北斗导航技术在工程机械车辆领域应用前景分析

张贤辉 许刚 陈都

摘 要 由于工程机械车辆工作环境的特殊性，使用具备监控功能的设备能更好地保证其作业效果，本文探究北斗导航技术在工程机械车辆领域的应用前景，从国家政策导向、新产品研发、功能设计、工程机械车辆的市场环境四方面入手进行分析总结，以供参考。

关键词 全功能车载导航;组合设计;内部控制网络

引言

我国的城市化进程不断加快，各行业的机械化水平也在不断提高，对工程机械车辆提出了更高的要求。将北斗导航系统运用在工程机械车辆上，优化车辆的作业效果，同时为操作员提供有价值的信息服务。

1工程机械车辆平稳发展

受制于疫情的影响，目前工程机械车辆的业绩并不乐观。但在后疫情时代，在民间投资、高铁建设和运营、房地产开发和国家“一带一路”的带动作用下，工程机械车辆市场正逐渐回暖，在未来几年的时间内可以预见会平稳发展。因此北斗卫星导航系统在工程机械车辆行业上的应用有着比较乐观的前景，北斗卫星导航系统目前在经济市场上只有20亿元的规模，但是据相关权威部门的预测，在未来的八年时间内，北斗导航卫星系统的市场规模将会达到1000亿元。相比于伽利略计划，北斗卫星更为成熟，会24小时全天候开放，开创具有通信功能的先例，有比GPS定位系统更为优异的功能和通信安全性，而且通讯盲区也比较少，这使得北斗导航系统更具竞争力[1]。有在线监控的功能，可查询车辆、定位车辆、实时跟踪、汇报车辆最后位置、设置参数、回放工作历史、警告车辆端油电、区域监控、统计警情、统计历史轨迹、统计运行状态、统计进出关键点。

2导航产业受国家重视

北斗卫星导航产业与国家国防和社会经济有密切的联系，属于国家的高新技术产业，近年来，为了摆脱对美国GPS系统的依赖，提高国家重大装备应用的安全性，北斗导航系统的开发和应用越来越受到国家的重视。国家政府出台了一系列政策，以有效促进北斗卫星导航技术应用取得突破性进展。面向北斗导航系统的发展，国家发改委制定了北斗导航系统的中长期发展计划，与此同时也设置了应用产业发展的专项资金。北斗卫星导航拥有自主性的知识产权，推出的相关政策也说明国家政府对该项技术的使用和发展非常重视。未来卫星导航系统会在抗灾救灾、军工和交通运输行业中得到广泛的应用。

3全功能车载导航定位器的应用

如中联重科研发的新一代全功能车载导航定位仪Z-box，该设备的工作电压是DC 9V-36V，适用12V/24V两种车载系统;可以工作于-40℃～85℃环境温度;满足车载ISO7637-2电浪涌抗干扰要求;集成4G联网功能;终端配置了3路CAN2.0B接口;可扩展一定的模拟量输入及开关量输入;产品性能稳定，可以适用于不同类型的工程机械车辆产品。工程机械行业的车辆对该产品有较大的需求。终端能确定车辆的位置、监控油量以及车辆的路线和轨迹、拍照监控相应部位[2]。将全功能车载导航定位仪运用在起重机行业，具备的吊重监控、超载提醒、工作记录及黑匣子数据远程保存、车辆调度、作业数据分析等功能。将导航仪运用于混凝土行业，能检测混凝土罐体的正反转情况，检测油量的剩余情况，另外还能确定车辆的位置。如图1所示，为北斗导航定位仪Z-box在中联重科混凝土泵车、起重机上的使用情况。

4多模块的组合设计

北斗导航是我国自主研发的导航产品，以北斗卫星系统为基础的工程机械车辆导航和远程服务终端运用了多模块化的组合设计，在高性能芯片的作用下，运用标准接口将各个接口连接起来，借助于系统平台和移动通信网络，使得工程机械车辆具备卫星定位、导航的作用，同时也能检测油路、温度、液压、电压。使用无线数据通信接口与监控中心系统相连接，形成数据通信的功能，并准确定位移动位置。能远程监控特种工程车，并实现远程检测。在北斗工程机械车的车载平台上将ARM嵌入，就能实现快速定位和不间断工作。系统便于携带，并能有效导航。整个系统有较强的实时性，也非常安全，能快速响应，而且不会消耗过多的能源。硬件模块选用的是S3C2440A处理器，该处理器中的核心部分是16/32位的ARM920t。构建了高速缓冲体系，实现的功能有触摸LCD、CAN、SPI、USB。内部组成有射频前端、A/D转换器，有较好应用性能的集成模块BD-228，另外还有基带信号ARM处理器。将车载终端和车辆内部控制网络连接起来，会用到三条CAN总线，分高速、中速、低速三个等级，使用的收发器JA1050有两种工作模式，分别是高速和静音。

5结束语

综上所述，北斗导航技术在工程机械车辆领域有广阔的应用前景，目前导航产业受国家重视，行业内的知名企业也研发了全新的全功能车载北斗定位仪，并陆续投入使用，实现了多模块的组合设计，在工程机械车辆平稳发展的情况下，该项事业也将得到进一步推进。

参考文献

[1] 林汝景.北斗卫星导航系统应用终端检测技术探究[J].信息通信，2020（3）：72-73.

[2] 罗政.北斗卫星导航系统在应急预警信息发布中的应用[J].數字通信世界，2020（2）：27-28.