом является возможность расчета координаты объекта с точностью до считанных метров. Как может быть представлена триангуляция?

Как правильно выполнить триангуляцию вышек сотовой связи gsm для определения местоположения?

Прежде всего, я пытаюсь совершить всю эту катастрофу на C # (.net 4), поэтому, если вы придумаете какой-то код, который поможет мне, это будет полезно, но на самом деле на этом этапе может помочь что-нибудь.

У меня есть ситуация, когда у меня есть устройство, которое может получать информацию только о ячейке GSM (кстати, через AT KCELLкоманду), поэтому у меня есть набор значений о вышках сотовой связи (у каждой есть LAC, MCC, MNC, Cell ID, мощность сигнала и первое время Продвигать). Поэтому я думаю, что я нахожусь в хорошем месте, чтобы иметь возможность придумать какую-то координату долготы и широты (хотя и неточно, но, ну, ну). Здесь я обращаюсь за помощью, потому что теперь мой маленький мозг сбился с пути …

Я вижу различные службы, которые обеспечивают разрешение кода ячейки (Google, Open Cell ID и т. Д.), И они принимают LAC, MCC и т. Д. В качестве аргументов и возвращают координаты. Я полагаю, что то, что они возвращают, будет, следовательно, координатами данной башни, в которую я прохожу. Так что в моем случае я мог бы отправить все LAC и т.д., которые у меня есть, и получить обратно набор значений долготы и широты. Великолепно, но мое устройство не здесь. Теперь я думаю, что мне нужно провести какую-то триангуляцию, и именно здесь мой недостаток знаний причиняет мне боль.

Так я прав до сих пор? Предполагая, что да, как мне выполнить этот расчет (есть ли что-то, что подскажет мне, что мне делать со всеми этими числами или, что еще лучше, какая-то библиотека с открытым исходным кодом, на которую я могу ссылаться и скармливать все это, чтобы получить что-то разумное) ?

Я предполагаю, что мне нужно будет использовать опережение по времени, чтобы определить приблизительное расстояние от вышки сотовой связи (возможно, используя силу сигнала каким-то образом), но что мне делать? Как вы понимаете – я здесь совсем не в себе!

Например, вот что я могу получить от вышеупомянутой AT-команды:

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

разобрав его и проанализировав, я бы получил (надеюсь, я правильно разбираю это – конечно, есть шанс, что в моей процедуре синтаксического анализа есть ошибка, но это выглядит разумно):

Number of cells: 5

Ячейка 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

Ячейка 2

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

Ячейка 3

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

Ячейка 4

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

Ячейка 5

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

Итак, со всей этой информацией, как мне наиболее точно найти, где я на самом деле нахожусь?

Как это работает на практике?

Условно здесь можно выделить четыре основных этапа. Первоначально осуществляется триангуляция спутников. Затем измеряется расстояние от них. Проводится абсолютное измерение времени и определение спутников в космосе. И напоследок проводится дифференциальная коррекция.

Итак, первоначально измеряем расстояние до спутника. Установили, что оно составляет 17 тысяч километров. И поиски нашего местоположения существенно сужаются. Точно известно, что мы находимся на конкретном расстоянии, и нас необходимо искать в той части земной сферы, которая находится в 17 тысячах километрах от засеченного спутника.

Обращение к третьему спутнику позволит ещё дополнительно уменьшить территорию поиска. И так далее. Местонахождения определяется как минимум по трем спутникам. Определение точных параметров идёт согласно заложенным данным. Допустим, что радиосигнал двигается со скоростью близкой к световой (то есть, немногим меньше 300 тысяч километров в секунду).

Определяется время, за которое он проходит от спутника к приёмнику. Если объект находится на высоте в 17 тысяч километров, то это будет около 0,06 секунды. Затем устанавливается позиция в пространственно-временной системе координат. Так, каждый спутник имеет четко заданную орбиту вращения. И зная все эти данные, техника и осуществляет расчет местонахождения человека.

Легенда о “триангуляции” в сети gsm и ее разоблачение – 18 сентября 2009 – dxradio portal – системы радиосвязи

Вопрос: “чисто теоретически, если можно стандартными средствами
определить расстояние от БС до телефона, то по расстояниям от трех БС
можно получить точные координаты аппарата, а во расстоянию от двух БС-2 точки, в одной из которых будет находиться телефон, так?
“.

Действительно, подобное мнение широко распространено на просторах
интернета. Так как часть этого утверждения – сущая правда
(стандартными средствами иногда можно определить расстояние от
телефона до БС (тсс! ни слова о точности измерения!)), кажется, что все
утверждение целиком – тоже правда. Так ли это? Давайте разберем его на
части и исследуем подробнее.

Сразу оговорюсь. Я в курсе, что существуют A-GPS, TOA, AOA, и другие
страшные слова. Я в курсе, что для ряда практических задач достаточно
знать местоположение телефона с точностью до location area. Я в курсе,
что можно послать на телефон SMS или позвонить, и при этом обновится
информация о camped cell, что тоже может быть приемлимым способом
“засечь” местоположение конкретного телефона для каких-то конкретных
применений. Данный пост не ставит своей целью показать, что все
эти способы – чушь и не могут существовать, в конце-концов – я сам
писал о способах определения географического положения
абонентов
. Данная статья посвящена одной вполне
конкретной легенде: что, мол, базовые станции GSM-сети триангулируют
местоположение телефона (вариант – всех телефонов в зоне покрытия) и
эта возможность является стандартной функцией любой BS/любой GSM сети.

Начнем с аналогии (кто же из нас не любит начать с аналогии?).
Рассмотрим такое утверждение: “поскольку при помощи ping-а можно
определить расстояние от одного компьютера до другого, то по
расстояниям от трех компьютеров (зная их координаты), можно получить
точные координаты искомого компьютера”. Не торопитесь кричать: “Бред!”.

А что если мы возьмем четыре компьютера, соединим их проводами (если
надо – с репитерами) по схеме “звезда” (один – в центре, три –
соединены с ним), причем провода проложим строго по прямой, и обеспечим
такую длину проводов, чтобы ошибка измерения времени пинга не влияла
существенно на вычисление расстояния?

Сможем ли мы в таком случае определить координаты центрального
компьютера, зная координаты периферийных и пользуясь только ping-ом?
Сможем. Означает ли это, что подобный способ можно использовать
всегда? Безусловно, нет. Во-первых, провода редко соединяют два
компьютера строго по прямой, во-вторых – мы, как правило, не знаем
точных координат тех машин, с которых мы пингуем, и т.п. Думаю, вы сами сможете продолжить этот список.

Теперь вернемся к исходному утверждению. Можно ли “стандартными
средствами определить расстояние от БС до телефона?”. Короткий и ничего
не объясняющий ответ – “можно”. Зададимся дополнительными вопросами:

  1. Кто сказал, что это будет кратчайшее расстояние?
  2. Кто занимается измерениями – базовая или телефон?
  3. С какой точностью будет произведено измерение?

Ответы на эти вопросы будут такими:
Действительно, базовая станция в процессе обслуживания разговора
занимается расчетом величин т.н. timing advance и передает их телефону.
Телефон использует их, чтобы корректировать ход своего clock timer-а
так, чтобы у него и у базовой “часы тикали одинаково”. Действительно,
базовая “замеряет” время прохождения сигнала от базовой до телефона, но
ей абсолютно пофиг, сколько раз по пути следования сигнал отразился от
зданий и т.п.

Итак, вот первая ложка дегтя: несмотря на то, что базовая
измеряет время прохождения сигнала от себя до телефона, делает она это
только в процессе обслуживания звонка и мы не можем
использовать это значение для рассчета расстояния от базовой до
телефона по прямой. Плюс ко всему, даже в идеальных условиях TA
дает точность измерения до 500 метров.

Едем дальше. Знает ли базовая, сколько телефонов находятся в зоне ее
покрытия в режиме ожидания и каково время прохождения сигнала до них?
Нет и нет. При выборе в качестве camped cell любой соты в пределах
текущей location area телефон не должен (и не будет) уведомлять сеть о
своем решении (см. статью про location update).

Знает ли телефон, какие базовые находятся в “зоне слышимости” и каково
время прохождения сигнала до них? Да и нет. Телефон может
измерить уровень сигнала базовой (и занимается этим все время), но он
не знает/не может измерить величину затухания сигнала.

Даже если телефон мог бы измерить уровень затухания и/или время
прохождения сигнала до соседних базовых, мог бы он сам вычислить свои
координаты? Нет, т.к. он не знает координат базовых.

О! Идея! Раз базовые (или BSC – не суть важно) “знают” свои
координаты и “знают”, какова мощность их передатчиков, а телефон
“знает”, насколько хорошо он их “слышит”, давайте каким-то образом
сведем эти данные в одну точку, и там проведем расчет координат.

Допустим, в SIM-карте телефона будет специальный applet, которых по
сигналу извне (или с какой-то периодичностью) будет передавать по RACH
пакетик, в котором будут CellID и RxLevel соседних базовых, а BSC будет
получать эти пакетики, и на их основании высчитывать координаты
телефона и передавать их дальше, какому-то выделенному серверу (для
простоты, назовем его LBS), который будет хранить координаты и при
нужде отдавать другим системам. А если какой-то телефон надумает
позвонить или принять звонок, BSC дополнительно скорректирует уже
имеющиеся координаты с учетом TA.

Смотрите, мы построили систему, которая по запросу к LBS-серверу
может отдать нам координаты произвольного телефона в этой GSM-сети (при
условии наличия в его SIM-карте нужного нам applet-а). Казалось бы,
победа?

А теперь давайте посчитаем, что нам пришлось (пусть и умозрительно)
модифицировать в обычной GSM Phase 2 сети, чтобы получить такой
результат:

  1. Добавить в SIM-карту applet
  2. Модифицировать все BSC и/или BS
  3. Добавить LBS-сервер и обеспечить его каналами (физическими или логическими) связи с BSC.

Другими словами – мы разработали и “внедрили” на сети GSM-оператора решение для предоставление location-based services.

А теперь вернемся к начальному утверждению. Как видно, понадобилось
существенно модифицировать сеть для того, чтобы превратить
теоретическую возможность в возможность практическую.
Очевидно, что далеко не все GSM-операторы проделали такую (или
подобную описаной) работу и обладают возможностью определять местоположение вашего телефона.

Соответственно, если не тыкать пальцем в конкретного оператора, а
говорить о GSM как о технологии вообще, то лучше ограничится тем, что
“стандартные возможности сети GSM допускают построение системы
определения местоположения абонента на основании измерения параметров
прохождения радиосигнала, но стандарта GSM Phase 2 на такие
системы/технологии – нет”. И не более того.

Источник: http://pro-gsm.info/triangulation-legend.html

Оператор мобильной связи

Самый распространенный вид поиска телефона от оператора – по IMEI-коду устройства. Серийный номер присваивается аппарату на заводе для первого соединения с сетью. При выходе смартфона на связь базовая станция получает информацию о номере телефона и IMEI-коде устройства. Соответственно, по этим двум параметрам оператор может найти телефон.

По звонку определить местоположение телефона: как узнать, откуда звонил абонент
IMEI

На заметку. Такую информацию компания предоставит только по запросу от правоохранительных органов.

Операторы также предлагают услуги по отслеживанию передвижения абонентов по предварительному их согласию. Самые популярные тарифы рассмотрены в таблице.

НазваниеОписаниеЦена
Геолокация Теле2Позволяет отслеживать перемещение людей в течение последних трех дней. Информация отправляется в виде СМС-сообщений.Бесплатно первые 3 дня, затем 2 рубля в сутки
Билайн ЛокаторРаботает только на ОС Android. Положение устройства отмечается на карте.7 рублей в сутки
МТС ЛокаторДля слежки за человеком нужно добавить его в список друзей, то есть отправить сообщение с его номером на 6677. Информация будет выводиться на карте. В месяц доступно 100 запросов.Первые две недели бесплатно, потом 100 рублей в месяц
Мегафон РадарСледить можно не только за абонентами Мегафон, но и за номерами других операторов. В день доступно 99 запросов. Можно подключить до 5 человек.3 рубля в сутки
По звонку определить местоположение телефона: как узнать, откуда звонил абонент
МТС Локатор

Определение местоположения абонента при звонке в экстренную службу

По звонку определить местоположение телефона могут и экстренные службы. В частности, при звонке на номер 112 расположение устройства устанавливается автоматически. Первые попытки наладить автоматическую систему поиска пострадавшего начались в 2022 году, а с 2022 года сервис постепенно вводится в работу.

Узнать, откуда звонил номер и конкретное его местоположение, позволяет интеграция информации от операторов. МЧС имеет доступ к тем же инструментам, что и мобильные компании. Это позволяет спасателям более оперативно приступить к работе.

Неправильно было бы утверждать, что поиск по сотовой сети – это надежный способ отслеживания перемещений абонента. Тем не менее в случае пропажи человека или телефона этот метод может быть единственной надеждой.

Специфика глобальной системы позиционирования

триангуляция делоненавигационных системах.

Алгоритмы триангуляции благодаря своей универсальности и охвате всей планеты позволяет свободно путешествовать даже по незнакомым местам. При этом система сама прокладывает путь, указывает, где необходимо свернуть, чтобы добраться до установленной конечной цели.

Текущий момент

Для экономии заряда телефон большую часть времени не передает сигналы, а только принимает их. Соответственно, получить информацию о том, где находится аппарат, в режиме ожидания сложно. Однако если смартфон включен, то с определенными промежутками времени он отправляет Location Update, то есть номер ячейки, в которой он находится.

Сам оператор может «заставить» телефон чаще обновлять данные о своем положении с помощью специальных сообщений (null SMS, zero SMS). Человек, в руках которого находится устройство, не заметит прихода СМС.

Телефон

На самом гаджете можно дополнительно включить опцию определения положения по беспроводным сетям – мобильной и Wi-Fi. Для этого надо перейти в «Настройки» / «Геолокация» и подключить нужный режим. Тем не менее и без назначения дополнительных функций телефон будет обладать возможностью отследить свое положение.

Даже в режиме ожидания гаджет постоянно замеряет качество сигнала с вышек, находящихся рядом. Если телефону доступна информация о координатах вышек, то он сможет узнать свое примерное местоположение.

По звонку определить местоположение телефона: как узнать, откуда звонил абонент
Определение положения по беспроводным сетям

Триангуляция местоположения телефона

При поиске смартфона в мобильной сети используется несколько принципов:

  1. Cell of Origin, или «ячейка происхождения». Принцип базируется на поиске ячейки (или соты), в которой находится устройство. Карта местности расчерчивается оператором связи на условные сегменты, каждый из которых обслуживается одной или несколькими вышками связи. При выходе на связь система получает Cell ID, то есть идентификатор соты, в которой находится аппарат. Таким образом, по количеству станций, сигнал с которых принимает гаджет, определяется его местонахождение. Чем больше вышек на территории, тем мельче ячейки на карте. Соответственно, предоставляемая информация точнее.
  2. TOA (Time of Arrival, или время прибытия сигнала). По схожему принципу действуют орбитальные группировки. Телефон отправляет сигнал на ближайшие антенны. Так как последние недвижимы в пространстве, их координаты заведомо известны. Сам аппарат также вычисляет силу сигнала, поэтому время, за которое сообщение пройдет определенное расстояние, тоже известно. По этим двум критериям смартфон вычисляет, насколько удалены от него вышки. Используя станции как ориентиры, прибор вычисляет свои координаты.
  3. OTD (Observed Time Difference, или наблюдаемая разность времени прибытия сигнала). Принцип схож с предыдущим, главное отличие – роль сигнала играет звонок с телефона. Сигнал на вышки уходит до установки голосового соединения, данные о местоположении возвращаются на устройство после окончания вызова.
По звонку определить местоположение телефона: как узнать, откуда звонил абонент
Триангуляция местоположения телефона

Триангуляция (от англ. Triangle – треугольник) – это принцип, позволяющий определить местоположение телефона максимально точно при помощи сигналов с трех вышек. Так как поиск происходит в двухмерной плоскости, а зону действия каждой станции можно условно определить как окружность, то пересечение трех «кругов» дадут наиболее точную информацию о положении объекта.

Подробнее поиск по мобильной сети описан в видео.

Шаг 1

Включите мобильный телефон. Живой сотовый телефон постоянно находится в режиме ретрансляции с окружающими вышками сотовой связи, чтобы обеспечить наиболее сильный сигнал, то есть телефон должен быть готов к отправке сигнала.

Шаг 2

Обратите внимание на местоположение сигнальной башни, принимающей самый сильный сигнал. Нарисуйте его радиус покрытия. Теперь у вас есть одна точка с кружком и вы знаете, что телефон находится где-то внутри этого кольца.

Шаг 3

Добавьте радиус второй башни и местоположение, получающее сигнал с вашего мобильного телефона. Перекрытие между этими двумя сферами сужает выбор вашего телефона до двух точек.

Шаг 4

Поместите уровень сигнала третьей башни, получающей сигнал с вашего мобильного телефона, с двумя другими. В точке, где эти три орбиты пересекаются, у вас есть местоположение сотового телефона.

Заключение

алгоритмы триангуляции

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *