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GPS_GPRS定位定向导航系统车载终端应用设计与实现

来源:龙人研究所2006.04.27阅读 4622

 一、引言

    目前CONTROL ENGINEERING China版权所有,随着人民生活水平的提高,交通工具越来越多,安全服务也越来越受到重视,尤其是车载监控系统越来越多地受到业界的关注。本文介绍了作者设计的一种车载监控系统(以下简称为车载系统),并重点介绍了车载系统终端的设计与实现。该系统将GPRSGPS技术相结合控制工程网版权所有,利用GPRS的数据传输功能,实现移动车辆与监控中心的双向数据传输CONTROL ENGINEERING China版权所有,以实施对车辆运行状态、安全状态、技术状态的监控。

    二、 系统组成及特点

    由于在GPS_GPRS定位系统中,涉及到了GPS卫星定位技术与GPRS通用分组无线业务的相关应用,从而在系统的组成中,GPS与GPRS无疑是整个系统的核心部门,下面就GPS系统与GPRS系统,以应用为前提作如下简要介绍。

    全球定位系统(GPS,Global Positioning System)是美国从上世纪70年代开始研制、历时20年、耗资200亿美元、于1994年全面建成、具有在海、陆、空进行全方位实时三维导航

与定位能力的新一代卫星导航与定位系统。

    GPRS是欧洲电信协会GSM系统中有关分组数据所规定的标准。它采用信道捆绑(目前GPRS的设计可以在一个载频或8个信道中实现捆绑)和增强数据速率改进实现高速接入,理论上可提供高达115kbps的空中接口传输速率,使若干移动用户能够同时共享一个无线信道,一个移动用户也可以使用多个无线信道。实际不发送或接收数据包的用户仅占很小一部分网络资源,并且网络容量只有在实际进行传输时才被占用。

    为了实现GPRS,需要在现有的GSM网络中引入3种新的逻辑网络实体:服务GPRS支持节点(SGSN)、网关GPRS支持节点(GGSN)和分组控制单元(PCU)。GPRS与现有的GSM语音系统最根本的区别是,GSM是一种电路交换系统,而GPRS是一种分组交换系统。因此,GPRS特别适用于间断的、突发性的或频繁的、少量的数据传输,也适用于偶尔的大数据量传输。这一特点正适合大多数移动互联的应用。

    基于以上对GPS系统和GPRS系统的简要介绍,可以得出GPS_GPRS定位系统车载终端的组成及特点。其中,系统结构方框图如图1所示,系统工作流程为:GPS_GPRS定位系统车载终端将其所获取的当前GPS地理位置信息,通过GPRS方式上传到系统服务器。客户端可以通过专用GIS软件或IE浏览方式,对当前受监控车辆所在的位置、车速及行进方向进行实时监控,并可以通过网络对车载终端进行控制www.cechina.cn,实现移动车辆与监控中心的双向数据传输CONTROL ENGINEERING China版权所有,完成对车辆运行状态、安全状态、技术状态的监控。

GPS_GPRS定位定向导航系统车载终端应用设计与实现如图


图1 系统结构方框图

    三、系统功能及工作原理

    GPS_GPRS定位系统车载终端原理框图如图2所示。

GPS_GPRS定位定向导航系统车载终端应用设计与实现如图


图2 车载终端原理框图

    其中,该车载终端需要实现的主要功能如下:

用户当前信息一次查询;
用户连续定位信息查询/启动发送实时定位信息;
停止终端定位数据上传;
设置GPS采样定位数据周期;
硬件点对点下载GPS定位系统终端定位采样数据;
备开关(电平)输出/输入端子CONTROL ENGINEERING China版权所有,实现与车用防盗报警器、紧急报警(SOS)、医疗服务、故障服务、继电器输出、警示嗽叭、点火信号等的接口;
安防功能:可以通过手机短信、直接遥控、网络等三种方式进行设/撤防操作。同时具备应急、紧急求助功能。且当系统在一定程度上遭到破坏或出现异常时,系统终端自动启动安防功能;
监听功能:用户可通过手机短信,或者网络对监听号码(接警号码)进行设置并发送监听命令(监听电话主动挂机则结束监听),且当系统在一定程度上遭到破坏或出现异常时,系统终端将自动启动安防功能;
电话功能:通过电话手柄,完成拨打和接听电话的功能;
欠压检测示警及后备电源自动启用功能。
    该系统车载载终端的工作原理如下:

    车载终端由W77E58实现控制,其核心部分主要包括PPP及TCP/IP协议栈、GPRS控制、GPS控制,以及外围接口控制。CPU内嵌PPP及TCP/IP协议栈,同时分别通过串行口UART0去控制GPRS的工作,通过串行口UART1去控制GPS的工作。其中:

    (1)CPU对GPRS的控制

    主要是通过串行口UA













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