差分GPS技術(shù)在車輛監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用
隨著我國城市建設(shè)規(guī)模的擴(kuò)大,車輛日益增多,交通運輸?shù)慕?jīng)營管理和合理調(diào)度,警用車輛的指揮和安全管理已成為公安、交通系統(tǒng)中的一個重要問題。過去,用于交通管理系統(tǒng)的設(shè)備主要是無線電通信設(shè)備,由調(diào)度中心向車輛駕駛員發(fā)出調(diào)度命令,駕駛員只能根據(jù)自己的判斷說出車輛所在的大概位置,而在生疏地帶或在夜間則無法確認(rèn)自己的方位甚至迷路。
因此,從調(diào)度管理和安全管理方面,其應(yīng)用受到限制。GPS定位技術(shù)的出現(xiàn)給車輛、輪船等交通工具的導(dǎo)航定位提供了具體的實時的定位能力。通過車載GPS接收機(jī)使駕駛員能夠隨時知道自己的具體位置。通過車載電臺將GPS 定位信息發(fā)送給調(diào)度指揮中心,調(diào)度指揮中心便可及時掌握各車輛的具體位置,并在大屏幕電子地圖上顯示出來。目前,用于公安、交通系統(tǒng)的主要有:車輛GPS定位與無線通信系統(tǒng)相結(jié)合的指揮管理系統(tǒng);應(yīng)用GPS差分技術(shù)的指揮管理系統(tǒng)。下面磯準(zhǔn)科技為您介紹這兩種管理系統(tǒng)的工作原理與設(shè)備構(gòu)成。
一、車輛GPS定位管理系統(tǒng)
車輛GPS定位管理系統(tǒng)主要是由車載GPS自主定位,結(jié)合無線通信系統(tǒng)對車輛進(jìn)行調(diào)度管理和跟蹤。已經(jīng)研制成功的如車輛全球定位報警系統(tǒng),警用GPS指揮系統(tǒng)等。分別用于城市公共汽車調(diào)度管理,風(fēng)景旅游區(qū)車船報警與調(diào)度,海關(guān)、公安、海防等部門對車船的調(diào)度與監(jiān)控。
1.監(jiān)控中心部分的主要功能有:
(1)數(shù)據(jù)跟蹤功能。將移動車輛的實時位置以幀列表的方式顯示出來。如車號、經(jīng)度、速度、 航向、時間、日期等。
(2)圖上跟蹤功能。將移動車輛的定位信息在相應(yīng)的電子地(海)圖背景上復(fù)合顯示出來。電子地(海)圖可任意放大、縮小、還原、切換。有正常接收與隨意點名接收兩種接收方式。 還可提供是否要車輛運行軌跡的選擇功能。
(3)模擬顯示功能。可將已知的目標(biāo)位置信息輸入計算機(jī)并顯示出來。
(4)決策指揮功能。決策指揮命令以通信方式與移動車輛進(jìn)行通信。通信方式可用文本、代碼或語音等,實現(xiàn)調(diào)度指揮。
2.車載部分的主要功能有:
(1)定位信息的發(fā)送功能。GPS接收機(jī)實時定位并將定位信息通過電臺發(fā)向監(jiān)控中心。
(2)數(shù)據(jù)顯示功能。將自身車輛的實時位置在顯示單元上顯示出來。如經(jīng)度、緯度、速度、航向。
(3)調(diào)度命令的接收功能。接收監(jiān)控中心發(fā)來得調(diào)度指揮命令,在顯示單元上顯示或發(fā)出語音。
(4)報警功能。一旦出現(xiàn)緊急情況,司機(jī)啟動報警裝置,監(jiān)控中心立即顯示出車輛情況、 出事地點、車輛人員等信息。
車輛GPS定位屬于單點動態(tài)導(dǎo)航定位。其定位精度約為100M量級。為了提高定位精度,可采用差分 GPS技術(shù)。
二、應(yīng)用差分GPS技術(shù)的車輛管理系統(tǒng)
若采用一般差分GPS技術(shù),每輛車上都應(yīng)接收差分改正數(shù),這樣會造成系統(tǒng)過于復(fù)雜,所以實際應(yīng)用中多采用集中差分技術(shù)。
工作原理:每一輛車都裝有GPS接收機(jī)和通信電臺,監(jiān)控中心設(shè)在基準(zhǔn)站位置,坐標(biāo)精確已知;鶞(zhǔn)點上安置GPS接收機(jī),同時安裝通信電臺、計算機(jī)、電子地圖、大屏幕顯示器等設(shè)備。工作時,各車輛上的GPS接收機(jī)將其位置、時間和車輛編號等信息一同發(fā)送到監(jiān)控中心。監(jiān)控中心將車輛位置與基準(zhǔn)站GPS定位結(jié)果進(jìn)行差分求出差分改正數(shù),對車輛位置進(jìn)行改正, 計算出精確坐標(biāo),經(jīng)過坐標(biāo)轉(zhuǎn)換后,顯示在大屏幕上。
這種集中差分技術(shù)可以簡化車輛上的設(shè)備。車載部分只接收GPS信號,不必考慮差分信號的接收。而監(jiān)控中心集中進(jìn)行差分處理,顯示、記錄和存儲。數(shù)據(jù)通信可采用原有的車輛通信設(shè)備, 只要增加通信轉(zhuǎn)換接口即可。
由于差分GPS設(shè)備能夠?qū)崟r地提供精確的位置、速度、航向等信息,車載GPS差分設(shè)備還可以對車輛上的各種傳感器(如計程儀、車速儀、磁羅盤等)進(jìn)行校準(zhǔn)工作。
三、應(yīng)用前景
汽車是現(xiàn)代文明社會中與每個人關(guān)系最密切的一種交通工具,據(jù)統(tǒng)計,僅幾個發(fā)達(dá)國家的汽車保有量已有數(shù)千萬輛。因此車輛導(dǎo)航將成為未來20年中全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)應(yīng)用的最大的潛在市場之一。預(yù)計到2000年,全世界用于車輛導(dǎo)航的總投資額的1/3。
在我國,特種車輛約有幾十萬輛。有關(guān)部門要求首先對運超車、急救車、救火車、巡警車、迎賓車等特種專用車輛實現(xiàn)全程監(jiān)控、引導(dǎo)和指揮。目前使用車載GPS接收機(jī)進(jìn)行自主定位的車輛很少,大量的開發(fā)應(yīng)用熱點在監(jiān)控調(diào)度系統(tǒng)上。
【磯準(zhǔn)科技】 所以說,GPS導(dǎo)航定位在公交、交通系統(tǒng)中的應(yīng)用前景是非常廣闊的。在開發(fā)車輛導(dǎo)航應(yīng)用的同時,也將帶動與其相關(guān)的通信技術(shù)、信息技術(shù)、控制技術(shù)、多媒體技術(shù)和計算機(jī)應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展。
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