基于北斗衛星導航的車輛監控系統

武夢迪,吳 斌,蔣和松,郭明明

(重慶西南科技大學,621000)

基于北斗衛星導航的車輛監控系統

武夢迪,吳 斌,蔣和松,郭明明

(重慶西南科技大學,621000)

針對我國現階段普遍使用的基于GPS的車輛監控系統，設計了一套基于我國自主研發的北斗衛星導航系統的車輛監控系統。與傳統的GPS車輛監控系統相比，其在安全性、保密性、自主度等方面更加卓越。實踐表明：我國自主研發的北斗衛星導航系統在PC-Android這一套體系中可以充分體現其優越性，同時系統特別設計了歷史路徑查詢和借出車輛跟蹤功能，在內部車輛統一管理與監控方面取得了顯著的成果。

北斗衛星；安卓；導航；車輛監控；報文

0 引言

隨著社會經濟的發展，近年來基于GPS的衛星車輛監控系統日益普及。文獻[9-11]提出了基于Android移動客戶端的嵌入式車載導航系統，在車載導航方面創新性的嵌入到Android系統中，利用GPS衛星導航技術實現車輛導航與監控。本文提出了使用北斗衛星導航系統的車輛監控系統，充分利用了我國自主研發的衛星導航系統，并利用當前先進的通信技術、計算機技術對車輛進行監控。

1 北斗衛星導航系統工作原理

1.1 數據報文格式

北斗&GPS雙系統芯片獲取的數據報文主要有：GGA、GLL、GSA、GSV、RMC等種格式，其中$GN開頭的為北斗&GPS雙模獲取的數據，如：$GNGGA、$GNGLL、$GNRMC、$GNVTG。例：$GNRMC：

1.2 經緯度算法

1) 直接獲取類型

因NMEA 語句中的經緯度信息為NMEA0183 經緯度格式輸出，而部分后臺地圖通常使用以“度”“分”的經緯度坐標來實現定位標注。

表1 報文字典及其含義

2) 三星定位類型：例，$GPGSV。

表2 三星定位類型下的報文數據格式及含義

從中獲得三組數據分別為：A：80、295；B：53、322；C22、205，分別為三顆定位衛星的仰角和方向角，通過高等數學的相關公式即可求得經緯度。

2 基于北斗的車輛監控系統

2.1 系統結構

圖3所示為基于北斗衛星導航系統的車輛監控系統的系統結構圖，從途中可以看出，衛星獲取數據傳輸給地面衛星接收端，北斗&GPS二合一芯片接收衛星地面接收段發出的信號，并通過USA-串口的傳輸方式傳送給Android測試板，測試板通過HTTPPOST協議傳輸到PC服務器端，在服務器端有后臺數據庫進行數據存儲與計算。

圖3 系統結構圖

2.2 數據流程

圖4所示為系統數據接收部分的數據流圖，由Android客戶端發出定位請求，傳給北斗&GPS二合一芯片，芯片將請求發給衛星地面接收端，地面接收端向衛星提出定位請求，衛星獲取定位請求后進行定位，并將定位原始數據傳輸給衛星地面接收端。

圖4 系統數據接收部分流程圖

圖5 系統數據處理部分流程圖

圖5 所示為系統數據處理部分流程圖，Android客戶端對數據進行分類與提取，并存儲有用信息，并將定位信息通過http-post協議傳送給PC服務器端。

3 系統實施與結果分析

PC服務器端主要有顯示監控車輛位置信息、運行信息，管理員及會員登錄等功能，對單個監控對象可以進行詳細信息讀取，如圖6即為系統PC端實施圖，設備416221的運行軌跡，速度，當前行駛方向等信息。圖7所示為系統Android客戶端實施圖，Android客戶端應用程序可以顯示當前路況信息，其中粗線路段表示車流量較大，細線表示車流量較小，系統推薦路線喂帶箭頭路線，以便選擇暢通路徑和跟蹤目標車輛。

圖6 PC服務器端實施圖

圖7 Android客戶端實施圖

4 結語

本文利用我國自主研發的北斗衛星導航系統，設計了基于Android客戶端的車輛導航監控系統。實現了對目標車輛的詳細信息讀取，歷史路徑查看，當前車輛跟蹤等功能，相比當前廣泛引用的大部分導航系統，更適用于內部車輛管理，可以實現對借出車輛的詳細使用信息的監控。測試結果表明，本系統在PCAndroid這一套體系下可以良好的實現其功能，充分利用北斗衛星導航系統對車輛實施監控。

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武夢迪：女，研究生，研究方向：物聯網；

吳斌：男，博士，研究方向：人工智能與應用；

蔣和松：男，研究生，研究方向：移動互聯網及智能學習。

郭明明：男，本科生，研究方向：物聯網；

Design of Vehicle monitoring system based on BeiDou Navigation Satellite System

Wu Mengdi,Wu Bin,Jiang Hesong,Guo Mingming
(Chongqing: Southwest University of Science and Technology,621000)

The vehicle monitoring system based on GPS is commonly used in China at present stage, is designed based on the vehicle monitoring system of Beidou satellite navigation system developed by China independently.Compared with the traditional GPS vehicle monitoring system,the security, confidentiality,autonomy and other aspects of more outstanding.Practice shows that:the Beidou satellite navigation system developed by China independently can fully reflect its superiority in the PC-Android this set of system,and the systemspecially designed track historical path query and lending vehicle,has made remarkable achievements in the internal unified vehicle management andmonitoring.

beidou navigation satellite system;android;navigation;vehicle monitoring;packets

TN919.5

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