基于gprs的车辆导航定位系统关键技术研究

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1、万方数据86舀学⑥咿啸§围窜弱国碗瘪值恩鲸爨鼹甄。四鼠李相银曾连荪潘扣林(上海海运学院创新实验室上海200135)摘要随着我国汽车数量的增多和交通问题的H益严峻，车辆导航定位系统的建设便被提上了日程。本文就车辆导航定位系统的几种数据传输方式进行r探讨，并提出了一种最优实现方式。关键词车载终端GPs，DR卡曼滤波Mc35GPRs模块DsP在世界上，现代车辆导航方面的研究已经有30多年的历史。它融合了汽车、交通、计算机、通信、系统科学等领域的技术，一直是众多高科技公司和各大学研究的热点。现代车辆导航系统得到普及和推广是伴随着GPs系

2、统的发展而冉现的。到了20世纪90年代，随着仝球定位系统的建成，美国将导航系统的研究从传统的惯性导航领域推进到了现代的卫星导航领域。1车辆导航定位系统几种通信方式比较1．1DS只C(专用短程通信)系统为了发挥智能交通系统(I偈)的功能，实现I鸭对车辆的智能化、实时、动态管理，国际上专门开发了适用于Irrs领域的道路勺车辆之间的通信协议，即专用短程通信(DedicatedshⅢRangecommunication，简称DsRc)协议。DsRc是T偈的基础，是一种无线通信系统，它通过信息的双向传输将车辆和道路有机地连接起来，通过计算

3、机网络，在智能交通系统中实现车一路问和车一车间的信息传输和信息交互。DsRc系统主要包括■个部分：车载单元(on—BoaIduni【，简称oBu)、路旁单元(Road—si(1eunit，简称Rsu)以及专用短程通信协议。根据目前的水平，采用DsRc时的技术参数如下：通信距离：摄远30米同时通信车辆数：最多8辆通信信息量：最大539kbit(车速为60Km，}1)占用频段：5．8GHz(中国、日本、美国)基于DsRc的技术特点，该种通信方式只能用于短程通信，比如应用在车辆不停车收费系统中等。要想支撑起智能交通系统，满足其数据量和

4、实时数据传输的要求，必须寻求其他通信方式。1．2GSM短消息模式在我国的一些应用中，许多人提出了一种GPs，GsM，sMs的方案。该种通信方式是在现有通信网基础上构建的，具有实现成本低和容易实现车载终端的优点。但是由于GsM网络的数据传输能力较低(只有9．6kbps)，它的sMs(短消息)模式所能提供的一次通信量有限，不能满足交通繁忙时系统处理的要求，不能实现实时交互。1．3基于GPRS的通信方式GPRs是通用分组无线业务的简称，它是GsM网络的升级版。和GsM网络相比它具有以下优点：(1)数据传输速度快，最高可达171．2kb

5、ps。(2)支持基于标准数据通信协议的应用，可以和IP网、x．25网互联互通，也允许短消息业务(sMs)经GPRs无线信道传输。(3)既能支持间歇的爆发式数据传输，又能支持偶尔的大量数据的传输。这更好的适用于Irrs中的数据传输模式。C毫矾4珊¨∞"搬潮烈m帕嚣N2翰Ⅳ。．i万方数据(4)基于数据流量、业务类型及服务质量等级(Qos)的计费功能，计费方式更加合理，用户使用更加方便。由于GPRs的技术特点，该种通信方式既能满足交通繁忙时的突发通信又支持永远在线并且能按数据流量计费，所以就目前技术情况GPRs能更好的服务于I倦系统。

6、2基于GPRS的车辆导航定位系统组成GPRs车载导航定位系统主要由控制中心、GPRs通信网络和车载设备三大部分组成。由于GPRs网络具有和IP网络互联互通并且可以永远在线，系统町以将交通信息的统计和发布与相关服务机构联网。这样系统将不仅有定位、监控、调度和导航功能，还可以提供交通状况、经济救援等信息服务。摹于GPRs的车辆导航定位系统组成框图见图一所示。匝F■④一悃动态数据库刷新等功能。GIs服务器提供了数字地图数据库，包含了静态和动态的地理交通信息。通信子系统包括通信服务器以及与之相连的公共通信系统如GPRs网络等。它主要完成

7、数据的输出和指令的传输。交通信息处理子系统完成信息采集和发布等功能。网上查询子系统包括wEB服务器以及与之相连的INTERNET等，它将交通信息处理器的最新交通信息发布在网上供查询。4车载终端组成车载终端由GPs接收机、cPRs模块、主处理器、人机接门、语音系统组成，实现框图见图三。DsP通过控制GPs模块和DR传感器接收到相关的位置信息，然后经过数据融合算法(比如kalman滤波)整理后，将最优数据传送到主处理器中。主处理器将控制中心需要的数据通过GPRs模块发送出去。车载终端主要完成功能包括车辆定位、为交通信息中心提供原始信

8、息；根据信息中心信息完成路径规划和动态导航等。图1车载导航定位系统组成桠阿5车载终端的GPRS通信实现3控制中心组成控制中心主要由主控子系统、GPRs通信子系统、交通信息处理子系统和网上查询子系统等四部分组成。主控子系统包括主服务器、DGPs基准站、GIs等组成