| 摘要:智能交通系統(tǒng)是整個(gè)交通系統(tǒng)的發(fā)展方向,車輛監(jiān)控系統(tǒng)是其重要的組成部分。在分析DGPS、GSM技術(shù)特點(diǎn)的基礎(chǔ)上,針對(duì)車輛監(jiān)控系統(tǒng)的要求和特點(diǎn)設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了車輛監(jiān)控系統(tǒng),給出了實(shí)驗(yàn)結(jié)果。 關(guān)鍵詞:衛(wèi)星定位系統(tǒng)(DGPS) 數(shù)字移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)(GSM) 車輛監(jiān)控 智能交通系統(tǒng)是整個(gè)交通系統(tǒng)的發(fā)展方向,它綜合應(yīng)用計(jì)算機(jī)、電子、自動(dòng)控制、通信和安全系統(tǒng)先進(jìn)技術(shù)來(lái)建立人、路、車輛的優(yōu)化實(shí)體,實(shí)現(xiàn)提高效率、保障安全、節(jié)約能源和改善環(huán)境等目的。隨著智能交通系統(tǒng)ITS(Intelligent Transportation System)在全球的實(shí)施和研發(fā),其相應(yīng)的基礎(chǔ)技術(shù)也得到推動(dòng)和發(fā)展。 而車輛監(jiān)控系統(tǒng)是ITS領(lǐng)域應(yīng)用得最早、發(fā)展得最成熟、從事的研究人員最多的技術(shù);它是ITS中的基礎(chǔ)技術(shù),如果沒有車輛監(jiān)控系統(tǒng),ITS系統(tǒng)中的許多其它先進(jìn)的功能如車輛調(diào)度、物流管理等是無(wú)法實(shí)現(xiàn)或者說(shuō)是不完整的[1][2];谏鲜隹紤],從改進(jìn)系統(tǒng)的定位精度、監(jiān)控定位結(jié)果的可視化、通信手段的大眾化和可實(shí)施性等方面考慮,綜合衛(wèi)星定位系統(tǒng)技術(shù)(GPS/DGPS)、數(shù)字移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)(GSM)短消息通訊技術(shù)(SMS),構(gòu)成通信與定位相結(jié)合的新型車輛定位監(jiān)控系統(tǒng)。本文將對(duì)其中的主要技術(shù)和系統(tǒng)的構(gòu)成及初步實(shí)驗(yàn)結(jié)果予以介紹。 1 技術(shù)簡(jiǎn)介 1.1 GSM短消息(SMS) 短消息業(yè)務(wù)與話音傳輸及傳真一樣同為GSM數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)提供的主要電信業(yè)務(wù),它通過無(wú)線控制信道進(jìn)行傳輸,經(jīng)短消息業(yè)務(wù)中心完成存儲(chǔ)和前轉(zhuǎn)功能,每個(gè)短消息的信息量限制為140個(gè)八位組(7比特編碼,160個(gè)字符)。 傳送短消息業(yè)務(wù)的控制信道為專用控制信道(DCCH)。DCCH為點(diǎn)對(duì)點(diǎn)雙向控制信道,包括獨(dú)立專用控制信道(SDCCH)、快速隨中控制信道(FACCH)和慢速隨路控制信道(SACCH)。短消息業(yè)務(wù)的傳送在獨(dú)立專用控制信道(SDCCH)或慢速隨路控制信道(SACCH)進(jìn)行,具體是在SDCCH還是SACCH上傳,這取決于業(yè)務(wù)信道(TCH)的使用:  (1)當(dāng)TCH未分配時(shí),短消息在SDCCH上傳; (2)如果短消息在SDCCH上處理是分配了TCH,短消息傳送將停止并繼續(xù)在TCH隨路的SACCH上進(jìn)行; (3)如果當(dāng)短消息到達(dá)時(shí),TCH已分配,則短消息在隨路SACCH上傳遞; (4)當(dāng)采用TCH的實(shí)體結(jié)束其處理時(shí),無(wú)線資源管理(RR)子層可選擇在SACCH繼續(xù)進(jìn)行短消息傳遞或?qū)⑺D(zhuǎn)至SDCCH。 通過以上SMS的工作原理可以看出,SMS作為GSN網(wǎng)絡(luò)的一種主要電信業(yè)務(wù),它的傳遞是可靠的,為基于它的各類新業(yè)務(wù)的開發(fā)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 1.2 全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)(GPS) 全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)GPS(Global Positioning System)是美國(guó)繼阿波羅登月計(jì)劃、航天飛機(jī)之后的第三大航天工程。歷經(jīng)二十余年發(fā)展,是一種全球性、全天候、連續(xù)的衛(wèi)星無(wú)線電導(dǎo)航系統(tǒng),可提供實(shí)時(shí)的三維位置、三維速度和高精度的時(shí)間信息。由于GPS定位技術(shù)具有精度高、速度快、成本低的顯著優(yōu)點(diǎn),因而已成為目前世界上應(yīng)用范圍最廣、實(shí)用性最強(qiáng)的全球精密授時(shí)、測(cè)距、導(dǎo)航、定位系統(tǒng)。在我國(guó),GPS技術(shù)在車輛導(dǎo)航系統(tǒng)、移動(dòng)目標(biāo)的定位、監(jiān)控、指揮、調(diào)度系統(tǒng)方面的應(yīng)用,具有極大的發(fā)展?jié)摿Α?br>  GPS定位存在三部分誤差。一部分是對(duì)每一個(gè)用戶接收機(jī)所共有的,例如衛(wèi)星鐘誤差、星歷誤差、電離層誤差、對(duì)流層誤差等;第二部分為不同由用戶測(cè)量而由校正模型來(lái)計(jì)算的傳播延遲誤差;第三部分為各用戶接收機(jī)所固有的誤差,例如內(nèi)部噪聲、通道延遲、多徑效應(yīng)等。利用差分技術(shù),第一部分誤差安全可以消除,第二部分誤差大部分可以消除,主要取決于基準(zhǔn)接收機(jī)和用戶接收機(jī)的距離,第三部分誤差則無(wú)法消除。 根據(jù)差分GPS基準(zhǔn)站發(fā)送的信息方式,可將差分GPS定位分為4類,即:位置差分、偽距差分、相位平滑偽距差分、載波相位差分。這4類差分方式的工作原理是相同的,即都是由基準(zhǔn)站發(fā)送改正數(shù),由用戶站接收并對(duì)其測(cè)量結(jié)果進(jìn)行改正,以獲得精確的定位結(jié)果。所不同是,發(fā)送改正數(shù)具體內(nèi)容不一樣,其差分定位精度也不同。而偽距差分是用得最多、也是相對(duì)容易實(shí)現(xiàn)和很實(shí)用的技術(shù),本系統(tǒng)即采用此技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)差分。 2 方案選擇 GPS車輛監(jiān)控系統(tǒng)是利用GPS接收機(jī)、無(wú)線通信、地理信息技術(shù)對(duì)移動(dòng)用戶進(jìn)行監(jiān)控、調(diào)度、指揮的新型車輛管理系統(tǒng)。按照子功能劃分、車輛監(jiān)控系統(tǒng)由三部分組成:定位部分、通信部分、顯示部分。其中,比較常用的通信方式為電臺(tái)方式、數(shù)字/模擬移動(dòng)電話語(yǔ)音調(diào)制方式、GSM短信息業(yè)務(wù)三種。下面分別予以比較和說(shuō)明: (1)電臺(tái)方式:采用電臺(tái)方式,需要配備車載電臺(tái)。GPS車載臺(tái)的定位數(shù)據(jù)經(jīng)車載電臺(tái)調(diào)制,并由車載天線發(fā)射基站,基站把數(shù)據(jù)傳送到監(jiān)控中心,監(jiān)控中心也以電臺(tái)的方式向車輛傳送控制命令和DGPS改正信息。電臺(tái)方式對(duì)車輛的巡檢速度比較慢,容量。ㄒ话阒荒軡M足幾部到幾十部車輛的服務(wù)),系統(tǒng)覆蓋的范圍較。ㄒ话阒辉谑袇^(qū)的部分地區(qū)),且建設(shè)和維護(hù)電臺(tái)基站系統(tǒng)的成本很高,不是一般用戶所能承受的。 |