
(2)數(shù)字/模擬移動電話語音調(diào)制方式:采用語音調(diào)制方式。GPS車載臺的定位數(shù)據(jù)經(jīng)調(diào)制利用手機的語音信道傳到監(jiān)控中心,監(jiān)控中心可以以手機或普通電話向車輛發(fā)送控制命令和DGPS改正信息。手機語音調(diào)制方式,省卻了電臺方式搭建基站系統(tǒng)的龐大費用,直接利用蜂窩移動通信系統(tǒng),覆蓋范圍大。但由于采用的是語音信道,系統(tǒng)每傳遞一條信息都要按電信話音通話的費率來計費,顯然系統(tǒng)的運行費用將十分高昂。
(3)GSM短信息方式:采用GMS短信息方式。GPS車載臺的定位數(shù)據(jù)經(jīng)過格式轉(zhuǎn)換利用GSM手機的短信息信道傳到監(jiān)控中心,監(jiān)控中心亦通過GSM短信息信道向車輛發(fā)送控制命令和DGPS改正信息。GSM短信息方式,具備GSM語音調(diào)制方式覆蓋范圍大、容量大的優(yōu)點,同時短信息業(yè)務具備傳輸速度快、不影響語音通話、價格便宜等優(yōu)點。

GSM的短消息業(yè)務利用信令信道傳輸,是GSM通信網(wǎng)所特有的。它不用撥號建立連接,直接把要發(fā)的信息加上目的地址發(fā)送到短消息服務中心。由短消息服務中心再發(fā)送給最終的信宿,短消息每次限制在140個字節(jié)以內(nèi),這對GPS定位數(shù)據(jù)來講足夠了。短消息業(yè)務用于GPS車輛監(jiān)控最大的優(yōu)點在于其無需建立連接,服務費用低(以北京電信目前的收費標準,短消息每月收費15元),這適于把差分數(shù)據(jù)從監(jiān)控中心傳到移動站,或者定位數(shù)據(jù)發(fā)送到監(jiān)控中心。
綜上所述,筆者選用GSM的短消息業(yè)務來實現(xiàn)GPS車輛監(jiān)控中的數(shù)據(jù)傳輸。
3 GPS車輛監(jiān)控系統(tǒng)的構(gòu)成
車輛監(jiān)控系統(tǒng)基本由如下兩大部分構(gòu)成:監(jiān)控中心和移動站。監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如圖1所示。
3.1 基準站
基準站是監(jiān)控中心的一部分,由GPS天線、NovAtel接收板、DGPS工作站、DGPS信息發(fā)布通信控制器、GSM模塊組成,如圖1。其中DGPS工作站和DGPS信息發(fā)布通信控制器各由一臺PC機構(gòu)成,也可以共由一臺PC機構(gòu)成;鶞收镜闹饕饔檬怯肎PS天線接收衛(wèi)星定位電文,解出定位信息并與已知的自身精確地心坐標比較,求出誤差改正數(shù),用GSM模塊發(fā)送出去。
3.2 監(jiān)控中心
監(jiān)控中心主要包括GPS/GIS服務器、WEB-GIS應用服務器及相應的工作站等構(gòu)成的局域網(wǎng)和相關(guān)的應用軟件。其應用軟件的功能可根據(jù)具體的系統(tǒng)要求進行定制。圖2是一簡單的監(jiān)控系統(tǒng)的用戶界面示意。
3.3 移動站
視具體的應用場合和要求,可有多種形式的移動站:基于單片機的基本系統(tǒng)、基于PC/104的具有數(shù)據(jù)記錄和回放功能的擴展系統(tǒng)及基于便攜式計算機的高級應用系統(tǒng)。但均有與GSM模塊和GPS接收機的接口。移動站組成框圖如圖3所示。

3.4 GSM短消息實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸
本系統(tǒng)采用德國FALCOM公司的A2D GSM模塊工作于PDU(Protocol Description Unit)模式,主要實現(xiàn):
(1)監(jiān)控中心到移動站的下行差分改正信息(RTCMSC-104格式)的傳輸;
(2)移動站到監(jiān)控中心的上行時間、位置速度信息(NMEA 0183)的傳輸。
若出租汽車管理局建立了這樣的車輛監(jiān)控系統(tǒng),就可以根據(jù)電子地圖上動態(tài)顯示的出租車的位置,準確地指揮、調(diào)度,以響應用戶的服務。同樣,此系統(tǒng)也非常適用于公安部門110指揮中心、銀行押款車等。
4 試驗結(jié)果
(1)靜態(tài)結(jié)果:本次試驗所采用的差分基站接收機的精度為3~5米,其差分后精度在這一范圍是合理的;所采用的天線是普通的導航型天線,信噪比不高、多路徑的干擾等對系統(tǒng)的精度有一定的影響。相信通過改進天饋系統(tǒng)和基站接收機的精度,其產(chǎn)生的差分改正數(shù)的精度將更高。圖4是接收機無差分和差分的結(jié)果比較。

試驗器材及設(shè)備:
·GPS定位設(shè)備:Rockwell公司的Jupiter型接收機
·電源:采用車用點煙器12V電源
·天線:Rockwell公司原裝配用天線
本次試驗路線由北方交通大學出發(fā),主要是北京市內(nèi)范圍路段,由監(jiān)控軟件所得路線圖如圖5。
局部路段放大示于圖6所示。
最終此結(jié)果與標準行駛路線配準比較如圖7所示。
基于已進行的跑車實驗,可以得出結(jié)論:GSM作為公用陸地移動通信網(wǎng),具有其他通信方式所不可比擬的優(yōu)越性。它通信范圍廣、容易大、提供數(shù)據(jù)業(yè)務,短消息業(yè)務經(jīng)濟實惠,是車輛監(jiān)控系統(tǒng)比較好的一種數(shù)據(jù)傳輸方式。但它的調(diào)度管理功能比較彈,可以通過監(jiān)控中心站的管理軟件來加強。





