GPS／AVL车辆定位报警系统GPS／AVL车辆定位报警系统.doc

GPS／AVL车辆定位报警系统 　　[摘要]：本文从应用角度出发介绍GPS／AVL的工作原理、扩要功能，并对GPS／AVL的定位精度提出作者的个人看法。对拟建GPS／AVL系统的单位，在拟定系统功能、选用产品、选定系统参数时具有参考意义。1　引　　言　　从1973年提出GPS方案论证，到1993年全系统建成。耗资超过100亿美元，1994年美国国防部及运输部正式签订协议，容许导航卫星系统转作民用，从此在全球掀起民间使用卫星作定位用途的序幕。AVL即自动车辆定位是GPS的用途之一。中国AVL目前主要用于公安与银行的车辆定位跟踪上。随着GPS系统成本的降低，相信其在公共交通及一般民用车辆定位系统方面会很快得到广泛的应用。2　GPS定位原理　　GPS系统由三大部分组成：GPS卫星、地面监控系统、GPS接收机。　　GPS卫星共有24个，平均分布在6条卫星轨道上运行，其中21个卫星为工作卫星，3个卫星为备用卫星。卫星运行周期为12小时，全球任何一点都能同时收到4个以上卫星的信号。　　GPS卫星发给用户有关卫星本身座标位置的数据，用户接收机便可根据三颗卫星发给的数据计算出自己的位置数据，对于移动车辆，则需要第四颗卫星的数据，以配合计算出移动车辆的移动速度与运动方向。　　地面监控系统由1个主控站、3个注入站、5个监测站组成，其功能是测量和计算每颗卫星的星历，编辑成数据发给卫星，然后由卫星实时地发给地面用户。监测站用于对卫星监测，采集数据，把数据提供给主控站。主控站除采集数据、编辑数据功能外还有诊断和调整卫星的功能。总之地面监控系统是保证GPS正常运行的关键。3　GPS／AVL系统结构　　GPS／AVL即GPS系统对移动车辆定位，并把定位信息传到GPS／AVL定位监控中心，监控中心结合地图显示系统，通过AVL的车辆调度系统对移动车辆进行监视、控制。如此系统与公安110台、119台相联则其功能将进一步扩大。3.1　用户单元　　(1)GPS接收机　　目前国内用的GPS接收机清一色是进口产品，全世界50多个生产厂生产300种以上各种型号的GPS接收机，国内应用较多的GPS接收机有摩托罗拉的8ch GPS接收机、Rock Well的12ch GPS接收机、Furuno GN74 GPS接收机等等。众多的GPS接收机，它们的结构基本类同。　　(2)控制器　　这部分是国内外GPS经销商开发的设备，各家公司均不相同，但大同小异，由无线专用调制解调器及报警、控制电路等组成。其基本功能是提取GPS接收机定位信息中的有用部分，经D／A转换，并按要求控制车台，把定位信息的有用部分通过车台发射出去。　　(3)车台和基地台　　车台可以是150MHz、450MHz各种型号的常规车台，亦可以是800MHz集群车台(包括Uniden、摩托罗拉、爱立信、E.F.Johnson)。基地台可以是150MHz、450MHz各种型号的常规基地台，亦可以是800MHz集群基地台(包括Uniden、摩托罗拉、爱方信、E.F.Johnson)。3.2　监控中心　　监控中心分硬件系统与软件系统二大部分，是GPS／AVL的核心，是各家GPS系统经销商开发的关键设备。　　硬件部分由监控中心固定台、信号控制处理设备、调度地图显示控制设备组成。监控中心固定台可以是一个，亦可以是多个，对常规150MHz、450MHz而言，一个固定台对应一个固定信道。对800MHz集群台而言，一个固定台可以对应一个固定信道，亦可以随机对应基站的任一空闲信道。其功能是接收GPS／AVL用户发来的定位信号和通话信号。即该台通话与GPS是兼容的。　　信号控制处理设备由信道控制器与网络控制器组成，对单信道常规系统或800MHz集群系统而言，二者可以合二为一，对多信道常规系统或固定单信道800MHz集群系统二者一般是分开的，当然也有合在一起的，其功能是对固定台接收到的模拟信号转换成数字位置信号，通过网络控制器有序地送给调度地图显示处理计算机。　　调度地图显示控制设备一般由一台计算机完成，也有用二台计算机完成的，即把调度台计算机及地图显示与图控处理计算机分开。其功能是把车台的位置信息形象实时地显示在电子地图上，并在地图上配合警力分布、消防分布，二者结合后即可选出一套应付突发事件的作战方案。　　软件部分有图控软件、通信调度软件及电子地图制作软件。其功能是电子地图制作、PC图形显示与控制通信调度等。4　系统的基本功能4.1　系统通用部分的基本功能　　．信息传输速率：1200／2400bit／s；　　．系统管理的最大用户数：50000个；　　．GPS数据查询速度：1个车／秒(常规系统)，1个车／2秒(集群)；　　．报警信号的传输。当运钞车遇到抢劫、交通事故等