基于gsm gprs通信网络的混合定位系统车载终端的软件设计new

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1、http://www.paper.edu.cn基于GSM/GPRS通信网络的混合定位系统车载终端的软件设计李卓奇，冯泽恒，武穆清北京邮电大学，北京（100876）E-mail：mailto:lorylee@gmail.com摘要：本文在对AGPS定位系统原理及应用进行简要叙述的基础上，给出了一种基于GSM/GPRS通信网络的AGPS混合定位系统设计的整体框架，着重描述了车载终端的软件部分的体系结构，介绍了软件部分模块的具体定义、功能划分和各模块间的通信接口定义。关键词：GPS，AGPS，GSM，GPRS，嵌入式1.引言从建设部主办的“中国城市公共

2、交通周及无车日工作培训会议”上获悉，2006年底，中国的私人汽车拥有量已达两千九百二十五万辆，每年还以百分之十以上的速度在继续增长。以北京为例，日均增加私人小汽车就高达一千多辆。据国家统计局发布的数字，2006年中国销售了七百多万辆各类汽车，粗略估计，超过百分之六十为私人购买。2006年，中国已成为仅次于美国的全球第二大新车市场。业内人士认为，目前中国汽车保有量与世界平均每千人一百二十辆相差甚远，中国汽车市场发展潜力巨大，特别是私人汽车消费，在未来二十年将持续高速增长。这标志着中国已经进入私家车高速发展时代，运输网络四通八达，大大方便了旅客的出行

3、和商品货物的流通，为国民经济的发展奠定了良好的基础。但同时，也出现了一系列相关的问题，车辆被盗窃的情况屡屡发生、抢劫等犯罪行为难于监管等等。由此可见，对车辆实施行之有效的监控已经成为人们急切希望解决的问题。而GPS(全球定位系统)在民用领域的逐步普及为解决这一问题开辟了新的思路。GPS技术自20世纪70年代后期投入使用以来，因其全天候、高精度的定位性能，已在世界范围内得到广泛应用。使用GPS设备的重要前提之一是接收机与卫星之间有直射路径，这又使GPS在建筑物密集的城区及建筑物内部存在信号接受盲区。基于ARM的AGPS的车载混合定位系统为目前出现问

4、题提供了有效的解决手段，它是集AGPS定位技术、蜂窝小区定位技术、无线电定向技术、嵌入式系统、GSM移动通信技术、信号处理技术等融于一体的高技术产品，具有对车辆进行监控、即时定位、失窃跟踪、遇险报警、车辆事故分析等多项功能，即实现了车辆实时动态信息的管理，又加强了对车辆的控制，节约了大量人力、物力，对减少车辆拥挤，协助事故处理，提高运输的安全性和有效性起着非常重要的作用。2.AGPS原理及应用AGPS(assistedglobalpositioningsatellite，辅助型全球卫星定位）技术融合了GPS高精度定位与蜂窝网高度密集覆盖的特性[1

5、]，既保证了在城市范围内蜂窝定位的精度，也扩大了GPS的覆盖范围，AGPS可以通过蜂窝网络的空中接口使终端获得卫星的有效参数[2]。另外，AGPS的响应时间明显快于传统的GPS。GPS定位的初始捕获时间较长，通常为30～900s，这取决于卫星与终端相对位置，而使用AGPS技术，接收器直接从移动网络接收辅助-1-http://www.paper.edu.cn定位信息，不必再下载和解码来自GPS卫星的导航数据，因此有更多的时间和处理能力来跟踪GPS信号，这样能大大降低首次定位时间(TTFF)，增加灵敏度，同时又可以大幅减少每次定位所需要的可观的能量损

6、耗，从而实现了较长的待机时间，而这正是移动通信装置最重要的特性之一。AGPS技术系统的兼容性很强，若在网络中增加GPS功能模块，即可实现基本的定位功能。AGPS技术的优势在于定位精度很高、首次捕获GPS信号时间短，但仍然存在室内及市内高楼建筑物旁终端难以接收GPS信号的缺陷，而且AGPS定位的实现需要通过多次网络传输，占用了空中资源。3.混合定位系统的实现混合定位系统由混合定位服务器和混合定位终端组成。终端藏置于汽车中的隐蔽位置，服务器部署在移动通信网络中，终端与服务器之间的通信通过移动通信网络进行。服务器负责控制终端工作，并根据终端所收集上来的

7、各种数据，利用各种算法计算并最终确定终端（被盗抢的汽车）的位置信息和轨迹信息，终端负责根据服务器的指令收集卫星数据或直接计算出当前位置信息。在终端能够接收到卫星信号的情况下终端就会采用AGPS方式进行定位，同时进行计算将计算结果通过GPRS网络发送给服务器；如果无法收集到卫星信息那么就采用CELLID进行定位，此方式依赖于运营商的GSM网络，通过确定终端所在小区确定终端大概位置。混合定位系统支持的功能组件如下：¾客户通过混合定位系统查询终端的位置信息；¾客户通过混合定位系统启动/停止终端的电量告警功能；¾客户通过混合定位系统启动/停止终端的连续定

8、位功能；¾客户通过混合定位系统启动/停止终端的紧急寻呼功能；¾混合定位系统同步和更新终端中存储的网络配置信息，具体包括混合定位系统的短消