基于北斗衛星定位的車聯網智能影音導航系統設計與應用

胡江川+杜麗萍

摘 要 本文提出了一種智能影音導航系統，該系統基于第二代北斗衛星定位，并利用車聯網技術實現智能化服務。系統依靠高精度第二代北斗衛星定位、GIS地理信息、GPRS數字移動通信和互聯網、云計算、采控網關等技術，采集汽車中央控制器CAN總線和車輛發動機ECU等信息，可以通過車載智能終端設備、車聯網管理平臺和呼叫中心幫助車主實現對汽車的遠程定位、監控、檢測和管理，使車主實現車輛的精益管理和安全運營。

關鍵詞 北斗衛星；衛星定位；導航系統

中圖分類號 TP3 文獻標識碼 A 文章編號 1674-6708（2017）198-0075-02

隨著中國經濟的快速增長和中國汽車制造業的飛速發展，國內車輛的不斷增加，消費者對車載影音導航的需求越來越多，要求也越來越高，也成為汽車重要的電子組成部分。常見的車載影音導航系統集成了GPS導航、MP3音頻、MP4和DVD視頻播放，收音機、連接手機的藍牙等功能。

本文提出的智能影音導航系統基于高精度第二代北斗衛星定位，并利用車聯網技術實現智能化功能，提供智能化服務。系統依靠高精度第二代北斗衛星定位、GIS地理信息、GPRS數字移動通信和互聯網、云計算、采控網關等技術，采集汽車中央控制器CAN總線和車輛發動機ECU等信息，可以通過車載智能終端設備、車聯網管理平臺和呼叫中心幫助車主實現對汽車的遠程定位、監控、檢測和管理，使車主實現車輛的精益管理和安全運營。

1 功能設計

在車聯網技術的支持下，智能影音導航系統主要設計了以下功能模塊。

1.1 北斗衛星定位

在導航領域，國際上有一個只有四個會員的機構，這就是GNSS（全球導航衛星系統），四個會員分別是美國GPS、歐洲伽利略GALILEO、俄羅斯格洛納斯GLONASS、中國北斗COMPASS。

北斗衛星導航系統是中國正在實施的自主發展、獨立運行的全球衛星導航系統，可以在全球范圍內全天候、全天時為各類用戶提供高精度、高可靠定位、導航、授時服務，并具有獨特的短報文通信功能。

北斗二代衛星計劃在2020年前發射35顆衛星，形成全球性的定位導航系統，比GPS還多5顆。

我國北斗三號全球定位系統正式啟動建設，計劃今年底將發射四顆全球組網衛星。正在建設的北斗三號系統，它除了全球覆蓋以外，在性能上、系統的可靠性上，還會有大的提高。從定位精度來講，會在現有系統性能提高一到兩倍。所以使用裝載北斗衛星定位的車載終端的導航系統定位精度會非常高。

1.2 即時信息查詢

通過汽車中央控制器CAN總線查詢系統采集查詢車輛位置、行駛速度和車輛狀態情況等即時信息，采集的信息包括鑰匙位置、檔位、集中潤滑系統、ABS、剎車蹄片、緩速器、離合器位置、油門位置、剎車踏板位置、開關門、倒車、轉速、油壓、水溫、車速、油耗、里程等。在行駛過程中采集并分析，發現故障后及時把故障代碼發給故障診斷終端并提示。

1.3 報警求助

汽車行駛過程中出現狀況異常，包括汽車運行中出現故障、偏離正常行駛道路、超速行駛、疲勞駕駛等情況，智能影音導航系統終端提示后會自動向中心報警。

裝載北斗衛星車載終端，北斗的雙向短信功能在汽車救險方面得到了非常好的應用，遇到險情后一鍵求救，終端會自動把附帶著定位信息的求救短信通過衛星發給管理平臺。車內還安裝了緊急求助按鈕，當按下緊急求助按鈕進行報警求助時，可實現一鍵通話。

1.4 圖像傳輸

通過配置的全景攝像頭后可監控車輛前方、兩側、車輛后方，前后門開啟和閉合，倒車時顯示監控畫面和軌跡。

1.5 行車記錄儀

對車輛行駛的速度、油耗、時間、總里程和分段里程以及其他狀態信息進行記錄、保存、打印或通過USB接口提取數據信息。

2 定位測試與應用

2.1 定位測試

采用北斗衛星定位的車聯網智能影音導航系統樣機制作完成后進行定位測試，信號強度良好，信號強度大于40dB，接收到的北斗衛星數量多于7顆，能完成車輛的獨立定位，定位技術能提供米級的可靠定位信息。

拋開遮擋物和隧道的因素，全程定位的有效覆蓋率高于95%，定位的精度滿足要求，通過精度因子分析，判斷出定位可靠性高。

基于高精度北斗衛星定位技術可以完成所有的技術要求，并更好完成精確導航的要求。

2.2 應用

采用北斗衛星定位的車聯網智能影音導航系統可應用于私家車上，在車聯網的支持下，車主可利用系統進行導航，規劃合理路線，避開擁堵路段；利用即時信息查詢功能，了解汽車行車狀況，避免帶著故障行駛；利用報警求助功能，可以在行駛過程中隨時提示車輛行駛的異常狀況，并在緊急情況下可一鍵發送短信或一鍵通話進行報警或求助；利用圖像傳輸功能可監控車輛周圍情況，及時調整車輛與周圍距離，還可以自動顯示倒車畫面和軌跡。

利用行車記錄儀功能記錄行駛數據并進行分析，按時保養車輛，還可以通過數據改變不良駕車習慣。

智能影音導航系統不光可以用于私家車，還可用于監控“兩客一?！避囕v，“兩客一危”車輛指的是從事旅游的包車、道路班線客運、危險貨物運輸車，這些車輛都要求必須安裝衛星定位裝置，并將車輛的實時運行信息直接接入全國的聯網聯控系統中。

通過監控大屏幕，交通管理部門可以實時掌握車輛的運行狀態，超速、逆行、未走指定路線等違規駕駛行為會觸發自動報警，有效保護乘客的生命安全。

智能影音導航系統的范圍還可以擴展應用在公交車、通勤車、校車上，保障行車安全。應用在公務車上，還能監控公車私用，車輛行駛路線會清楚記錄保存在數據庫里。

3 結論

采用北斗衛星定位的車聯網智能影音導航系統功能設計豐富，定位準確，應用范圍廣，具有很好的推廣價值。

參考文獻

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