当前位置 > 首页 > 网站建设学院 > > 卫星通信

基于GSM的GPS信息服务

2/14/2005来源:卫星通信人气:7023

□ 李从容 王 燕
全球定位系统GPS(Global Position System)是美国国防部授权研制并建立的全球性、全天候、连续的卫星无线电导航系统,可提供实时的三维位置、三维速度和高精度的时间信息。它由空间卫星、地面监控系统和GPS接收终端设备三大部分组成。空间卫星部分由均匀分布在6个轨道平面内的24颗卫星组成,包括3颗备用卫星。地面监控系统由一个主控站、3个注入站和5个监控站组成,负责数据采集、故障诊断、跟踪监控等工作。GPS终端在地球的任一地点都可以观测到至少4颗卫星,可根据接收到的3颗卫星的导航信息计算出自己的位置,配合第4颗卫星的数据可计算出终端的运动速度和方向。

GPS技术具有精度高、速度快、成本低的显著优势,已成为应用最广泛、实时性最强的全球精密授时、测距、导航、定位系统。用常规的集群系统实现GPS定位服务,只能适用于局部范围,无法实现大范围漫游;采用卫星通信方式实现GPS服务,虽能实现全国范围内移动目标的定位和跟踪,但移动终端体积大,价格和通信费用较高,不易普及推广。随着通信技术的高速发展,GPS和GSM有机结合,出现了具有GPS功能的GSM手机,特别是GSM的短消息业务(SMS)和通用分组无线业务(GPRS)资费较低,使得通过GSM网络在全国范围内为移动台提供GPS服务成为可能。

一、GPS信息服务网络结构

GPS信息服务网络由具有GPS功能的GSM终端和监控中心两部分组成,网络结构如图1所示。整个监控网络采用4级结构,即全国监控中心、各省级监控中心、各地市级监控中心、各专业监控中心。其中后者是提供各种专门应用的信息服务提供商,如公安部门、公交部门、出租车公司和公用信息部门等。

GPS终端可以是具备GPS功能的GSM手机、GSM车载系统或专用系统。GPS信息服务网络通过GSM网络为GPS终端提供多种业务服务。

二、实现GPS信息服务的移动终端

微电子技术的进步,使器件的集成度越来越高,功能越来越强,成本不断降低,从而使GPS设备的成本大大降低,并被广大用户接受。目前具备GPS功能的GSM手机已经投入市场。

GPRS是在GSM系统基础上发展起来的,是一种高效、低成本的无线分组数据业务,其最大特点就是“永远在线”,且通信速度快,数据延迟小,按流量计费,非常适合于在GPS应用中传输电子地图。目前,不少手机厂家已推出可收发多媒体短信(MMS)的手机(“彩信”手机),它采用较大的彩色液晶显示屏,非常适合显示电子地图和准确的位置信息。

更高一级的终端是具备GPS功能、GSM功能和设备监视控制功能的智能型移动终端。其结构如图2所示,它由GPS接收模块、GSM车载系统模块、MPU(单片机及嵌入式操作系统)、LCD显示器、键盘、告警采集和外设控制这几部分组成。GPS模块可采用厂商提供的OEM(原设备制造商)板,较典型的如Rockwell公司的 "upiter"GPS/OEM接收机,它包括天线部分、接收部分和数据处理部分,通过两串口与外设交换数据,采用20插脚Dip(双列直插式封装)封装,体积小,性能稳定,较适合于智能终端的集成和二次开发。该类型的终端可广泛应用于各类特种车辆和出租车上,它既是GSM车载台也是GPS终端,装有液晶显示器,通过多媒体短信接收并显示电子地图和位置信息,有紧急呼叫按钮和设备监视控制功能,实现人工或自动报警。监控中心通过车载监听传声器实时监听,并可遥控关闭/开启车辆电源、切断油路、开/关车门等。

三、GPS信息服务

GPS信息服务网络提供的业务功能按不同对象可分为以下几类。

个人定位和报警跟踪功能 对于具备GPS功能的普通GSM用户,可通过短消息或多媒体短信向各业务提供商(专业监控中心)发送自己的GPS位置信息,也可通过多媒体短信查询、接收所需要的电子地图,实现个人位置定位、道路选择和目标查询等功能。监控中心也可在用户允许的情况下对其实施跟踪,尤其在急需援助的情况下,用户可发送请求跟踪信息,以及时获得救助。

特种车辆的安保和监控 该业务可广泛应用于公安部门对目标车辆的监视、跟踪和控制;银行对运钞车的监控,如运钞车偏离设定路线告警、遭袭击时的告警和控制;同样也适用于其他特种车辆的安保和监控。

公交车辆调度 在公交车上装备车载系统,公交专用监控中心可以实时掌握各条线路的车辆运行情况,并通过公交站台上的显示屏实时显示车辆目前的位置和预计到达时间,更好地提高公共交通服务水平。

出租车调度和监控 监控中心通过该网络,与出租车计价器相连,实时掌握车辆的运行状态,引导出租车合理分布。司机们亦可通过GPS终端查找目的地的位置和选择最佳线路等。当车辆遇劫、遇盗时可手动或自动启动终端报警装置,向监控中心呼救,监控中心可实时对其监控,并及时救援。

----《现代通信》