基于北斗卫星的车辆监控系统设计探析

任晶秋　柯嘉寒　赵天昊　冯昂　周泊臣

摘要：GPS定位技术和GSM通信技术对车辆进行监控过程中存在着一定的问题，本文对基于北斗卫星的车辆监控系统展开探讨。

关键词：北斗定位系统;车辆监控;卫星

车辆监控系统需要采用卫星定位，地理信息以及通信等多种技术，可以把车辆的动态信息，比如，车速、地理位置座标等数据信息，通过无线通信技术传送到控制中心，把车辆显示在电子地图中，从而实现对车辆状况进行监控。原来大多采用GPS定位系统和GSM通信技术进行车辆监控系统的设计，由于GPS为美国研发，有时会关闭定位信号，而且GSM通信技术存在着通讯盲区，所以，可以采用北斗卫星定位体系统来实现对车辆的监控。

1车辆监控系统的构建

1.1车辆监控系统的工作原理

北斗卫星系统中地面中心站点，在收到车辆监测终端传送过来的数据请求信号之后，根据申请数据中的信息为其提供相对应的定位服务，然后通过北斗卫星把数据信息下发到车辆监测终端，同时把信息转发到地面指挥机当中。监控中心把地面指挥机收到的数据信息进行处理分析，并与地理信息系统中的数据进行结合，把监测目标状态呈现到电子地图上，可以车辆运行情况进行监控。地面监控中心根据生产调度要求对车辆目标发送指令，先把车辆目标的有关信息，利用指挥机通过地面的北斗中心站点发送到北斗卫星，从而车辆终端便可以收到指令信息。该种监测流程是不断反复进行的，监控中心可以实现对所管理的目标进行统一的管理。

1.2监控中心的构成

指揮机是车辆监控中心的关键设备，再配备足够数量的计算机、网络服务器、数据交换设备以及液晶大屏幕等。采用服务器、客户端进行高效结合的工作方式，可以批量的处理车辆运行信息，可以对车辆目标实现多项监测功能。比如，通过地面监控中心的电子地图，可以监测车辆的位置数据进行实时的显示，并形成车辆的运行轨迹，通过多种显示窗口实现对目标的监控。

地面监控中心接受到指挥机发送的数据信息之后，网络服务器会把车辆的地理位置数据等调用出来，依据具备的使用要求存储到数据服务器中。与此同时，还需要对局域网中情况进行检测，查看是否有在线的客户端，存在则把数据信息发送到局域网中的在线客户端。便可以在监控中心的电子地图中了解该移动目标的具体位置、运行速度、行驶的方向和多种状态。可以根据具体的需要在客户端中向车辆目标发送指令消息。该控制指令可以经过局域网传输到通讯服务器，然后，由服务器把该数据经过指挥机传送到定位车辆当中。

1.3监控中心主要功能

实现对车辆的位置跟踪监测，可以把车辆的实时位置显示在地面监控中心电子地图中，实现对电子地图的缩放，便于对车辆位置的具体信息，或者全局情况进行了解，操作鼠标就可以实现对电子地图的漫游。

实现对车辆的调度，地面监控中心依据车辆所在的地理位置信息，依据生产调度的需求向所管范围的车辆进行数据广播，或者向单个车辆终端发出调度控制命令，或者车辆的运行数据回传到监控中心，从而完成对车辆的调度以及实时运行信息显示和查询。

实现车辆的遇险报警功能，移动的车辆终端可以发生的遇险信息发送出来，该数据具有最高的优先级，把遇险信息传送到管理部门，监控中心电子地图可以提示距离最近的医院、救援中心和警局等信息，可以为进行抢险提供数据支持。

实现对车辆的监控，可以采取有效的措施，如果车辆被盗、抢之后，地面监控中心会采用遥控的办法让车辆处于断电、断油状态，保证车辆无法被正常驾驶。并可以对车辆进行管理，数据服务器中会保存车辆的位置数据和运行状态，可以对车辆状态进行详细的记录和分析。

2监控中心软件设计

车辆监控中心的软件主要有GIS界面、数据传输、数据管理等单元。软件采用了C/S框架结构，通过TCP/IP网络通信协议实现对数据信息的传送，调用Windows sockets技术。进行GIS设计时，采用MapInfo来对电子地图进行绘制，再利用MapX软件开发工具实现电子地图中的多项操作功能。

3车辆监控系统数据库

车辆监控系统需要进行处理的数据信息主要有两大类，一个是车辆的空间位置和地理数据信息，可以把其归入到空间数据类中。再就是实现对车辆自身固有信息的保存。车辆所在的位置信息、运行状态信息、通讯状态信息和故障信息等，可以归为属性类数据。Oracle是当前比较常用的服务器框架的数据库，可以把车辆的空间数据和属性数据信息实现一体存储，可以有效解决好网络中多个用户同时进行操作存在的问题。

该种数据库技术可以对MapX进行再次的开发，把空间数据库的性能充分发挥出来，采用对象关系类的数据库可以实现对空间信息数据和关系数据的保存，采用统一的数据访问接口，来对空间数据信息进行操作，从而达到空间数据与属性数据的高度集成，并进行一体化的管理。Mapx利用OCI提供的信息接品，可以实现和oracle数据库的同步数据连接。安装好数据库客户端就可以完成Mapinfo与oracle的数据互连，连接控制字符串可以调用“SRV R =sername;UID =user1;PWD=pass-word;”。可以依据用户的不同使用要求，设置不同的管理权限，对普通用户、调度人员、管理人员和运行维护人员等多种级别的权限划分，不同的权限的人员需要输入密码方可以进入到系统当中，并限制不同权限人员的使用功能。利用OCI对数据库的空间数据信息进行访问，也就是从服务器端查询并下载车辆空间数据，可在客户端中进行实时的显示，对空间数据进行显示的实现办法，就是在原来的电子地图图层之上再加入新的地图信息。

4结束语

综上所述，以北斗卫星定位系统作为基础的车辆监测系统，可以对车辆目标实现实时的定位、通信和调度，采用短报文的方式对车辆进行通信，提高了系统的监控效率。

参考文献

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