GPRS公共汽车车载定位跟踪的应用.docx

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GPRS公共汽车车载定位跟踪的应用

GPRS公共汽车车载定位跟踪系统的应用

08计算机网络技术085303014张建潭

摘要:

使用GPRS将GPRS定位数据传回服务中心是实现城市公共汽车管理上定位跟踪的关键技术。

本文简要的分析了使用GPRS车载设备定位实现车辆的定位跟踪原理，提供了一套在实践中使用的GPRS定位跟踪应用系统，为车辆的定位跟踪提供了技术保障。

关键词:

全球定位系统；定位；GPRS；跟踪；车载

目录

前言1

第1章GPRS系统的特点2

第2章GPRS定位跟踪系统的组成2

2.1系统工作原理3

2.2GPRS车载定位设备4

2.3GPRS定位数据通信服务器5

第3章GPRS在车辆定位管理系统中的作用5

第4章实验6

第5章结论7

前言

GPRS公共汽车车辆管理系统通过中心平台对车辆进行监管，有效统计出车辆所到站的时间和行车速度，同时可以统计出每天上下车的人数，公交车还可以利用公交电子交通站牌实时显示公交车所在的位置以及距离站点的时间等；可在前门、后门、车尾均安装摄像机，对乘客上下车过程进行监控和录像，防止偷盗、抢劫等案件发生。

本论文针对行业管理难题，设计了基于GPRS技术的车辆定位跟踪系统，使公司能够及时了解公共汽车的位置动向，提高管理效率，降低资产损失。

24小时追踪车辆，准确地定位车辆的具体位置，以保证汽车的安全，减少风险。

第1章GPRS系统的特点

GPRS是军民两用的系统，其应用范围极其广泛，在军事上，GPRS将成为自动化指挥系统，在民用上可广泛应用于农业、林业、水利、交通、航空、汽车、安全防范、军事、电力、通讯、城市多个领域，尤其以地面移动目标监控在GPRS应用方面最具代表性和前瞻性。

GPRS能为全球任何地点或近地空间的各类用户提供连续的、全天侯的导航能力，用户不用发射信号，因而能满足无限多的用户使用抗干扰能力强、保密性好GPRS采用扩频技术和和伪码技术，用户只需接收GPRS的信号，自身不会发射信号，因而不会受到外界其他信号源的干扰

第2章GPRS定位跟踪系统的组成

该系统主要由以下几大功能部分组成

（1）GPRS车载定位通信设备

（2）GPRS定位数据通信服务器（3）GIS定位跟踪工作站。

GPRS车载定位通信设备主要负责接收GPRS定位数据，将GPRS定位数据通过GPRS网络发送到移动GPRS无线服务器。

GPRS定位数据通信服务器通过移动专线将数据从移动GPRS无线服务器收回，分析并处理。

GIS定位监控工作站通过TCP/IP网络接收从GPRS定位数据通信服务器发来的GPRS定位数据包，并与GIS平台相结合，将车辆以图标的形式呈现在地图上，从而实现对车辆的定位跟踪，如下图是车辆定位跟踪系统网络结构图。

图1GPRS车辆监控指挥系统中心结构图

2.1系统工作原理

使用GPRS\GPRS车载设备定位实现车辆的定位跟踪原理是：

首先从GPRS车载定位设备将GPRS定位数据传回到GPRS定位数据通信服务器；然后GPRS定位数据通信服务器通过TCP/IP网络将GPRS定位数据包发送到GIS定位跟踪工作站，GIS定位跟踪工作站根据相应的定位数据，将对应的车辆以图标的形式显示到地图上。

基于GSM的GPRS车辆定位监控系统，是对车辆管理提出的较理想解决方案。

该系统采用GPRS技术对移动目标进行实时定位，利用GSM数字通信网络进行数据传输，以电子地图和空间信息系统为支撑平台，实现定位跟踪、监控报警、反劫防盗、指挥调度信息查询管理。

整个系统是由GPRS卫星定位系统和地面移动通信提东两个部分组成，而地面移动通信系统是由指挥控制中心、车载移动单元和GSM通信网络三个部分组成。

车载移动单元设备可以为指挥控制中心实时提供每一个移动目标的最新定位数据、运行情况和报警信息等，并自动记录这些信息以事后查询分析，是用户终端。

指挥监控中心各GIS电子地图，实时地显示出当前监控、指挥的车辆的地理位置。

2.2GPRS车载定位设备

集成了GPRS定位模块和GPRS数据通信模块，通过GPRS网络以一定的时间间隔将GPRS定位数据包传回到GPRS定位数据通信服务器，GPRS定位数据通信服务器收到定位数据后，经过解析并处理，得到我们需要的定位数据格式。

GPRS网络是基于现有的GSM网络来实现的。

在现有的GSM网络中需增加一些节点，如GGSN（Gateway GPRSSupporting Node，GPRS网关支持节点）和SGSN（ServingGSN，GPRS服务支持节点），GSN是GPRS网络中最重要的网络节点。

GSN具有移动路由管理功能，它可以连接各种类型的数据网络，并可以连到GPRS寄存器。

GSN可以完成移动终端和各种数据网络之间的数据传送和格式转换。

GSN可以是一种类似于路由器的独立设备，也可以与GSM中的MSC集成在一起。

GGSN主要是起网关作用，它可以和多种不同的数据网络连接，如ISDN、PSPDN和LAN等。

GGSN可以把GSM网中的GPRS分组数据包进行协议转换，从而可以把这些分组数据包传送到远端的TCP/IP网络终端。

GPRS定位数据通信服务器本身是一个TCP/IP网络终端，收到GPRS车载定位设备通过GPRS网络发送过来的数据包后，对其进行解析和处理，得到我们所需要的定位数据。

2.3GPRS定位数据通信服务器

通过TCP网络通信协议将GPRS定位数据包发送到GIS定位跟踪工作站，GIS定位跟踪工作站根据相应的定位数据，将对应的车辆以图标的形式显示到地图上。

TCP网络通信协议将包排序并进行错误检查，同时实现虚电路间的连接。

TCP数据包中包括序号和确认，所以未按照顺序收到的包可以被排序，而损坏的包可以被重传。

GIS定位跟踪工作站使用TCP网络通信协议接收从GPRS定位数据通信服务器发来的GPRS定位数据包，解析并处理，根据得到的定位坐标将对应的车辆以图标的形式呈现到地图上。

第3章GPRS在车辆定位管理系统中的作用

车辆GPRS定位管理系统主要是由车载GPRS自主定位，结合无线通信系统对车辆进行调度管理和跟踪。

已经研制成功的如车辆全球定位报警系统，警用GPRS指挥系统等。

分别用于城市公共汽车调度管理，风景旅游区车船报警与调度，海关、公安、海防等部门对车船的调度与监控。

监控中心部分的主要功能有：

数据跟踪功能。

将移动车辆的实时位置以贞列表的方式显示出来。

如车号、经度、速度、航向、时间、日期等。

图上跟踪功能：

将移动车辆的定位信息在相应的电子地（海）图背景上复合显示出来。

电子地（海）图可任意放大、缩小、还原、切换。

有正常接收与随意点名接收两种接收方式。

还可提供是否要车辆运行轨迹的选择功能。

模拟显示功能：

可将已知的目标位置信息输入计算机并显示出来。

决策指挥功能：

决策指挥命令以通信方式与移动车辆进行通信。

通信方式可用文本、代码或语音等，实现调度指挥。

车载部分的主要功能有：

定位信息的发送功能。

GPRS接收机实时定位并将定位信息通过电台发向监控中心。

数据显示功能：

将自身车辆的实时位置在显示单元上显示出来。

如经度、纬度、速度、航向。

调度命令的接收功能：

接收监控中心发来得调度指挥命令,在显示单元上显示或发出语音。

第4章实验

实验分两步，第一步，GPRS定位数据通信服务器接收GPRS车载定位设备发送的GPRS定位数据包；第二步，GPRS定位数据通信服务器向GIS定位跟踪工作站发送GPRS定位数据包。

下面先看第一步：

取一套GPRS车载定位设备，设备里有两个模块，一个是GPRS定位模块，一个是GPRS网络数据通信模块，两个模块集成在GPRS车载定位主机中。

有两个天线连接这两个模块，一个GPRS模块的定位天线，另一个是GPRS模块的数据传输天线。

然后把设备安装到车上，将电源线接到车的电瓶两极上，启动设备，将GPRS模块的通信IP地址和端口设置成GPRS定位数据通信服务器的IP地址和端口，再重启电源，摆放在车上。

等待30秒，观察GPRS定位数据通信服务器的调试窗口，可以看到来自GPRS车载定位设备发来的GPRS定位数据包。

接着看第二步：

将GIS定位跟踪工作站的IP地址和端口设置为GPRS定位数据通信服务器的服务地址和端口，然后连接到GPRS定位数据通信服务器。

GPRS定位数据通信服务器程序将收到的GPRS定位数据包发送到GIS定位跟踪工作站程序，解析数据包，将经分为单位的经度和纬度数据转化为以度为单位的坐标。

经度=7520.0270/60，约等于125.33378，纬度=2633.4190/60,约等于43.89032。

结合GIS平台，以图标的方式在地图对应的位置上呈现。

第5章结论

使用基于GPRS技术的车载定位设备实现租赁汽车的定位跟踪，GPRS网络通信和TCP/IP网络协议是核心也是其关键技术，因此开展对GPRS和TCP/IP网络技术的研究对实现车辆的定位跟踪有着重要的意义。

本文给出了基于GPRS网络通信和TCP/IP网络技术的车辆定位跟踪系统的构成及工作原理。

具体实现了GPRS公共汽车车辆管理系统通过中心平台对车辆进行监管，有效统计出车辆所到站的时间和行车速度，同时可以统计出每天上下车的人数，公交车还可以利用公交电子交通站牌实时显示公交车所在的位置以及距离站点的时间等；可在前门、后门、车尾均安装摄像机，对乘客上下车过程进行监控和录像，防止偷盗、抢劫等案件发生。

有效加强了管理部门对车辆的管理力度。

参考文献:

[1]R.W.勒基.数据通信原理[M].人民邮电出版社

[2]曹志刚.现代通信原理[M].清华大学出版社

[3]周炯槃.通信原理[M].北京邮电大学出版社

[4]张辉.现代通信原理与技术[M].西安电子科技大学出版社