基于北斗二代车辆监控系统探究及应用

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1、基于北斗二代车辆监控系统探究及应用摘要：在对车辆进行监控的过程中，从长远考虑，需利用国产的北斗导航定位系统。针对北斗一代存在定位精度低、时间长的缺点，提出了基于北斗二代的车辆监控系统研究。系统根据系统分析与设计理论，通过在总体结构中保留卫星定位总站实现与北斗一代的兼容，为了实现在定位导航的基础上，对驾驶员和车辆进行管理并实现对车辆的动态监控以及远程维修保障的功能，对车辆导航终端以及监控中心进行相应设计，并对功能实现的业务流程进行分析。系统融合传感技术与视频监控技术，能够实现定位导航的扩展，意义较大。关键词：综合交通运输北斗二代导航定位系统车辆监控系统应用研究中图分类

2、号：U491.2文献标识码：A文章编号:1007-3973(2012)010-077-021引言目前，车辆运输过程中主要是依靠GPS进行定位导航，一旦美国进行制约，车辆运输将会陷入盲目的状态，因此，需要基于北斗定位导航系统对车辆运输监控进行研究。北斗二代与北斗一代相比，主要是将主动式定位改为被动式，用户只要能接收到4颗卫星即可实现自主定位，快速精确，解决了一代有源定位、定位精度低、覆盖范围窄、定位时间长、系统用户数量有限等不足。随着传感器、视频监控等技术的快速发展，传统的提供定位信息已经不能满足车辆监控的发展要求，因此，论文拟研究基于北斗二代定位导航系统，同时融合传

3、感器技术以及视频监控技术进行应急保障车队监控系统的研究，提出对驾驶员行驶和车辆进行管理并对公路运输进行监控以及远程维修保障等服务，该监控方案不仅适用于平时，更适用于战时或者灾害发生等情况下的应急保障运输。2基于北斗二代车辆监控系统设计2.1系统总体结构设计系统利用北斗导航卫星和集群通信基站作为通信链路，融合传感器技术以及视频监控技术，对车辆监控系统进行了设计，系统主要包括车辆导航终端、空间及通信部分、监控中心组成，其总体结构图如图1。车辆导航终端：主要包括北斗二代车辆行驶记录仪、导航监控终端、固定和移动视频监控系统、传感器、存储和报警装置。空间及通信部分：主要是由5

4、颗静止轨道卫星和30颗非静止轨道卫星组成的北斗二代导航定位系统、北斗卫星定位总站（兼容北斗一代）以及集群通信基站（包括CDMA、GSM、3G）组成°监控中心：主要包括无线发送/接收机、数据库服务器、应用程序服务器、Web服务器等组成。2.2系统业务流程分析系统主要是通过对车辆运输过程中的信息进行获取、处理，从而实现对运输监控、远程维修等应用。2.2.1数据信息获取分析根据数据信息获取来源，对数据信息获取进行分类设计，主要包括如下内容：(1)通过读取驾驶员身份信息识别卡或人工方式进行驾驶员与车辆的绑定；通过行驶记录仪输出定位信息；通过提供串口、USB等标准化接口，支持

5、外接设备，例如手持式扫描枪等。(2)通过CAN(ControllerAreaNetwork,控制器局域网络)总线、模拟量、开关量及传感器获取车辆行驶操控数据和车辆行驶参数数据。(3)通过构建一个简单的无线传感网，避免了布线问题，将传感器放置在货物检测位置，进行货物温度、湿度、压力、振动、位移等方面的数据参数的获取。(4)构建基于无线链路传输的视频监控系统，将获取的重点部位视频图像信息通过无线链路发送到监控中心。2.2.2数据信息处理分析在对各类数据信息进行分类设计后，需要将各类数据信息进行相应的处理。主要需要处理的内容包括数据的发送接收、分包、解码、入库、查询、分析

6、、统计等。对于长度超过北斗短报文最大限制的短报文，系统支持对短报文进行分包发送，发送接收机制采用独立线程，保证收发率；按照用户的设定，将超过长度的短报文内容进行分包处理，每一包的长度均符合北斗短报文长度的要求；根据位置传输协议定义，将传回终端的位置短报文按照协议解码并入库操作，入库在单独的线程中完成，当数据库没有打开或数据库网络不通的情况下，不影响向车载终端与监控终端的传输操作；可以根据需要查询相关的行驶参数、操控数据、传感器数据以及视频数据，通过对行驶参数、操控数据以及传感器数据进行阀值的设定以及数据统计，实现安全预警以及规律总结。2.3车辆导航终端设计车辆导航终

7、端主要由北斗二代行驶记录仪和北斗二代导航监控终端两部分组成。2.3.1北斗二代行驶记录仪的设计北斗行驶记录仪由卫星导航接收单元、车辆运行状态检测和信息存储三部分组成。其中在卫星导航接收单元方面，增加了导航板块。导航板块主要把从低噪放输出的射频信号进行下变频、滤波、放大，变换成合适的中频信号给基带信号处理模块；基带信号处理模块对北斗导航信号进行相关解扩；在得到解扩增益的基础上解调载波，消除频率偏移的影响，恢复基带信号；最后将相关解扩、解调处理的历元时刻所对应的码状态、载波及相位状态形成原始观测量，与导航数据一起传送给应用处理模块，进一步处理解算，最后送出定位结果。