基于北斗衛星的車輛監控系統設計探析

任晶秋　柯嘉寒　趙天昊　馮昂　周泊臣

摘要：GPS定位技術和GSM通信技術對車輛進行監控過程中存在著一定的問題，本文對基于北斗衛星的車輛監控系統展開探討。

關鍵詞：北斗定位系統;車輛監控;衛星

車輛監控系統需要采用衛星定位，地理信息以及通信等多種技術，可以把車輛的動態信息，比如，車速、地理位置座標等數據信息，通過無線通信技術傳送到控制中心，把車輛顯示在電子地圖中，從而實現對車輛狀況進行監控。原來大多采用GPS定位系統和GSM通信技術進行車輛監控系統的設計，由于GPS為美國研發，有時會關閉定位信號，而且GSM通信技術存在著通訊盲區，所以，可以采用北斗衛星定位體系統來實現對車輛的監控。

1車輛監控系統的構建

1.1車輛監控系統的工作原理

北斗衛星系統中地面中心站點，在收到車輛監測終端傳送過來的數據請求信號之后，根據申請數據中的信息為其提供相對應的定位服務，然后通過北斗衛星把數據信息下發到車輛監測終端，同時把信息轉發到地面指揮機當中。監控中心把地面指揮機收到的數據信息進行處理分析，并與地理信息系統中的數據進行結合，把監測目標狀態呈現到電子地圖上，可以車輛運行情況進行監控。地面監控中心根據生產調度要求對車輛目標發送指令，先把車輛目標的有關信息，利用指揮機通過地面的北斗中心站點發送到北斗衛星，從而車輛終端便可以收到指令信息。該種監測流程是不斷反復進行的，監控中心可以實現對所管理的目標進行統一的管理。

1.2監控中心的構成

指揮機是車輛監控中心的關鍵設備，再配備足夠數量的計算機、網絡服務器、數據交換設備以及液晶大屏幕等。采用服務器、客戶端進行高效結合的工作方式，可以批量的處理車輛運行信息，可以對車輛目標實現多項監測功能。比如，通過地面監控中心的電子地圖，可以監測車輛的位置數據進行實時的顯示，并形成車輛的運行軌跡，通過多種顯示窗口實現對目標的監控。

地面監控中心接受到指揮機發送的數據信息之后，網絡服務器會把車輛的地理位置數據等調用出來，依據具備的使用要求存儲到數據服務器中。與此同時，還需要對局域網中情況進行檢測，查看是否有在線的客戶端，存在則把數據信息發送到局域網中的在線客戶端。便可以在監控中心的電子地圖中了解該移動目標的具體位置、運行速度、行駛的方向和多種狀態。可以根據具體的需要在客戶端中向車輛目標發送指令消息。該控制指令可以經過局域網傳輸到通訊服務器，然后，由服務器把該數據經過指揮機傳送到定位車輛當中。

1.3監控中心主要功能

實現對車輛的位置跟蹤監測，可以把車輛的實時位置顯示在地面監控中心電子地圖中，實現對電子地圖的縮放，便于對車輛位置的具體信息，或者全局情況進行了解，操作鼠標就可以實現對電子地圖的漫游。

實現對車輛的調度，地面監控中心依據車輛所在的地理位置信息，依據生產調度的需求向所管范圍的車輛進行數據廣播，或者向單個車輛終端發出調度控制命令，或者車輛的運行數據回傳到監控中心，從而完成對車輛的調度以及實時運行信息顯示和查詢。

實現車輛的遇險報警功能，移動的車輛終端可以發生的遇險信息發送出來，該數據具有最高的優先級，把遇險信息傳送到管理部門，監控中心電子地圖可以提示距離最近的醫院、救援中心和警局等信息，可以為進行搶險提供數據支持。

實現對車輛的監控，可以采取有效的措施，如果車輛被盜、搶之后，地面監控中心會采用遙控的辦法讓車輛處于斷電、斷油狀態，保證車輛無法被正常駕駛。并可以對車輛進行管理，數據服務器中會保存車輛的位置數據和運行狀態，可以對車輛狀態進行詳細的記錄和分析。

2監控中心軟件設計

車輛監控中心的軟件主要有GIS界面、數據傳輸、數據管理等單元。軟件采用了C/S框架結構，通過TCP/IP網絡通信協議實現對數據信息的傳送，調用Windows sockets技術。進行GIS設計時，采用MapInfo來對電子地圖進行繪制，再利用MapX軟件開發工具實現電子地圖中的多項操作功能。

3車輛監控系統數據庫

車輛監控系統需要進行處理的數據信息主要有兩大類，一個是車輛的空間位置和地理數據信息，可以把其歸入到空間數據類中。再就是實現對車輛自身固有信息的保存。車輛所在的位置信息、運行狀態信息、通訊狀態信息和故障信息等，可以歸為屬性類數據。Oracle是當前比較常用的服務器框架的數據庫，可以把車輛的空間數據和屬性數據信息實現一體存儲，可以有效解決好網絡中多個用戶同時進行操作存在的問題。

該種數據庫技術可以對MapX進行再次的開發，把空間數據庫的性能充分發揮出來，采用對象關系類的數據庫可以實現對空間信息數據和關系數據的保存，采用統一的數據訪問接口，來對空間數據信息進行操作，從而達到空間數據與屬性數據的高度集成，并進行一體化的管理。Mapx利用OCI提供的信息接品，可以實現和oracle數據庫的同步數據連接。安裝好數據庫客戶端就可以完成Mapinfo與oracle的數據互連，連接控制字符串可以調用“SRV R =sername;UID =user1;PWD=pass-word;”。可以依據用戶的不同使用要求，設置不同的管理權限，對普通用戶、調度人員、管理人員和運行維護人員等多種級別的權限劃分，不同的權限的人員需要輸入密碼方可以進入到系統當中，并限制不同權限人員的使用功能。利用OCI對數據庫的空間數據信息進行訪問，也就是從服務器端查詢并下載車輛空間數據，可在客戶端中進行實時的顯示，對空間數據進行顯示的實現辦法，就是在原來的電子地圖圖層之上再加入新的地圖信息。

4結束語

綜上所述，以北斗衛星定位系統作為基礎的車輛監測系統，可以對車輛目標實現實時的定位、通信和調度，采用短報文的方式對車輛進行通信，提高了系統的監控效率。

參考文獻

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