GPS车辆卫星定位方案

                              

                                 GPS车辆卫星定位方案

                                                                                                    

一、系统说明

     本系统采用GSM短信息方式,GPS车载台的定位数据经过格式转换利用GSM手机的短信息的信令信道传到监控中心,监控中心亦通过GSM短信息的信令信道向车辆发送指挥调度信令。GSM短信息方式具备:覆盖范围广、容量大;短信息具备传输速度快、不影响语音通话、价格便宜等优点,在众多开通短信息业务的地区,大多采用低廉的月租制。GPS技术和无线通信技术的结合实现了对移动目标全天候的监控、报警、指挥、防盗和调度的功能。

     本系统通过GPS接收机将接收到的GPS定位信息经过处理后,计算出移动目标的经度、纬度、速度、方向,并利用现有的GSM网络作为通信传输的媒介来实现定位信息的传递。

本系统由安装在监控中心的中央监控系统(CCU)、安装在每辆车上的移动单元(MU)以及GSM通信网络三个部分组成。移动单元设备可以为控制中心实时提供每一辆车的最新位置数据、车辆的状况和报警信息,并自动记录这些信息以便事后分析。中央监控系统将收到的位置信息经过处理,在大屏幕显示器上实时显示出当前监控车辆的地理位置。

二、系统介绍

    本系统基于GSM公众信息网,利用GSM短消息收发功能数据通讯链路,传送GPS定位信息、用户请求和系统指令,系统功能如下:

1、中心监控系统软件部分

    在地理信息系统工作的PC机上,对回报的各移动目标GPS定位信号中的经纬度信号进行坐标转换,在地图上找到相对应的点以特定图标显示车辆位置,并不断对位置信息进行刷新。并可用鼠标选择菜单及操作而实现以下功能:(地图必须采用矢量图,才可具有以下功能)。

l        放大、缩小:可对当前的地图进行无级放大与缩小操作,以便了解某个移动目标所在位置的详细情况或了解更大区域或全局的整体情况,可根据目标地理信息的要求进行多层次地理信息处理。

l        漫游:可利用鼠标的移动来实现地图的漫游(地图显示画面随鼠标的拖动自动快速更换)

l        车辆跟踪:可选定车辆进行目标跟踪显示。此时,在监控中心软件的电子地图上选定跟踪车辆;将运行回报的目标数据在其电子地图上显示,形成直观的运行轨迹。

l        远程车辆控制:可对所监视车辆发送控制命令,如熄火、锁车门等;

l        远程监听功能:必要时可由监控中心的操作人员遥控接通报警车辆上的车载台,进入监听状态,同时进行录音(可选项)

l        移动监控功能:可利用一台笔记本电脑和一部中心设备对车辆进行移动监控,以便于主管人员的移动办公;

l        快速指挥调度:可快速指挥、调度事发地点附近区域的车辆;

l        预设车辆路线:即预设车辆行车路线,当发现车辆偏离行车路线时向操作人员报告(可选项)

l        预设车辆区域:即预设车辆行车区域,当发现车辆离开行车区域时向操作人员报告(可选项)

l        车辆信息查询:提供车辆的相关信息查询,例如车牌号、车型、司机等;

l        地理信息查询:提供地理信息查询,例如沿途主要建筑物、警力布置等;

l        信息传送:监控中心利用GSM短信息收发功能向车载单元发送实时调度信息。

l        报警受理:在移动目标遇到抢劫,偷窃等情况时,向其中心发回报警信号,在监控中心的电子地图上将报警目标以声、光报警提醒值班人员注意,同时显示出该目标的用户资料,包括:车辆编号;车牌号;车型;颜色;发动机号;司机名;驾驶证号;所属单位;负责人;单位电话;车辆位置(X Y坐标);行驶速度;时间等信息,帮助值班人员进行处理。

l        系统管理功能:中心程序启动时须输入操作员号码和口令。设制系统管理员可管理操作员的使用权限及可修改口令。各种控制功能受权限控制。

l        用户资料管理:数据库记录所有车辆及车主的详细资料;包括安装、维护记录。

l        历史资料检索与历史轨迹回放:可随时查询车辆位置的回报记录、某段时间接收的车辆位置回报信息;某段时间的受警记录等详细记录。并可选定某车某时间段的位置记录进行轨迹回放。

l        历史资料备份:定期对所记录的历史数据进行备份存储。

l        资料统计打印:可方便地组织各种用户资料、接受资料、处警记录等的报表统计。

   2、车载单元:

l        全国各地所有GSM网络覆盖范围内均可实时向中心回报GPS及其他环境信息,并可以拨打电话进行话音通信;

l        内置GPS(全球定位系统)接收板,随时获取位置、速度、方向、时间及其他环境数据信息;

l        系统可接收各种类型的信息业务,包括:数字信息、字符信息和透明数据信息,信息长度每条最多可达6个汉字;

l        系统可发送GPS位置信息;

l        车辆设防撤防:司机离开车辆时刻按一下设防按钮(用遥控器),将当前位置通知给监控中心,中心在发现车辆离开当前位置时向操作人员报告。司机上车后用撤防按钮取消上述状态;

l        自动数据纪录:当车辆运动在GSM网络不能覆盖的范围时,车载台将自动记录定位数据,当再次进入蜂窝网覆盖面后,自动向控制中心回报运动轨迹;

l        可随时随地向中心发送紧急信号,要求救援;

l        中心可启动监听模式,对车载单元周围环境进行监听;

l        可在强烈的振动、较大的温度变化及恶劣气候环境下工作。

 利用GSM方式构成的车辆监控调度系统采用模块化结构,扩展能力强,系统可大可小,灵活方便,通讯网络无需自行维护,运营费用低廉。 

三、系统特点

l        系统以数字方式进行无线通信、隐蔽性强、传输可靠性高。

l        由于报警信号的启动方式简单,并且现场无任何显示,犯罪分子难以发现。

l        在调度方面实行动态管理,及时反映系统的运行状态。

l        车载系统集成度高,稳定性好。

l        安装简便,防破坏安装,隐蔽安装,节能设计,绿色环保。

l        系统设计完全是自主进行,因此可根据不同用户的特殊要求,进行有针对性的设计、开发和修改。

l        定位卫星免费使用,不用缴纳费用。

l        监控范围广,在GSM系统允许的条件下可实现全国自动漫游。

l        投资小,无需再建立通信基站,无需申请频点进行数据通信。

l        通过电子地图显示车辆位置及状态,可自动记录和保存车辆动态信息。

l        多种报警方式,可向控制中心发送防盗报警、特殊区域越区报警、特殊线路越线报警、遇险时紧急手动报警、传感器报警(如车门被撬)、超时未收到信息报警等多种报警信息。

l        指挥中心备有车辆信息数据库,可方便地查询车主、联系人、车辆及驾驶员照片等信息,当防盗报警器报警时,系统能自动将警信息传给车主的BP机或其它通讯工具。

四、系统主要功能:

l        系统容量  设计用户容量从几辆、百辆至上万辆以上规模不等。

l        定位精度  不加差分的情况下车辆定位精度一般10左右。通过差分后定位精度可达到2-3左右。

l        全天候连续工作 在任何气候条件下,可保证连续正常工作无故障。

l        监控中心  可对系统内的所有车辆进行动态调度管理。

l        紧急报警  车辆遇到抢动,交通事故或急病等情况,可通过手动方式按下隐蔽处的紧急报警按键,监控中心根据得到的消息通知有部门采取必要的行动。

l        防盗报警   车辆遇到非法入侵时,车内的防盗传感器将自动触发,并与现有防盗报警器有机结合,将警情汇报给监控中心。

l        轨迹回放   报警后,系统自动实时记录报警车辆的定位经度、纬度、时间、方向、速度等参数。可在电子地图上回放,利于案情分析,回放轨迹可打印输出。

l        数据库功能 将车辆的车型,颜色,车号,司机的姓名,性别,年龄,家庭住址,联系电话的信息输入数据库以备所需。提高了监控中心对报警信息的快速反应能力。

l        多窗口监控 本系统可同屏多窗口实时监控多辆车,并在电子地图上以文字或图标的形式显示被监控车辆的运行状态。

l        监控范围 主要由当地GSM网的覆盖范围决定。

l        自动漫游 对车辆进行同屏多窗口监控时,每个窗口可看一个运动目标,实施动态监控,实现自动漫游功能。

l        标注功能 用户可以根据需要在电子地图上增加,删减或修改地名、路名等标注内容。

六、工作原理

车载的GPS接收机接收卫星(24颗,分布在6个不同的地球轨道上)每秒钟发来的定位数据,并根据从三颗以上不同卫星发来的数据计算出自身所处地理位置的坐标。坐标数据通过符合GSM标准的无线MODEM,利用短信的形式将车辆的位置、状态、报警器和传感器输入等信息发送至GSM公网,GSM公网将接收到的车辆定位信息通过通信接收发送设备传送至监控指挥中心,经过计算机的处理后与计算机系统上的电子地图匹配,并在地图上显示坐标的正确位置,则控制中心就可清楚和直观的掌握车辆的动态位置信息。在遇到紧急情况时,可通过车载的本设备,采用自动或手动报警,将车辆所在位置、报警类型等数据发送至控制中心,经计算机处理后,及时将事发车辆的精确位置显示在电子地图上。

七、 系统技术背景 

    本系统是采用世界领先的GPS全球卫星定位系统、GSM全球移动通讯技术、GIS地理信息系统和计算机网络通信与数据处理技术,在现有GSMGPRSCDMA3G)通讯系统的基础上开发出的一套社会综合防范和远程监控通讯管理系统。利用该系统,可以远程监控所有在GSM网覆盖范围内的特定移动目标或固定目标。移动目标GPS数据和固定目标的各类报警数据均由GSM信令信道传送于监控中心。

GPS定位技术

    全球卫星定位系统(Global Positioning System简称GPS)是随着现代科学技术的发展建立起来的一个高精度、全天候和全球性的无线电导航定位、定时的多功能系统。它利用位于距地球2万多公里高的由24颗人造卫星组成的卫星网,向地球不断发射定位信号。地球上的任何一个GPS接收机,只要接收到三颗以上的卫星发出的信号,经过计算后,就可以报出GPS接收机的位置(精度、纬度、高度)、时间和运动状态(速度、航向)。

GSM移动通讯系统

    GSM全球数字移动通讯系统是目前国内覆盖最广、系统可靠性最高、话机保有量最大的移动通讯系统。GSM以统一的方式向各地用户提供具有所有电信业务的国内和国际漫游。GSM系统除提供话音业务外,还提供数据业务、短消息业务的多项功能。在本系统中,就是采用了短消息功能实现监控中心与监控目标之间的数据传输。

    GSM体系结构中,有一个通信管理层(CM),CM的功能是:应用户的要求,在用户之间建立连接,并能维持和释放这些呼叫。短信息就是属于CM层的附加功能。GSM系统的话音或数据传送,都是按照一定的规程建立、释放和管理的,而短消息是GSM中唯一不要求建立端对端业务路径的业务。简单地讲,GSM系统的通讯信道分为话音(或数据)信道和控制信道,短消息是通过控制信道来实现的。

    短消息的基本过程是:在GSM系统中有一个短消息服务中心(SMSC),手机将短消息和要发送的目的站号一同发给SMSC,然后再由SMSC转发给指定的另一手机。

GIS地理信息系统

    GIS是近些年来迅速发展起来的一门新兴技术。它作为制图学、计算机技术、地理、遥感、统计、测绘、通讯、规划和管理学科交叉运用的产物广泛地运用在各个领域。在本系统中,主要用于在计算机系统中对地图的显示和管理以及城市受控目标信息的管理。



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