定位導航系統(Navigation)技術不斷精進，也朝著不同的方向發展，由傳統的汽車應用，而步入行人應用領域。然而，這種變化須要系統作出大幅度的改進，純粹的全球衛星定位系統(GPS)技術的定位，已經無法滿足行人應用的需求和消費者的期望；必須與其他技術相輔相成，尤其要滿足市場對性能強而成本降低的需求，GPS更必須與其他技術配合。
根據市場研究機構Berg Insight的研究報告預測，到2009年，基於手機的個人導航解決方案在歐美的出貨量將達1,200萬組；與2005年相較，當年蜂巢手機和導航技術首次成功結合時，板上和板外(On-board and Off-board)系統的出貨量大約只有100萬組。而在這樣的預測之下，基於手機的個人導航解決方案逐年成長率更可望高達86%。
從儀表板到行動電話
把導航技術引入大眾市場，可不只是簡單地對現有GPS性能和功能重新包裝即可。在車用或其他專用導航系統中，設計人員可以為用戶建立理想的接收環境，來接聽隱藏在背景雜訊下的訊號。舉例來說，包括採用大型彩色顯示器提供用戶各項交通資訊或是行車指南；或是運用能夠應付曾經出現白晝攝氏56.7度高溫的莫哈維沙漠(Mojave Desert)艱困環境的交流發電機，來滿足能量需求，在車用系統中或許常見，但在行動電話上幾乎是緣木求魚。
一般的電話環境，儘管環境不如莫哈維沙漠嚴苛，但是同樣嘈雜不良，而且只備有極小的顯示器和彌足珍貴的電池能量。此外，GPS應用往往只是行動電話上的眾多應用之一，讓功率管理更成為關鍵問題。
另外，具備GPS功能的行動電話，由於尺寸限制和外型設計等各種考量，使得天線放置和接收器雜訊隔離的位置選擇很有限。要把GPS接收器整合到電話中，前者的尺寸必須很小，並對遠程衛星近乎靜默耳語般的訊號非常敏感，以及能夠不被最靠近它的噪音源之一，也就是電話的內建頻率發射器所影響。
滿足消費者漸趨困難
使用全球定位服務在購物中心找尋一個走丟的孩子，或是在不熟悉的地方找尋一家電影院，跟告訴司機高速公路交流道出口以及超速攝影機的位置是截然不同的兩項工作。如果連把一般的GPS接收器安裝在汽車儀表板上都很困難，又如何把它們放進外套的口袋中呢？對於穿梭於建築物林立、衛星能見度很低的城市峽谷，並在室內室外不斷進出的行人來說，他們並不會因為技術挑戰，而對傳統GPS接收器網開一面。
不過，在汽車系統中運用航位推算(Dead-reckoning)原理，從上一個位置計算出當前位置、速度和方向還算是比較容易的。另外，包括地圖資料庫和人們對道路的了解，也有助於進一步確認使用者的位置，於是導航系統可以相當容易地推測出汽車的行進路線。
然而，行人卻是變化多端，難以預測的。人們常常抄捷徑，進出各個建築物，停下、出發，又突然改變方向。但他們卻可能比汽車駕駛者更須要知道精確的位置資訊。舉例來說，人們不僅須要知道在哪一條街上，還要進一步知道在街道的哪一邊。車載導航系統每秒可完成數次資料收集，並能夠刪除錯誤的測量資料；而行人導航系統卻只能在一個街角收集一次資料，這使每一個GPS位置的精度和可靠性比汽車應用中的更為重要。
搭載眾人期望的AGPS與伽利略
要針對上述所有挑戰構建一個系統，性能和成本是設計人員關注的兩大問題。在性能方面，晶片供應商提供各種各樣的純GPS技術解決方案，例如輔助GPS(A -GPS)和伽利略(Galileo)系統等，都是Berg Insight在2006年所做的位置定位服務(LBS)調查中，許多受訪供應商和顧問認為極重要的技術。在該調查中，44%的受訪者預期A-GPS和伽利略，將成為最重要的定位技術之一；另外39%則認為最重要的是兩者或更多技術的結合。
關於性能的一個關注重點是，在人口密集的城市和室內環境中，訊號強度會大幅減弱，倘若單靠提高接收器靈敏度是不足的，所以必須找出問題的解決方法。其中，減少這些系統依賴的衛星數目是一種可能的解決方案。GPS演算法的發展允許接收器定位只基於一顆或兩顆衛星，甚至在缺乏足夠訊號來完成傳統GPS資料收集的情況下，也可以獲取重要資訊。不過，相比開放式環境中通過從多個衛星訊號獲得資訊而計算所得，這種位置估算方法的精度在可靠性上比較差。
另一種選擇方案是慣性導航系統。當接收器只有極少甚至沒有衛星訊號時，結合了像是指南針、高度計或計步計的慣性感測器，它們的定位計算技術，能夠提供傳統 GPS無法實現的定位估算。在高樓林立、衛星可能時隱時現的環境中，整合上述類型感測器，對性能要求極為有利。不過，如果要靠感測器本身來放大GPS接收器的接收訊號，在缺乏任何衛星訊號的情況下，這些方法並無法支援長時間的準確定位。
混合式定位技術前景可期
近期開發人員逐漸考慮採用GPS以外的補充系統，從而在對衛星導航不利的環境中提供良好的定位資訊。單元身分識別系統(Cell ID)和單元三角測量(Cell Triangulation)方法在人口密集區域、室內及戶外提供較佳的覆蓋範圍，但精度較衛星系統為差。例如，Cell ID精度一般在1~2公里之間；而單元三角測量技術要好很多，至於E-GPS等系統在缺乏GPS訊號時精度也達100公尺。但不少蜂巢定位技術都有一個缺陷，那就是需要在網路基礎架構中增添額外的支援硬體。
不久前有業者開發了一套增強型GPS(E-GPS)系統，這項配備GPS接收器的蜂巢手機，可接收到由基於蜂巢技術的三角測量系統所支援的GSM網路，從而提供快速定位和無縫的覆蓋範圍。這種特殊的解決方案包含前段所述的不同方案，大大增強服務的可靠性。舉例來說，這項用較少的衛星實現定位、內建感測器和能夠實現行人航位推算的演算法，加上E-GPS補足傳統的GPS，還可以被整合到支援伽利略衛星的混合系統中。
重要的是，上述產品包含能夠利用蜂巢訊號進行定位測量的軟體，不需要在手機中增加任何額外硬體，也毋需任何網路基礎設施。建基於網路的測量與衛星技術互相結合，可以實現快速的全方位、全區域定位。根據原型系統的現場測試顯示，該方案可進行連續跟蹤，在城市和室內等各種環境下能夠於10秒內提供100公尺範圍以內的精度。這樣，GPS用戶便可以體驗到能夠在室內可靠運作、並快速收集資料的定位服務。
這種混合式解決方案不僅能夠確保各處定位資訊均快速和精確，而且由於毋須花費昂貴的成本對網路基礎架構進行修改，所以還可以有效地減小終端設備的成本和功率。
A-GPS大行其道
A-GPS也是一種混合式解決方案。它把GPS和無線鏈路結合到蜂巢基地台中的的輔助伺服器中，透過該伺服器幫助執行實現範圍測量和定位解決發案所需的任務。
各種A-GPS技術為手機設計人員提供不同的選擇方案，來具體畫分網路和行動設備之間的定位負荷量。目前最流行的A-GPS解決方案之一，是利用CDMA 手機的基礎設施。由於它在伺服器端計算手機的位置、速度和時間，故可把手機的工作負荷減至最小，從而降低行動基地台對功率的要求，並使A-GPS的實現成本較低廉。可惜的是，正因為受限於CDMA網路，A-GPS的性能達不到消費者對定位服務的要求，因為它主要是針對緊急服務需求而設計的。
另一種方案可以透過行動設備自身內部的位置、時間和速度計算來實現。這樣，手機會自動獲得資料以存取位置定位服務，並提供導航/定位功能。如此一來，網路的壓力便會較小；而更重要的是能夠連續處理定位資訊，這一點對消費應用至為關鍵。不過，這種方案需要額外的硬體，事實上，GSM這類非CDMA網路總是需要硬體來提供定位資訊。這種系統的主要缺點是要求更高的處理能力，而且耗電更快。
目前各家半導體供應商正努力以各種方法解決功耗問題。諸如靜默跟蹤(Silent Tracking)和搶先定位(Pre-emptive Positioning)等技術，希望能夠在對電池壽命造成最小影響的情況下，實現定位感測和衛星同步。整合這些技術的晶片，能以最少的成本增添GPS功能。此外，只要在最後收集得的位置資訊上，增加方向和速度的測量值，便可以獲得進一步的定位資訊。
為行動手機而開發的航位推算解決方案，考慮到行人用戶的特殊需要，例如當無法獲得衛星訊號時，業者的專利指南針技術及慣性感測器，就能夠在強大GPS訊號的環境中被校準，以進行航位推算。
全新衛星服務：伽利略
像航位推算、E-GPS和A-GPS等解決方案，皆旨在從數目有限的可視衛星中獲得更精確的連續定位資訊。對於行人定位，須要使用的衛星數目可能更多，就會須要運用到由歐洲委員會和歐洲太空總署聯手開發的伽利略系統以及其所提供的額外衛星服務。
伽利略系統建造一個由30顆衛星提供定位和定時服務的基礎架構，可補充現有的GPS系統。這是一種建立在GPS經驗基礎上非常可靠的新技術，鑑於衛星結構及其基於地面的控制與管理系統，其精度甚至高於GPS。
同時支援GPS和伽利略的混合系統，將能夠確保在全球每一角落的地平線上都有足夠數量的衛星，從而保證在各城鎮乃至緯度極高的地區都能接收到訊號。
GPS和伽利略基礎架構相互協作，在精度和安全性方面帶來真正的優勢。同時採用兩個獨立系統能讓所有用戶都可受益，因為他們將能夠使用同一個接收器來接收 GPS和伽利略訊號。混合式GPS和伽利略技術有助於增加用於室內和城市峽谷的可視衛星的數量。半導體供應商都已運用在GPS領域的多年經驗而推出了相關接收器，可同時支援GPS和伽利略系統，從而提供最佳的覆蓋範圍，滿足消費者對性能的期望。
永無止盡的性能挑戰
由於接收器的靈敏程度能自然量化，因此要找出如訊號處理演算法、啟發式衛星搜索、採集和跟蹤演算法、時鐘精度、搜索策略的靈活性、功耗以及處理負載等其他重要因素，並與之作出比較變得更加困難。
在英國劍橋和倫敦進行的E-GPS和A-GPS聯合現場測試顯示，在所有訊號強度下，E-GPS的首次定位時間(TTFF)較為快速。對於低至-185dBW的微弱訊號，它在大約16秒內即能取得一個定位(Fix)；同步A-GPS為30秒；非同步A-GPS則為60秒。
在倫敦Hertfordshire和Canary Wharf對基於SiGe SE8088L晶片的E-GPS解決方案進行的測試提供了精度測量值，在這項測試中，平均誤差更只有±5.75公尺(表1)。
混合式解決方案的發展方向
在實現E-GPS和A-GPS解決方案時，具有不同整合度的各種設計方案都將在不同階段上彼此相關。一類例子是與設備應用及基頻處理器分開的完整GPS接收器；而與之相反的則是軟體GPS，所有的訊號處理和定位計算都在主機處理器上執行，只需外接無線射頻(RF)前端即可。
目前可行的混合式解決方案介於上述兩個例子之間，未來有兩種可能的發展方向。一種包含三個模組：主機處理器、GPS基頻處理器和GPS射頻平台，這條發展路線是整合更多的前端功能，最終構成一個兼具單晶片GPS前端和主機微控制器的解決方案。這種方式不但產生最佳化的硬體，而且還為射頻晶片帶來附加價值。增加前端模組以實現新的功能，例如藍牙、數位廣播視頻和其他無線電功能，意味著須要重新改動設計中最複雜的部分，因為處理功能都與射頻整合在一起。
另一種發展方向，開始時是GPS加速器晶片與射頻前端及主機處理器共同工作，其後這個加速器和主機處理器被整合在一起，當把伽利略功能性增添到射頻晶片的既有GPS中時，這種架構也被保留下來。於是，未來用於行動電視廣播技術和其他功能的無線電技術，將完全內建在射頻晶片中，而增強的軟體功能性可以更快速也更容易地內建於主機處理器軟體中。在第一個方案中，有可能得花上2年的時間來等待單晶片前端經過重新設計，然後才能實現增強的功能；但利用第二種方案，短短數月之內就能夠推向市場。
總而言之，定位解決方案從汽車邁向電話的過程引入了大量複雜的問題，這些問題將永遠改變定位服務的特性。