GPS定位监控系统的研究与应用

张金焕 雷琳(沈阳理工大学,辽宁 沈阳 110168)

GPS定位监控系统的研究与应用

张金焕 雷琳(沈阳理工大学,辽宁 沈阳 110168)

随着科学家对全球卫星定位系统（GPS）技术的不断探索和革新，使现代人类文明迈向了全新的科技时代，定位技术及其应用系统得以开发，并有效的应用于现代社会生活之中。本文通过对现代通讯技术、网络信息技术、三维GIS及GPS接口等相关技术的分析，对GPS定位监控系统的应用与研究进行了探索与研究。

GPS定位；监控系统；技术开发；

1 全球卫星定位系统（GPS）的概念

全球卫星定位系统（GlobalPositioningSystem简称为GPS），是通过向太空发射人造卫星，以人造卫星为基点感受传送电波的强度，确定目标所在的具体为止，是以中距离圆形轨道卫星导航为主要系统的定位技术，通过围绕地球的24颗人造卫星组成，24小时向地面的主控站发送数据定位信息。我们生活中最常使用的手机以及车载GPS定位系统，只需接受4颗人造卫星传送的数据信号，再经过缜密的计算整理，就可以通过仪器报告出所需目标的准确位置、天气状况以及运动情况。GPS定位系统由美国军方开发研究，随其技术公开在全球范围内大范围应用，已经与人类现代科技生活密不可分。

2 GIS地理信息系统的概念

三维GIS地理信息系统是随着定位系统的不断发展开发出来的新的定位系统。它是以多种学科融合而产生的科技产物，其中包含了制图学、遥感、统计、地理、测绘、通讯、电子技术等多门学科。GIS技术主要通过计算机技术对现实环境的仿真以及对受控目标的信息整理，提供正确全面的三维信息。

3 GPS技术在监控系统结构中的应用

3.1 系统逻辑设计结构

GPS导航系统通过卫星计算与接收器之间的距离，再结合其它多颗卫星之间的数据信息，就可以确定接收器的具体位置，主控台通过GPRS模块传送信息到用户的GPS操作器上，就可以实现实时数据监控定位、实时操作和报警等功能。

3.2 定位信息采样估算

终端设备主要有手机以及汽车设备两种形式，为了信息的正确轨迹查询，需要保证车辆200米、人员20米的识别精度，并且保存这些数据至少3个月的时间。汽车设备终端采样频率为10秒一次，手机采样频率为20秒一次。为了保证数据信息的准确性和有效性，可以在移动终端安装功能模块，从而监控位置的具体变化。此外，系统可以采用Oracle数据库，通过储存空间表的形式实现储存空间的最大化，对传送信息进行保存，从而对数据进行优化管理。

4 GPS技术在监控系统中的主要功能

4.1 实时监测与跟踪

在手机监控系统中，通过GPS技术平台，用户只需在移动终端设定专属的账号密码就可以与手机实现实时跟踪与定位，能够准确的帮助用户确定所属手机的具体位置。

这项功能在如今一倍广泛的应用于汽车系统之中，车辆实时监测与跟踪实际上就是向用户或者技术人员提供车辆的具体情况，从而使操作人员能随时掌握车辆的状况。通过GIS、GPS、GSM等技术的应用向用户们提供有效的车辆监测功能，同时为用户提供精准的地理信息服务，用户通过简单的操作就可以确定精准的地理位置信息。

在手机监控系统中，通过GPS技术平台，用户只需在移动终端设定专属的账号密码就可以与手机实现实时跟踪与定位，能够准确的帮助用户确定所属手机的具体位置。

在对车辆进行实时跟踪时，操作点可以通过操作设备对汽车下达具体指令，同时通过通讯技术实现与车辆内部人员进行实时信息交流。

4.2 轨迹查询

轨迹查询就是需要对车辆进行历史跟踪，要求汽车系统能够提供汽车以往历史的行程以及行驶状况的查询功能。

（1）行程轨迹回放功能

通过GPS技术对汽车进行实时定位，再整合数据进行储存，方便用户在需要的时候对汽车历史行程的状况进行回放查找，能够在地图上准确描述出汽车的历史行程轨迹。

（2）定点行程查询

定点行程查询就是通过检索词进行查询，例如具体地理名称、时间段等。系统通过检索词在数据库中提取车辆当时的行驶记录，从而确定汽车当时的行程状态。

4.3 调度管理

调度管理实际上就是监控操作中心通过GPS定位技术以文本信息的方式对目标进行调度和管理。文本数据和图片数据可以通过短信信道的方式传送到终端，监控操作中心能够显示具体数据文本。

4.4 智能报警

智能报警的方式改变传统终端主动报警形式，代替了在紧急情况下需要操作人员触发按钮才可以完成报警的操作形式，以智能监控人员或设备的行动状况，如果人员或设备触发了某些报警条件，则自动向监控中心发送报警信号。

车辆智能报警主要有以下两种形式：

（1）智能超速报警：监控目标是车辆，通过GPS定位车辆所属区域限定的时速对车辆进行速度监控，一旦超出限定速度，系统自动报警。

（2）智能区域报警：通过GPS对地图区域进行划分，一旦车辆进入危险区域或是即将进入危险区域，自动发出报警信号。

对人员进行身体监测，同样如此，可以通过设备对人的心跳频率或是行动轨迹进行整理和记录，一旦心跳出现异常现象，可以通过GPS发送用户具体定位自动报警和拨打急救电话，确保人员第一时间接受治疗。

5 结语

GPS定位技术在当今现代生活中十分常见。GPS定位监控系统可以通过人造卫星传送数据获得准确的监控对象的位置信息和具体状况，随着GPS技术的成熟发展，结合三维GIS技术可以完美的对车辆、手机下达指令，实现远程实时调度、跟踪、报警等功能。三维地图的应用使GPS监控系统更加直观、真实，在各个领域中得到了广泛的应用。在此基础上，结合GPS无线通讯技术、计算机数据库处理等技术构成三维GPS定位监控系统，可以通过卫星定位全天候的对手机、车辆等设备进行监控管理，在现代科技市场中得到了成功的应用。

[1]姚剑琴.基于GPS技术的定位监控系统[J].制造业自动化，2012,34（7）.

[2]徐述书，叶桦，仰燕兰.GPS定位监控系统数据库的分区优化及其实现.东南大学学报（自然科学版），2011,41（z1）.

辽宁省大学生创新创业训练计划项目资助201510144027。

张金焕（1994-），女，沈阳理工大学；

雷琳（1996-），女，沈阳理工大学。