基于无线移动通信网络的GPS应用

李卓琳　钱阿朝　王晓

摘要：近年来，随着科学技术的发展以及社会经济的进步，GPS技术的应用也越来越成熟。现阶段，GPS技术被广泛应用与卫星导航定位等领域，但是由于传统的GPS技术难以实现移动目标定位数据的回传，使得GPS技术的推广受到了一定的限制。而无线移动通信网络的发展，实现了GPS技术应用过程中的高性价比通信链路的建立，从而使得GPS技术的发展范围更加广泛。本文对GPS技术中无线移动通信网络的数据信息传输途径做了介绍，并对其工作原理进行分析。

关键词：无线；移动通信网络；通信链路；GPS技术

GPS技术，也称全球定位系统技术。通过GPS技术，能够实现物体的位置确定以及位置数据信息的获取。随着无线移动通信网络技术的成熟化，将其与GPS技术结合，能够有效提升GPS技术在地理位置信息传递过程中的稳定性和实时性。

一、GPS数据传输方式

GPS仪器与所需定位的目标放置在一起，除了能够为目标提供导航以及位置分析等功能外，还能够起到对移动物体实施位置监控的目的。而对移动物体实时位置的监控信息传输，则需要通过专门的无线数据链路来完成。现阶段，常见的无线数据链路主要包括公众网、卫星通信以及电台通信等种类。集群通信网建设花费较高，且其工作范围难以满足GPS工作范围的需要，另外其保密程度较高，因此集群通信网现阶段被广泛用于公安、消防等部门领域；卫星通信，顾名思义是通过卫星进行位置数据信息的传递的，卫星通信的建设成本较之于集群通信更高，对于GPS技术的大力推广以及普及是极为不利的；无线电台存在着频率占用情况严重以及信号覆盖范围小等问题，也难以满足GPS的位置信息回传要求；而公众网相较于以上几种传输通路存在着覆盖性较大、建设成本低以及稳定性较高的优势，因此公众网现阶段被广泛应用作GPS位置信息回传的通信链路。

二，基于无线移动通信网的GPS应用系统总体架构

基于无线移动通信网的GPS应用系统总体构架，现阶段主要包括移动单元、移动通信网络服务系统以及系统管理中心三个结构。以下是每部分结构的详细介绍：

2.1移动单元

移动单元，顾名思义就是可以移动的单位，在GPS监控技术中，是被视为监控的目标。移动单元需要配备GPS终端设备，实现其位置确定以及监督工作。他所携带的终端设备需要含有中央处理器、GPS信号接收器、通信系统等三个基础结构。GPS信号接收器可以对卫星定位信号进行接收，从而实现定位以及导航作用；中央处理器用于差分定位；通信系统则可以实现移动单元与控制系统管理中心之间的信号传递以及通信联系。在这三个基本结构的基础上，还可以适当加入显示器、人工智能设备等，将显示器、人工智能设备与中央处理器相连，能够实现定位显示以及智能导航等工作。

2.2移动通信网络服务系统

移动通信网络服务系统，是实现GPS终端信号回传以及系统管理中心进行信息传递所依赖的网络。不同的网络商提供了不同的移动通信网络服务系统，现阶段常见的服务系统主要包括以下几种：

第一，全球移动通信系统。GSM网络可以为GPS终端及系统管理中心的信号传递提供专门的数据业务信道以及短信信令信道，以上业务主要是通过电路交换的方式完成的。由于GSM在进行数据传递时其发射器能够通过比特流进行数据加密，因此GSM进行GPs数据传递的一大优势就是其隐秘性较强。

第二，通用分组无线业务。通用分组无线业务是对GSM网络的一种补充，它是建立在GSM的数据业务以及短信业务之上进行工作的。GPRS能够通过lP接口进行外部网络的连接，这也就意味着GPRS实现了GPS定位数据的互联网传递以及专网传递。相较于GSM的电路交换传递方式，GPRS通过3G网络进行GPS定位信息传递拥有着更快的传递速度，资料显示，GPRS数据传递速度是GsM数据传递速度的10倍有余。同时，GPRS的网络业务收费是通过计算其数据流量费用进行的，相较于GSM技术的电路链路占用时间收费，这种收费方式无疑更合理，且更便宜。

第三，分码多重撷取系统。上文提到，GPRS实现了GPS位置信息的网络回传，而CDMA则进一步精进了GPRS。相较于GPRS，CDMA的传输速度更快，信息传输延迟小，且收费更低。

2.3系统管理中心

系统管理中心，就是所谓的监控中心，用于GPS终端回传数据信息的接收、信息处理及回传、用户管理等。当GPS终端位置信息传输过来后，系统管理中心首先对其进行数据处理，并通过GIS实现GPS终端的位置显示，再通过上述的几种无线移动通信网络将信息回传，达到实时通讯的目的。倘若GPS终端移动单元对于系统管理中心的指令不明確，还可以通过直接进行语音通话获取更加详细的服务。

三、基于无线移动通信网络的GPS应用原理

3.1车载GPS导航系统工作原理

现阶段，车载GPS导航系统越来越广泛。当汽车行驶时带动GPs启动，GPS接收器会对车辆行驶的信息通过卫星定位进行获取，并分析出汽车自身的具体位置信息以及坐标信息。在GSM、GPRS等无线移动通信网络的支持下，将位置信息通过短信以及网络信息的形式传递给系统管理中心，系统管理中心在收到信息后，便会根据实际需求对汽车终端发出信息，从而完成一系列的操作。

3.2连续运行卫星定位服务系统

连续运行卫星定位服务系统，就是指将大量的数据信息通过GPS卫星定位站以及系统控制中心相连，从而形成一个较大的差分GPS。在通过GSM网络进行数据传输时，能够获取SGSN节点支持。通过连续运行卫星定位服务系统进行定位时，能够实现对于一些平面及高程精度极低的位置进行有效的定位监测，因此被广泛应用于工程建筑以及地壳形变监测等领域。

四、结语

综合全文，GPS技术与无线移动通信网络的结合，能够实现GPS信息的实时传递，解决了GPS应用时存在的回传链路建设成本大的问题。在未来，随着4G、5G等新型移动通信技术的成熟以及广泛普及，基于无线移动通信网络的GPS技术将会获得更大的应用空间。