一种基于RDSS的车船监控管理系统的设计与实现＊

2013-10-10范媚君

全球定位系统 2013年2期

张婷，栗靖，范媚君，2，宋倩

（1．北京环球信息应用开发中心，北京100094；2信息工程大学测绘学院，河南郑州450052）

0 引言

车船监控管理系统是一项集卫星定位技术、地理信息技术（GIS）和现代通信技术于一体的高科技项目，它将移动目标的动态位置（经度与纬度）、时间和状态等信息，实时地通过无线通信链路传送至地面中心。而后在具有地理信息查询功能的电子地图上进行移动目标运动轨迹的显示，并对目标的位置、速度、运动方向和车辆状态等参数进行监控和查询。目前此类系统主要采用的是GPS／GSM技术，即全球定位系统和全球移动通信系统［1］。虽然GPS是被动式导航定位，用户数量不受限制，但因其无法实现通信功能，所以定位数据的传输就需要采取其它手段，目前利用GSM进行通信，但GSM最大的缺点是存在盲区，尤其是在一些边远地区，车船等在行进的过程中很可能长时间收不到GSM信号。另外出于战略方面的考虑，在某些特定时期（比如战争）美国可能关闭GPS卫星定位信号，这势必会对我国经济的稳定运行造成极大的损失。设计开发和广泛应用RDSS系统能较好的解决这些问题。

1 RDSS系统概况

1．1 系统组成

服务于用户位置确定的卫星无线电业务有两种方式，一种是RNSS，即卫星无线电导航业务；另一种是RDSS，即卫星无线电测定业务。RDSS系统由空间部分、地面控制管理部分及用户终端三大部分组成，如图1所示。空间部分由地球静止轨道卫星组成。地面控制管理部分是整个系统的管理控制处理中心，同时与空间段的工作卫星进行双向通信，完成对每个用户的精确定位，并接收经卫星转发的用户入站信号。各种类型的用户机是整个系统的用户终端，可用于陆地、海洋和空中的各种用户，满足用户对定位（导航）、授时等方面的需求［2］。

图1 RDSS系统组成图

1．2 系统的主要功能

RDSS系统可以为各种用户提供两大服务功能:快速定位、精密授时。

定位:RDSS系统可为服务区域内用户提供全天候、高精度、快速实时定位服务，定位精度与GPS相当。

授时:RDSS系统可根据不同的精度要求，利用授时终端，完成用户与RDSS系统之间的时间和频率同步，可向用户提供钠秒级的时间同步精度［3］。

2 车船监控管理系统总体架构

2．1 系统组成

车船监控管理系统由用户终端、网管中心及用户调度管理中心组成［4］，如图2所示。

图2 地面控制中心结构图

1）用户终端

用户终端主要是面向用户提供卫星定位导航和授时功能的用户终端设备。通过用户终端能够实现RDSS系统的定位、导航、授时等功能。该系统设计研发的用户终端设备的首次捕获时间、接收频道数、发射EIRP值、发射频率偏移、接收信号误码率、最大发射功率、功耗电源等技术指标比以往都得到了提升。

2）网管中心

网管中心作为车船监控管理系统的核心，主要提供高效的信息处理、信息分发和应用等服务，并能够提供一套完善的信息通信服务的接入平台。网管中心负责所有RDSS系统的业务信息的处理，以及用户的注册管理、业务接续处理、计费处理和运营管理等。网管中心采取主地面中心＋受理台相结合的C／S结构联合控制的工作模式。主地面中心由数据库子系统、通信子系统、呼叫受理子系统组成；受理台由通信子系统、GIS子系统地面中心［5］、通过专线组成网络的各受理台。车船监控管理系统由网管中心实现群体调度、联网报警和可靠性。

3）用户调度管理中心

用户调度管理中心实现对所有用户终端的移动目标如车辆、船只等的监控、调度、通信、授时等功能。