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基于北斗GPS雙模的物流貨運車

發布時間:2018-08-01 17:44所屬分類:車輛管理瀏覽:1加入收藏

摘要:近年來,隨著我國國民購買力和網絡信息技術的高速發展,我國的網購行業和物流行業得到了較快的發展。在現階段,我國的物流過程中主要的貨運

  摘要:近年來,隨著我國國民購買力和網絡信息技術的高速發展,我國的網購行業和物流行業得到了較快的發展。在現階段,我國的物流過程中主要的貨運形式仍是以貨車的形式進行貨運。然而在物流貨運車進行貨運的過程中,常常會遇到節假日或高峰期高速公路堵車、司機休息過程中車輛被盜、運貨工程中出現交通事故等問題。這種問題的發生通常在高速公路上,出現問題不易處理,無法進行及時的反饋與解決。因此,物流貨運車的定位問題就顯得非常重要。在我國傳統的定位方法中,衛星定位和GPS定位系統是比較常用的定位系統,但通常在物流運貨車中因技術不成熟、價格高昂等因素并沒有得到廣泛的應用和設計。本文所研究探討的物流貨運車定位系統的設計就是基于北斗/GPS雙模系統進行與物流貨運車相結合的車載定位系統設計。

車載定位系統

  關鍵詞:北斗/GPS雙模;物流貨運車;車載定位系統;設計研究

  一、系統概述

  物流貨運車車載定位系統是由全球衛星定位系統(GPS)和地理信息系統(GIS)組成,可以實現對車輛的跟蹤和定位作用。而我們所基于的定位系統則是北斗/GPS雙模定位系統。

  北斗是我國北斗衛星導航系統,是一款由我國自主研發研制的衛星導航系統,西安同步電子科技有限公司通過將北斗全球衛星定位系統與GPS雙模導航系統相結合研制除了北斗/GPS雙模接收機,這款車載衛星導航系統是一款利用GPS、BD兩個衛星導航系統進行組合定位、授時的OEM模塊,是針對車輛監控、氣象探測和電信/電力授時等應用推出的北斗二代/GPS雙系統模塊。本模塊可實現GPS、BD單獨無源授時、定位功能,選擇指定北斗、指定GPS、自由組合三種方式,是目前市場上尺寸最小的北斗二代/GPS授時模塊,集成度高、功耗低,非常適合北斗系統大規模應用的需求[1]。

  二、北斗/GPS雙模的原理分析

  由于北斗/GPS雙模定位系統是將北斗衛星定位導航系統與GPS雙模衛星定位導航系統相結合的產物,所以,若想將該系統合理準確的應用到物流貨運車中,就需要設計師在進行車載定位系統設計之前對北斗系統和GPS系統的工作原理進行簡要的了解,以便于在基于北斗/GPS雙模的物流貨運車定位系統的設計中準確合理的進行應用。

  (一)GPS全球定位系統原理分析

  全球定位系統簡稱為GPS,是將衛星定位與通訊技術相結合的一種定位系統,利用衛星的定位功能進行測距和測時。最初該系統應用在美國的軍方系統中,后來由于民用交通工具的需要,GPS逐漸轉向了民用車輛之中。

  GPS的工作原理,簡單地說來是利用我們熟知的幾何與物理上一些基本原理。首先我們假定衛星的位置為已知,而我們又能準確測定我們所在地點A至衛星之間的距離,那么A點一定是位于以衛星為中心、所測得距離為半徑的圓球上。進一步,我們又測得點A至另一衛星的距離,則A點一定處在前后兩個圓球相交的圓環上。我們還可測得與第三個衛星的距離,就可以確定A點只能是在三個圓球相交的兩個點上。根據一些地理知識,可以很容易排除其中一個不合理的位置。當然也可以再測量A點至另一個衛星的距離,也能精確進行定位[2]。

  (二)北斗定位系統原理分析

  北斗定位系統的工作原理是在天空同步軌道上有2顆以上的衛星在運行,在地面上用接收機測出與衛星的距離就可以計算出地面的坐標來,這是因為天上的衛星相對地面位置是固定的,不論定位目標在哪里,目標與衛星的距離都是唯一的。然而,北斗定位系統與GPS定位系統都是全天候、全日時提供衛星導航定位信息的區域導航系統,也就是說,目標隨時隨地都可以接收到衛星廣播信號。

  三、車載定位系統的設計

  北斗/GPS雙模定位系統是以車載臺的形式安裝在物流貨運車中,具體的車載定位系統的設計需要通過許多測算。車載定位系統主要實現GPS數據采集、車輛的狀態采集、控制語音通信和數據通信等四個功能。然而,這四大功能具體體現在系統結構中則是控制模塊、GPS模塊、北斗/GPS雙模接收機模塊、通訊手柄、液晶屏幕、電源接口等許多組織構成。在進行車載定位系統的設計時,設計師應針對這些模塊的大小、結構、體積等進行功能測算和設計預估[3]。

  在進行完車載定位系統的外部設計之后,設計師還要對數據采集和控制單元模塊進行設計,由于該系統的主要用途是解算定位信息和采集測量狀態,所以,對于車載定位系統中運用那種單片機以及單片機的性能、運轉速度等都要進行精準的預算,從而完成車載定位系統的設計。

  四、系統測試與分析

  車載定位系統在實際的應用中仍存在一些問題,由于目前我國在車載監控及車載定位技術中并沒有達到成熟階段。因此,車載系統在進行工作時仍會存在精度不準確、定位及傳輸通訊有延時的現象。所以,為了確保車載系統的正常運行就需要在車載系統設計安裝之后對其延時及精準度進行分析和測試。具體測試方法可以使一輛正在運行的物流貨運車在運行過程中向衛星系統發送一條短消息,根據系統回復的時長獲悉衛星系統與車載系統之間存在的延時與誤差,進而保證車載系統的正常使用和高精準度。

  結論:隨著社會的發展與進步,物流貨運車在行進過程中所出現的交通問題也應得到解決,因此,在本文中,筆者基于北斗/GPS雙模的物流貨運車定位系統的設計問題進行了簡要的討論和分析。物流貨運車的定位和監控設計對于我國車輛管理乃至整個交通系統都起到了重要的意義和作用。因此,將定位系統安裝設置在物流貨運車中,會對我國的交通事業起到推動性的作用。

  參考文獻:

  [1]GPS/COMPASS/SINS深度組合研究[J].劉紅,黃繼拯.電子設計工程.2012(04)

  [2]北斗系統建設和應用產業化進入新的發展階段[J].李玲麗.太空探索.2011(07)

  [3]淺談北斗衛星導航定位系統及其應用[J].尚秀旻,王曉冬.湖北成人教育學院學報.2011(03)


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