公安GPS系统解决方案
GPS系统包括三大部分:GPS卫星星座;地面监控系统;GPS信号接收机。
GPS卫星星座
GPS工作卫星及其星座由21颗工作卫星和3颗在轨备用卫星组成GPS卫星星座,记作(21+3)GPS星座。24颗卫星均匀分布在6个轨道平面内,轨道倾角为55度,各个轨道平面之间相距60度,即轨道的升交点赤经各相差60度。每个轨道平面内各颗卫星之间的升交角距相差90度,一轨道平面上的卫星比西边相邻轨道平面上的相应卫星超前30度。
在两万公里高空的GPS卫星,当地球对恒星来说自转一周时,它们绕地球运行二周,即绕地球一周的时间为12恒星时。这样,对于地面观测者来说,每天将提前4分钟见到同一颗GPS
卫星。位于地平线以上的卫星颗数随着时间和地点的不同而不同,最少可见到4颗,
最多可见到11颗。在用GPS信号导航定位时,为了结算测站的三维坐标,必须观测4颗
GPS卫星,称为定位星座。这4颗卫星在观测过程中的几何位置分布对定位精度有一定的影响。对于某地某时,甚至不能测得精确的点位坐标,这种时间段叫做"间隙段"。但这种时间间隙段是很短暂的,并不影响全球绝大多数地方的全天候、高精度、连续实时的定位工作?GPS工作卫星的编号和试验卫星基本相同。
地面监控系统
对于导航定位来说,GPS卫星是一动态已知点。卫星的位置是依据卫星发射的星历-描述卫星运动及其轨道的参数算得的。每颗GPS卫星所播发的星历,是由地面监控系统提供的。卫星上的各种设备是否正常工作,以及卫星是否一直沿着预定轨道运行,都要由地面设备进行监测和控制。地面监控系统另一重要作用是保持各颗卫星处于同一时间标准-GPS时间系统。这就需要地面站监测各颗卫星的时间,求出钟差。然后由地面注入站发给卫星,卫星再由导航电文发给用户设备。
GPS工作卫星的地面监控系统包括一个主控站、三个注入站和五个监测站。
GPS信号接收机
GPS
信号接收机的任务是:能够捕获到按一定卫星高度截止角所选择的待测卫星的信号,并跟踪这些卫星的运行,对所接收到的GPS信号进行变换、放大和处理,以便测量出GPS信号从卫星到接收机天线的传播时间,解译出GPS卫星所发送的导航电文,实时地计算出测站的三维位置,甚至三维速度和时间。
本系统是采用世界领先的GPS全球卫星定位技术、GSM全球移动通讯技术、GIS地理信息系统和计算机网络通信与数据处理技术,在GSM通讯平台上开发的汽车防盗通讯系统,本系统可以远程监控所有在GSM网覆盖范围内的车辆运行状态,
同时车辆的各类报警信号和数据通过GSM网络传送至监控中心。实现对车辆的位置监视、报警求助、信息服务、防盗报警、部分遥控操作及车辆工作状态监察的功能。当车辆被盗后,车辆的位置、速度、运行方向等状态在监控中心的电子地图上直观地显示出来,使被盗车辆和罪犯无处遁形。车主可直接或授权监控中心对报警车辆进行实时监控、锁定车辆位置、反控停车、发出声光报警和启动监听装置监听车内动静,从而配合警方快速出动警力,跟踪抓捕罪犯,追缴被盗的车辆。
机动警力定位布控(GPS)系统是公安巡逻车管理系统中的组成部分,系统的建设目标是:实时监控管理的警车、巡逻车和事故处理车的运行路线及位置,方便指挥调度人员随时掌握我局机动警力的布控情况及运行路线,根据实际情况进行调度部署。
1 项目设计的技术可行性
1.1项目设计采取的应用技术及其说明
系统设计方案将采用了以下应用技术做为技术支撑点:GPS(全球卫星定位系统)、GSM(全球通数字移动电话网,适当时可切换为GPRS)、GIS(电子地理信息系统)、传呼广播技术及以太网技术等,下面分别对上述应用技术做简要说明。
GPS(全球卫星定位系统)
GPS(Global Positioning System)即全球卫星定位系统,它是真正实现了全球、全天候、连续、实时、以空中卫星为基础的高精度无线电导航系统。在全球任何地方以及近地空间能够给出准确三维位置、速度和精确的时间信息;GPS由地面控制站、空间设备(SV)、GPS用户接收机和地面通信网部分组成。
除军用外,GPS系统广泛的应用于大地测量、地质勘探和车辆导航等方面,近年来随着GPS模块的成本不断下降和地面通信系统的不断发展,应用于车辆监控调度管理的GPS系统正如火如荼地向前发展。
GSM(全球通数字移动电话网)
GSM是亚洲、欧洲使用最广泛的数字蜂窝系统。特别是GSM的个人用户在中国已超过6000多万,居世界第一。系统具有保密性高,系统容量大,小区无扰及漫游性能好,移动业务数据可靠性高,可实现跨市跨省区全国的联网。GSM网络即提供话音业务也提供数据业务,GSM短消息业务就是GSM数据业务的一种,每条短消息可传140或160个字节,而一个GPS位置信息包括时间、经度、纬度、速度、行进方向加上车辆各种状态等信息在内不超过一条短消息的长度。GSM短消息通过GSM的控制信道传输可在移动台通话的过程中,同时收发短消息。其单条信息传递的长度及其工作形式非常适合GPS位置报告信息应用。GSM短信收费标准是0.1元/条,收费低廉。
依GSM通讯网络作为卫星定位汽车防盗通讯系统的无线数据传输平台将确保报警信号和数据传输通道的可靠性。车辆终端上的GPS接收机获取车辆的实际位置、速度、运行方向等信息经过处理后通过GSM网络传送到车辆管理中心,中心可以对车辆进行管理、调度和控制。
GIS(地理信息系统)
目前已具有多种成熟的GIS软件开发平台。 GIS复杂而深层的可视化地理分析功能可以帮助用户在不同的数据之间建立关联,在同一个环境下显示,并迅速揭示数据之间的关系,从而作出快速有效的决策,提高运作效率。
1.2系统设计方案
根据使用车辆的特点以及本市目前拥有的无线通信平台的状况和未来发展趋势,建议方案所选用的通信平台是GSM通信网。基于GSM通信网的系统设计方案优势表现在以下几方面:
1)GSM网覆盖区域广,系统投资小
GSM网是目前国内覆盖范围最好的无线通信网,依托于该通讯网无需专门架设费用昂贵的通信平台,无需为频点资源的申请而费心。
2)GSM短消息业务结合“传呼广播技术”使运营使用费低廉
GSM短消息业务目前国内收费标准为发出0.1元/条,接收免费,并且对待特殊用户有30%甚至免费的优惠政策,结合传呼广播技术进一步降低运营的使用费。
3)GSM车载设备性价比较高
相对于其它通信平台的车载设备,GSM车载设备具有价格低,功能多的特点。
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