蓝牙定位技术的探讨及测试方法,蓝牙测试方法和标准
摘要：蓝牙定位技术主要应用于室内定位，目前有蓝牙感知和蓝牙定位两个应用方向，由于技术特点的限制，现阶段的蓝牙定位技术精度为10米，难以满足定位产品市场的需求。2019年蓝牙组织
摘要：蓝牙定位技术主要应用于室内定位，目前有蓝牙感知和蓝牙定位两个应用方向，由于技术特点的限制，现阶段的蓝牙定位技术精度为10米，难以满足定位产品市场的需求。2019年蓝牙组织发布了蓝牙5.1技术，该技术引入寻向功能，将定位精度提升到厘米级。蓝牙5.1终端产品的射频性能，直接影响到应用软件的方向计算结果，导致定位精度无法达到最佳。本文介绍了蓝牙当前的定位技术和最新的5.1寻向技术，针对蓝牙5.1的终端，提出一套测试方案，适用于研发和生产中，能够有效提高终端的定位性能。
关键词：蓝牙定位，蓝牙5.1，寻向，定位
0 引言蓝牙技术已经普遍应用于智能手机、健康手环和电脑等电子设备，得到广泛的关注。据蓝牙组织统计，目前有不少于80亿蓝牙设备，在未来，物联网高速发展中，蓝牙设备的数量会越来越庞大[1]。由于卫星信号受到遮挡后衰减，室内定位一直是卫星定位的死角。近年来，基于现有的无线技术，人们进行了一些室内定位的研究和开发。其中，由于技术成本低，基于低功耗蓝牙的定位方案受到人们的追捧，已经在市场上得到实际应用。但是，现有的蓝牙定位方案，存在明显的缺陷，比如，定位精度为1到10米，难以满足高精度的定位需求。2019年，蓝牙组织根据人们在室内定位方面的需求，在蓝牙5.1中新增了蓝牙寻向功能，结合现有的蓝牙定位方案，定位的精确度可达到厘米级[2]。
本文首先介绍了现阶段蓝牙在定位方面的应用和技术原理，其次，阐述了蓝牙寻向技术原理和应用上的优势，最后，针对蓝牙5.1定位终端的生产和研发测试，提出一套基于射频的测试方案。
1 蓝牙定位的应用介绍无线电波在传输过程中，随着传输距离的增加，信号会逐渐衰减。根据此特性，当前的蓝牙定位方案基于相同的实现方式：根据测试发信方的信号强度，蓝牙受信设备估算与发信方的距离。根据定位的应用场景，主要分为两个应用方向，蓝牙感知技术和蓝牙定位技术[3]。
蓝牙感知技术蓝牙感知技术的实现相对简单：根据发信方的信号强度变化来判断发信方的位置。如图1所示，受信方接收到发信方的信号，对信号进行分析后，估算距离远近，在移动中，随着距离发生变化，信号强度发生变化，信号增强，则更接近发信方，反之，则远离发信方。
图1：蓝牙接近
基于蓝牙感知技术，目前的应用是物品查找和兴趣热点两种服务。物品查找主要是针对个人的一些应用，比如寻找个人用品，钱包或者钥匙。在钱包里放置蓝牙设备，用户根据手机中的一个应用软件，搜索该蓝牙设备，就能监控或寻找钱包。
兴趣热点是指在一些大型公共场所里，在特定的兴趣地点安装蓝牙设备，供访问者搜索。比如，在博物馆里，给展品绑定蓝牙设备，参观者用手机上的应用软件，根据展品上蓝牙设备发送的信号，更容易的找到自己感兴趣的展位。根据商场里的商店发送的信号，顾客更容易找到自己感兴趣的品牌。这些应用场景，都可以通过兴趣热点，使用户得到更好的服务体验[3]。
蓝牙感知技术，从自身移动时信号强度的变化判断与发信方的距离远近变化，在实际应用中，需要“移动”较长的时间，才能找到大约的方向，用户体验较差，所以，只能应用于一些简单的场景。
蓝牙定位技术蓝牙感知技术是端对端的简单应用，而蓝牙定位技术则是相同原理下的一种复杂应用，主要分为实时追踪和室内定位两个应用方向。
1.2.1实时追踪
实时追踪，主要应用于资产追踪或者人物追踪。例如，物流仓库中的货物、叉车和工人，医院的医护设备和病人，可以通过实时定位，进行更安全更优化的管理。如图2，在室内特定位置的安装蓝牙接收机，实时接收从被追踪者发出的信号，蓝牙接收机将各自接收到的信号强度上报给服务中心，通过计算得到被追踪者的位置。根据平面三点定位的要求，平面上需要安装至少三个接收机，所有接收机需要构成网络，由服务中心统一管理[3]。
根据对实时性的要求，可以设置被追踪者信号的发射周期，发射周期越大，电池的能耗越小，被追踪者待机时间也越长，该周期的长短直接决定了追踪位置的刷新率。
图2：实时定位拓扑图
1.2.2室内定位
室内定位，主要是通过提供辅助信号，帮助终端计算自己的位置信息，主要应用于一些大型室内公共场所，例如，大型商场、超市或者办公楼。在商场里安装固定位置的蓝牙发射装置，周期性的发送蓝牙信号，如图3，访客通过手机应用软件，接收来自固定发射器的信号，通过信号强度计算自己与固定发射器的距离。在平面上，通过至少三个固定发射器的信号强度，就能得出平面上的位置信息[3]。
图3 室内定位拓扑图
蓝牙定位技术，首先，需要在室内布置一定数量的固定蓝牙设备，而且，这些蓝牙设备的位置坐标时已知的。其次，通过测量信号强度估算距离，由于估算的精度有限，目前的定位精度为1到10米，该定位精度远达不到市场的需求。针对该问题，蓝牙组织在蓝牙5.1中引入了寻向技术，将定位精度提高到厘米级。
2 蓝牙5.1：寻向功能在蓝牙5.1新增的几个功能中，蓝牙寻向功能是最重要的特性。根据应用场景的不同，分成两种寻向方式，到达角度（AoA）和离开角度（AoD）。
2.1到达角度（AoA）
图4为AoA的示意图，发信方为单天线，受信方为多天线。发信方的连续波信号到达受信方后，由于受信方每个天线与发信方的距离差异，到达的时间形成差异，造成了电磁波的相位差异。每个天线上可以得到不同的相位信息，利用天线间的相位差，AoA测试法就可以计算得到与被定位对象的角度。从应用场景上，AoA类似于当前的蓝牙实时追踪技术[3]。
图4 AoA定位模型
如图5，d为接收天线阵列中两个天线的距离，为两个天线的相位差，为波长。
图5 到达角度计算
根据公式1，就能计算得到到达角度。
2.2离开角度（AoD）
图6为AoD的示意图，发信方的多个天线组成天线阵列，分时发送同一个连续波信号。由于每个发射天线与接收天线的距离不同，信号到达受信方后，形成了相位差异。利用相位差，AoD测试法就可以计算得到自己与对方的角度。AoD可以替代现在的室内定位模型，用于室内定位[3]。
图6 AoD定位模型
如图7，d为发射天线阵列中两个天线的距离，为两个天线的相位差，为波长，根据公式1，计算得到离开角度。
图7 离开角度计算
2.3蓝牙寻向的技术优势
相对于现有的蓝牙定位技术方案，寻向技术的引入，对定位精度的改进有了新的突破口。
首先，蓝牙感知是根据接收信号强度的变化，分析距离远近变化，受无线环境影响，存在较大的不确定性。寻向技术则通过发信方信号，无需信号强弱分析，直接计算发信方的方向。所以，蓝牙寻向在物品查找和兴趣热点两种服务的应用中，优势更加明显。
其次，现有的实时追踪和室内定位的应用中，根据信号强度测距，会带来很大的误差。如果引入寻向技术，结合方向信息和信号测距结果，能得到更准确的位置信息。
因此，蓝牙寻向的引入，让蓝牙定位有了更大的发展空间。
2.4蓝牙寻向的实现难点
如图8，蓝牙5.1在信号的尾部引入了CTE部分（constant Tone Extension），CTE由内容为全1的符号组成，CTE所含符号的数量由上层协议决定。接收机是通过对CTE数据的采样分析，得到波长，相位。在计算公式1中，参数波长、相位差和天线距离直接影响了寻向的误差。
图8 蓝牙5.1的信号格式
首先，波长由发射信号频率决定。因为CTE由全1的符号组成，CTE部分的频率为调频后的频率，真实的波长由载波频率和调制频率的准确性来决定。
其次，是接收方通过信号采集，分析得到的结果。如图9所示，多天线发射或者接收时，需要在各个天线上依次发送信号，每次切换天线时，需要预留一个切换时隙，作为保护间隔。所以，天线切换和相位的连续性也会对寻向计算产生影响。
图9 CTE信号收发时隙
最后，由于电路板的布置和天线形态的不同，天线距离d存在不确定性，本文在载波频率为2402MHz，天线距离d为80mm，测试角度不变的情况下，在天线距离d的误差从0递增到40mm时，分析对角度计算结果的影响。如图10，图中曲线分别为理想角度和实际计算角度，理想角度保持恒定，当天线距离的误差增大时，实际计算的角度有递增趋势。
图10 天线距离误差对寻向结果的影响
减少上述因素带来的影响，就能进行更精确的寻向。而使用测试仪表对产品的性能测试，构建相应的测试模型，能从测试数据上分析产品的寻向精度，同时，也能对产品的寻向结果进行校准。
3 蓝牙5.1的测试根据蓝牙寻向产品的分类，蓝牙组织在测试规范中分别对到达角度（AoA）和离开角度（AoD）的产品，制定了发射机和接收机的测试项目[4]。
发射机的测试项目，包含发射功率，发射机的载波频率误差以及频谱漂移，另外，AoD产品具有多天线，工作时多天线分时发射信号，所以，需要测试AoD产品天线切换时的射频性能，保持功率和相位的稳定性。
接收机的测试项目，针对被测件寻向的要求，需要对接收到的信号功率和相位进行计算。AoA产品具有多天线，工作时多天线分时接收，每个天线准确的计算相位信息，是寻向精度的保证。
AoD接收机和AoA发射机，都是单天线产品结构，采取了相同的测试环境。以罗德与施瓦茨公司的综测仪CMW270为例，如图11，用射频线缆连接仪表与被测件，在测试AoD接收机时，仪表发送信号，AoD产品接收信号。在测试AoA发射机时，AoA产品发射信号，仪表分析信号的射频指标。
图11 AoD接收机和AoA发射机的测试
AoD发射机和AoA接收机，二者都是多天线的产品结构，所以，需要搭建特别的测试环境，如图12，在测试仪表CMW270和被测件之间，需要一个额外的合路器或功分器，CMW500模拟单天线终端[5]。
图12 AoD发射机和AoA接收机的测试
因为测试仪器发送信号的相位和功率是可编辑的，所以，在产品整机的研发和生产阶段，利用测试仪表发出的信号，测试整机定位的准确性。如图13，测试仪在发射信号的相应时隙，改变每个接收天线的对应相位P0、P1、P2和P3，模拟相应的角度。图中四个天线接收的信号，对应时隙的实测相位为△P0、△P1、△P2和△P3，根据实测相位，被测设备计算得到定位角度。模拟的偏差，即为寻向偏差。
图13 测试仪表模拟相位变化
如果动态的改变信号的相位和功率，测试仪表可以模拟移动中的定位场景。功率的变化，对应于发信方与受信方之间距离远近的变化；相位的变化，对应于双方方向的变化。根据应用场景，按照一定的“速度”来改变发射信号的功率和相位，可以模拟相应的移动速度和轨迹。结合应用程序和地图信息，可以测试终端在移动场景下的定位能力。
综上所述，采用测试仪表，可以对蓝牙寻向产品的射频指标进行定量分析，也可以模拟现实的定位场景，进行定位服务的应用测试，在测试中发现和纠正寻向偏差。
4 总结多年来，低功耗蓝牙为消费、零售、医疗保健以及制造领域的各类应用创造了功能强大、低成本的解决方案，寻向技术将使蓝牙技术更好地满足定位服务行业中不断变化的需求。借助测试仪表，在研发和生产阶段对终端产品的测试，能帮助提升定位服务的精度，是产品质量的重要保障。
参考文献
[1] 陈伟，蓝牙音频产品的测试方案, 信息通信技术与政策， 9/2018.
[2] Bluetooth Direction Finding, 20 March 2019.
[3] Enhancing Bluetooth Location Services with
Direction Finding, Bluetooth.
[4] Bluetooth Core Specification v5.1, Bluetooth SIG Proprietary, 21 January 2019.
[5] CMW_Bluetooth_UserManual_V3-7-80_en_35.
蓝牙室内定位，与Wi-Fi定位及UWB定位区别是？
一、Wi-Fi室内定位技术
简单来说，Wi-Fi室内定位技术采用的是三点定位的方式，即通过移动接收设备以及三个Wi-Fi网络接入点的无线信号来确定移动接收设备的位置。由于三个Wi-Fi网络接入点距离移动接收设备的距离有所不同，所以通过一定的算法，就能够十分精确地确定移动接收设备的位置。
WiFi定位
二、蓝牙室内定位技术
蓝牙定位基于RSSI(Received Signal Strength Indication，信号场强指示)定位原理。根据定位端的不同，蓝牙定位方式分为网络侧定位和终端侧定位。
1、网络侧定位系统由蓝牙网关、蓝牙定位标签（蓝牙工卡，蓝牙Beacon，蓝牙手表等蓝牙标签）、终端(手机等带低功耗蓝牙的终端)、无线局域网及后端数据服务器构成。其具体定位过程是：
蓝牙室内定位
在需要定位的区域内部署蓝牙网关，当手持蓝牙终端设备如蓝牙手环的用户进入蓝牙网关的蓝牙信号覆盖范围内，蓝牙网关就能感应到蓝牙手环的广播信号，然后测算出蓝牙手环的RSSI值，通过串口传输给网关内的WiFi模块，蓝牙网关再经过wifi网络传送到后端数据服务器，通过服务器内置的定位算法测算出蓝牙手环的具体位置，后端服务器则可以通过网络把位置信息发给用户。
网络侧室内定位的应用场景
（1）与APP结合，可用于室内定位导航
（2）人员定位跟踪：
（3）与客流分析软件结合，可用于会展客流统计分析
（4）O2O智能考勤和资产定位：与一些智能卡片结合，可用于资产管理和员工管理。
2、终端侧定位系统由终端设备(如嵌入SDK软件包的手机)和beacon组成。其具体定位原理是：
蓝牙终端侧定位方案
在需要定位的区域内部署蓝牙beacon，一般至少需要铺设3个蓝牙beacon信标，定位算法要求至少知道三个点的RSSI值才能准确地计算定位
（1）蓝牙Beacon会每隔100毫秒广播一个数据包到周围；
（2）当人携带终端设备比如智能手机进入蓝牙beacon信号覆盖范围内，智能手机在执行扫描动作时，会间隔地接收到蓝牙Beacon广播出来的数据包
（3）广播包会指示来自于哪一个蓝牙beacon从机的 MAC 地址和当前的接收发送信号强度指示值RSSI。RSSI 值是确定蓝牙主机位置和蓝牙Beacon 之间远近距离的依据。
（4）然后通过手机内置的定位算法，以及和地图引擎数据库的交互，就可以测算出蓝牙主机（智能手机）当前的具体位置。
应用领域：
蓝牙终端侧室内定位一般用于超市室内定位导航和精准位置营销等用户终端，比如一些大型超市的室内定位导航和基于位置的推送商品优惠券等。
三、UWB定位技术
超宽带（UWB)定位技术是一种全新的、与传统通信定位技术有极大差异的新技术。它利用事先布置好的已知位置的锚节点和桥节点，与新加入的盲节点进行通讯，并利用TDOA定位算法，通过测量出不同基站与移动终端的传输时延差来进行定位。
工作原理：
1）每个定位标签以UWB脉冲重复不间断发送数据帧；
2）定位标签发送的UWB脉冲串被定位基站接收；
3）每个定位基站利用高敏度的短脉冲侦测器测量每个定位标签的数据帧到达接收器天线的时间；
4）定位引擎参考标签发送过来的校准数据，确定标签达到不同定位基站之间的时间差，并利用三点定位技术及优化算法来计算标签位置。
5）采用多基站定位多采用TDoA（Time difference of Arrival）算法。
PS：支持0维存在性检测/1维线性/2维/3维平面混合高精度定位算法；
四、定位技术对比
精度：WIFI定位3-15米，蓝牙定位2-3米，UWB定位10-30厘米
功耗：BLE蓝牙技术功耗更低
通过以上的对比，就可以看出基于低功耗蓝牙技术的室内定位更稳定、更安全、性价比更高。基于UWB定位技术的室内定位精度更高，需布设的UWB基站更少。
定位硬件：顾名思义，蓝牙室内定位方案的实现必然是建立在蓝牙室内定位产品的基础上，主要定位硬件包括蓝牙网关、蓝牙Beacon、手环、手表等蓝牙标签以及智能手机、无线局域网及后端数据服务器等。UWB定位硬件产品主要包括定位引擎服务器、智能终端、POE交换机、UWB基站、UWB标签、UWB模块、软件接口等。
应用领域：蓝牙定位主要应用于对人、物定位精度要求一般的室内定位，用于在一定空间范围内获取人或物的大致位置信息；UWB定位则主要应用于室内高精度定位，用于在一定空间范围内获取人或物的精确位置信息。
定位环境搭建：蓝牙定位布局相对简单，只要注意间隔范围就可以了，UWB定位布局相比蓝牙定位要复杂一些，因为涉及到UWB基站的安装。
最后，小编将SKYLAB室内定位工程师总结的各个领域室内定位解决方案选择要点告诉大家：室内定位从用途方向可以划分消费类和工业类。消费类主要实现室内人员引导、消费推送、安全监控、智能家居等商业应用。工业类主要实现消防安全、人员监控、设备引导、财产安全、智能工厂等应用。有些是侧重于单纯的室内定位，而有些则更侧重于导航功能、历史轨迹、电子围栏等功能，因此需要有针对性选择方案。单纯的室内定位、导航，对定位精度要求不高，可以优先选择蓝牙定位方案，侧重历史轨迹、电子围栏这些功能则可以优先考虑UWB定位方案；希望能够帮助到各位有室内定位方案需求的客户们。
蓝牙无线四轮定位仪的研究！！
随着汽车工业及高速道路的快速发展，人们对汽车的舒适性、安全性要求越来越高，对汽车的维修检测技术也提出了新的要求，尤其是四轮定位仪是近来发展普及最快的高端检测仪器术，越来越被修车行业所重视，且成为汽配厂的必备设备。1、四轮定位仪产品市场发展现状
如今市面上的四轮定位仪，种类繁多，五花八门，进口、国产组装，贴牌，更是鱼龙混杂，使用户眼花潦乱，混水摸鱼者大为人在。到目前为止，因为行业标准还没有完全贯彻下去。再加上大多数用户对四轮定位的概念不清，致使很多不法经营者钻空子，打擦边球，蒙骗用户。
那么四轮定位仪到底是什么呢？
这需要从四轮定位开始说起，四轮定位是在二轮定位基础上进化演变出的一种更切实际、更科学的定位方式，随着汽车底盘技术的发展及适合人们要求的较高舒适性，后轮由非独立悬挂形式升级为独立悬挂形式，且后轮设置了外倾角、前束的结构及调整点，这样彻底解决了因后轮不可调而造成的行驶方向与车身几何中心线不一致造成偏离、车身不正、方向盘偏离、前轮的转向角不对称等诸多故障。
四轮定位模拟测量汽车四个车轮在行驶中出现的异常角度变化或单一车轮的角度变化对其他3个车轮产生的影响做一次综合的分析，从而判断出四个车轮及悬挂结构之间真正的故障状况。它较二轮定位技术向前迈进了一大步，它可排除因为四轮角度变化而引起的诸多如跑偏、吃胎、方向盘等行驶故障。
二轮定位又称前轮定位，它是以车身几何中心线为基准，测出前轮的基本角度，但它是在忽略了后轮影响或认为后轮没有变形的状况而做出的理想中的定位方式。市面上有一种所谓四轮定位仪，是将两个前轮定位仪结合在一起定位方式。两个前轮传感是与两个后轮传感没有建立任何的电子传感连接。前、后轮的位置关系完全是用目测完成，且前、后传感器之间变化无任何联系，不是建立在四轮互运的高度计算模型，这样测量的结果完全是一种理想的定位方式，与实际的结果偏差很大。
综上所述，四轮定位仪是一种反映四个车轮相互角度变化的一种检测仪器，它不能忽略因后轮角度变化对前轮乃至整个车行驶的影响。
从构成来看，市场上四轮定位仪由上位机和下位机组成。上位机包括箱体、电脑主机、显示器、打印机、主程序软件、通讯系统。下位机由传感器、夹具、转角盘组成。其各部分的重要性各有不同。
一、上位机
箱体：属于四轮定位仪的“衣服”，冲击的是人们的视觉，影响第一印象。
计算机硬件：它是运行主程序的载体，目前各家配置不一，有组装机、家用pc、商用机等。
主程序软件：是上位机的“大脑”部位。所用的操作系统，可视性、可操作性、功能、稳定性、版本年限、测量速度都是重要影响因素。目前市场上分别有70年代、80年代、90年代产品。区分最直接的方式所用的操作系统dos、windows95、windows98、windows2000。
通讯系统：分为有线与无线两种方式。四轮定位仪通讯方式历经几个发展历程。八十年代用拉线，九十年代用红外，二十一世纪蓝牙，方式不断改变，带来技术的不断的升级和创新，给用户带来更多的方便和快捷。
二、下位机
传感器：它像人的眼睛，又像冲锋打仗的战士，它决定了整机的硬指标及最后的胜利的结果。也从侧面反映了四轮定位仪的技术属性及价值档次。目前市场上的设备型号纷杂，用词不一，很难辩别，总体上，传感器分为壳体、单片机主板、传感元件（液体、光学或纯光学）、通讯系统、电池五部分组成。
三、夹具
分为三爪和四爪方式。它是保证传感器精度的关键部件。材料大多用轻铝合金。三爪夹具采用自定心方式，操作简便结构合理。四爪夹具采用四点定位方式，误差点取值多，中心对正较好，精度较高。
如今，四轮定位仪的发展仍处于产品的成长期，国外四轮定位厂家只有不超过10家，国内生产四轮定位的有近50家，除去贴牌生产的后，真正能够自己生产的也就在20家左右。他们或是同国外厂家合作授权生产国外中低端产品，或是干脆盗用他人技术自行生产，而真正拥有研发能力，并用之于生产的不超过5家。
另外还有一些厂家不注重修炼内功，为了自身的利益，不顾实际谎称自己的产品是ccd或是蓝牙传输的或是其他什么先进技术，这样也就造成了四轮定位市场的混乱，造成一段时间以来投诉率大幅上升。为此交通部检测中心曾对市场上的四轮定位产品进行了摸底调查，对16家送检的产品进行了测试，结果只有4至5家的产品通过了检测，突显市场的混乱。
从技术角度看，随着四轮定位技术的不断发展，各种各样高科技的四轮定位仪接踵而出，许多厂家为赶上市场的潮流，将许多低端产品说成是高科技产品，以此来哄骗客户。
那么我们就来熟悉一下四轮定位技术发展历程。首先出现的测量方式是最原始的拉尺测量，拉线式测量，四象限元件测量，光敏二极管阵列测量，进而逐步发展到现在的psd测量，ccd测量，后四种测量方式按照测量光源性质又可分为激光式和红外式。而近年来国外又发展出来新的3d影像式的动态测量方式。
由于原始的测量方式缺点很多、精度很差，因此，这里重点介绍目前市场上常见的四轮定位仪的检测方式主要有：激光、psd、ccd及3d。其特点分别如下：
一、激光：
激光是一种新型光源，它是作为测量系统的光源应用于四轮定位仪，由于激光都是以垂直的直线输出的，因此决定了激光产品束度的测量范围较窄，无补偿且需人工计算推力线，其测量精度低，检测速度慢。因光点与刻度的关系，存在人为误差，而且激光很容易受外界干扰，因此用激光做光源应用于四轮定位仪并不理想。
众所周知，激光对人眼视力有一定伤害，所以ul、ce等安全认证很难通过，欧美日本早已淘汰，只是在中国和部分东南亚国家还局部存在。
二、psd：
psd又称光电位置传感器。
我们知道，几乎所有的外国四轮定位都不使用，只有韩国的机器在大量使用，它的工作原理是：当psd的受光面某一位置存在光照的情况下，其输出电流会有相应变化，从而可以得到光照位置，它是一种模拟（dc/ac转换，会有数据丢失）器件。虽然通过使用一些特殊的技术可以在一定程度上避免这些问题，但从原理上限制它只能测量单一光点却是改变不了的。psd只能使用在工业环境里，就是说psd的温度漂移严重并且受环境光线的影响。温度变化可以使其输出的零位变化几十毫伏，光线的影响使系统取值不稳定，这两项叠加在一起，便使psd失去了测量精度和设备稳定性，这点是psd的杀手（测不准，重复性差）。
三、ccd：
ccd是一种半导体数字元器件（又称光电藕合器件），它分为线阵ccd和面阵ccd两种。它是20世纪70年代初发展起来的新型半导体集成光电器件，它是在一块硅面上集成了数千个各自独立的光敏元，当光照射到光敏面上时，受光光敏元将聚集光电子，通过移位的方式，将光量输出，产生光位置和光强的信息，因此ccd具有测量精度高（0.05度以内）、无温度系数、使用寿命长等特点。
使用ccd有良好的环境适应能力。其他所有的技术都有各种各样的使用上的限制，比如不能在光线复杂的地方使用、不能有强电磁场、温度不能有太大的变化等等，而这些都是普通的修车车间的典型环境。那些不能开门，不能开窗，早晨凉快测量的数据和中午天热测量就不同，不能有大的电机在附近的要求，对于四轮定位来说，实在是有点过分。因此欧美国家生产的四轮定位仪均采用ccd技术，如战车、百事霸、战神等，这也足以说明ccd产品的优势。
四、3d:
3d测量方式是采用图像识别技术，用ccd数码相机采集装在车轮反光板上的图像信息，以测量出车轮的相对精度，人工推动车轮前后移动，由ccd摄像头采集信息，求出其坐标和角度。这是一种相当先进的测量方式，目前欧美常用。但他对举升机和转角盘等有严格的机械精度要求，目前国内举升机和转角盘无法与之匹配，影响检测效果，况且标定方式繁琐，价格昂贵，检测速度不快，售后维修较慢，并非国内主流。
显然，四轮定位仪涉及了机械、光学、电子、计算机软件、数学模型等多个领域的知识，且互相联系、缺一不可。伴随着科学进步，四轮定位仪产品也将得到进一步完善和提高。
据国家公安部网站消息，至2007年6月，全国汽车保有量已逾5355万辆，其中私人汽车近3240万辆。从更长远的时间来看，目前我国每千人拥有汽车约40辆，而全球平均数字是每千人120辆。据估计，2012年左右，当年中国新车销售量将逾1000万辆；2020年，可能超过2000万辆，成为世界最大的汽车消费市场。
迅猛发展的汽车市场为汽车后市场服务描绘出美好的前景，身为其中一员的四轮定位仪的应用也将大行其道。因为车辆在售出并行驶一段时间后，由于交通事故等原因就可能产生诸如轮胎异常磨损、车辆跑偏、安全性下降、油耗增加、零件磨损加快、方向盘发沉、车辆发飘等不适症状。有些症状使车辆在高速行驶时非常危险。且按照正规要求，汽车行驶5000公里或6个月左右就应重新做定位，所以，以通过定位角度测量诊断车辆的上述不适病因并予以治疗使其符合出厂时的技术要求为目的的四轮定位仪市场潜力剧增，在汽保行业必将得到越来越广泛的应用。
2、四轮定位仪类型与生产厂家
根据技术特点，常用的四轮定位仪可以细分为前束尺和光学水准定位仪、拉线定位仪、ccd定位仪、静态激光定位仪、静态激光大车定位仪、动态激光定位仪、动态激光定位仪3d影像定位仪和3d激光定位仪等几种。对应的生产厂家分别为：
拉线定位仪典型厂家有上海美洲豹、意大利科基等。
ccd定位仪在目前定位仪中的比重最大，典型的国外厂家有：德国百世霸、美国猎人（hunter）、美国战车、美国大熊、美国战神、美国太阳、美国汉尼诗、意大利科基、韩国ospeed、韩国escort、韩国三弘等。典型的国内厂家有：北京民族、北京英杰、北京车安、北京路乐、天津澳利、上海一成、广州黑豹、营口玄豹、营口大力、营口营黎、营口美达、营口先达、厦门奥普、青岛金华、烟台奔腾等。
静态激光定位仪在目前定位仪中的比重不大，典型的厂家有英国机灵狗、北京民族、烟台三雄、美国比线等。
动态激光定位仪的厂家：北京万里马。
3d影像定位仪有两家：美国战车、美国猎人（hunter）。
3d激光定位仪的厂家有：北京万里马
为何购买战神四轮定位仪物有所值
中国汽保行业在近10年的时间里，已通过最初的学习、借鉴、到现在成熟的市场，汽车四轮定位仪也在随着汽保行业的发展而成为汽车保修设备行业发展为最快，各品牌竞争也最为激烈的市场局面。
中国四轮定位从无到有，到现在的几乎泛滥，这个过程的确是发展的太快了，在北京参展时都令很多外国厂商惊讶，中国的仿制照抄技术真的是惊人，定位仪从2000年前的国内几家，发展到现在市面上近60家厂商在贴牌或代理或是在组装，这样多的设备在市面上，让客户看得都眼花缭乱了，最终该选谁哪个厂家，哪个型号，的确让人举棋不定，难也下手。
市面上设备大致可以分为几类，接收方式有拉线式、激光、蓝芽、RF、红外线。传感器之间的连接方式也皮尺拉线式、激光、PSD、CCD、3D、还有少数厂商的COMS，在这些琳琅满目的产品技术及各厂商之间的广告及强有力的人员销售下，战神四轮定位仪又怎样才能在市场赢得客户的好评，才能最终被用户接受，主要还是靠的还是战神好的准确度和重复度，有简单的4键完成所有操作，有公司决策者敏锐的市场战略抉择。
在现在的汽车服务业稍有档次的店，几乎是必配四轮定位仪，也就是现在的四轮定位被越来越多的汽车服务店所接受，让客户犹豫不决的是，市面上品牌太多，如一个客户需要四轮定位，有10多家不同厂家的定位仪销售人员都在通过讲解定位技术、行业发展史、服务、及低价格来引导客户。那么在这样残酷竞争的场面战神又是怎样才能被客户接受？怎样才能被让客户最终选择战神后能感觉到他的选择是物有所值，也许应该从以下几方面来给客户讲解和分析，并引导客户最终的购买。
销售中遇到异议最多的还是战神价格太高了，那我们的四轮定位为什么价位会比别的要高呢？
因为传感器都是全进口，有简单的操作软件，也就是客户买的战神完全是进口机，但是价格却比其它进口设备的价格低，原因是战神的机箱在国内生产，这样就降低关税了，价位也就比进口的便宜很多，当然因为有传感器和主要部件是进口，所以测量精确度、重复度、和稳定性能、是国产机没有办法所能比的，四轮定位的使用在10--15年时间，那么客户买设备时就要更多的考虑设备以后的服务了，战神能做到在使用年限里免费技术服务，也就是客户选择战神不仅仅是设备，更多的是得到了以后10几年的免费技术服务。还可以这样分析，假如客户7万买了战神，另一个客户4万买了某国产设备，但是在使用两年或三年后设备都坏了或是需要升级，战神是技术和升级都是免费的，国产品牌的厂家因为当初是以低价位买给客户，这样的厂家赚取的是用户在买了以后的高额服务费用，这样购买国产机的用户在技术及升级上都不得不拿出高额的维修费。选择低价位还会出现以下情况，要不就是一年保修期过了以后出现了任何问题也找不到生产厂家，因为现在贴牌和小件组装的小厂太多了，今年或许在做，明年或许过几年就不已经倒闭或是更名或是搬迁了，在这样的情况下客户怎么办呢？前者可以高额维修费用维修，后者就只有重新更换服务好的品牌，我们都保守的计算设备能使用10年，购买战神用户在设备的10年使用期内，只要不是因为客户的原因损坏传感器则所须服务全免费，也就是说客户用7万购买战神能使用10年，但是购买国产机的用户不但维修服务费远远的超过当初购机价格，主要是还因在屡次的维修中对自己生意造成的耽搁和损失。再后者的客户买了设备在保修期后，如遇厂家倒闭，最后为了生意的发展不得不从新选择好的品牌。用没有服务设备这期间客户损失的不仅仅是金钱上的，还有更多的是客户群的流失。
现在国产机四轮定位机用户在实际测量和调试中，经常有车主在做了四轮定位一两个月后会出现轮胎严重不规则的磨损，在通过定位检测底盘，结果是数据都是在标准范围内，这样的情况店里的修理工就不知道怎么做了，调车吧，但是电脑显示的数据是对的，不调吧，但是车主轮胎是严重磨损的，这样的情况有，一、四轮定位机的设计技术就有严重问题,检测的数据本身就是不准确的；二、厂家服务不到位。但是车主是不管是谁的问题的，只要把车子修坏了，就得赔偿，现在的轮胎尤其扁平比轮胎的价格越来越贵，用户在赔了车主轮胎之后，要不就以后不做四轮定位项目；要不就购买准确度好的设备，选择把现有设备闲置，这样会少了服务店本身的服务项目，从而使客户群的逐渐减少，而最终可能的退出行业。要想在行业能做大做强，那就只有二次的购买高档设备。这样客户群才能又会增多。
所以购买四轮定位仪不仅仅是用作测量工具，更多的是能准确的测量出问题的所在，只有这样才能在更快的时间里更好的解决车主的汽车问题，才能更好的得到车主的满意和好评，也就只有服务和维修质量都好了客户群才会增加到更多；也只有客户群增多了，服务店老板才会在行业里做得更强、更大，汽车服务这条路才会走得更顺、更远！！！
