基于北斗GPS双模的物流货运车

　　摘要：近年来，随着我国国民购买力和网络信息技术的高速发展，我国的网购行业和物流行业得到了较快的发展。在现阶段，我国的物流过程中主要的货运形式仍是以货车的形式进行货运。然而在物流货运车进行货运的过程中，常常会遇到节假日或高峰期高速公路堵车、司机休息过程中车辆被盗、运货工程中出现交通事故等问题。这种问题的发生通常在高速公路上，出现问题不易处理，无法进行及时的反馈与解决。因此，物流货运车的定位问题就显得非常重要。在我国传统的定位方法中，卫星定位和GPS定位系统是比较常用的定位系统，但通常在物流运货车中因技术不成熟、价格高昂等因素并没有得到广泛的应用和设计。本文所研究探讨的物流货运车定位系统的设计就是基于北斗/GPS双模系统进行与物流货运车相结合的车载定位系统设计。

　　关键词：北斗/GPS双模;物流货运车;车载定位系统;设计研究

　　一、系统概述

　　物流货运车车载定位系统是由全球卫星定位系统(GPS)和地理信息系统(GIS)组成，可以实现对车辆的跟踪和定位作用。而我们所基于的定位系统则是北斗/GPS双模定位系统。

　　北斗是我国北斗卫星导航系统，是一款由我国自主研发研制的卫星导航系统，西安同步电子科技有限公司通过将北斗全球卫星定位系统与GPS双模导航系统相结合研制除了北斗/GPS双模接收机，这款车载卫星导航系统是一款利用GPS、BD两个卫星导航系统进行组合定位、授时的OEM模块，是针对车辆监控、气象探测和电信/电力授时等应用推出的北斗二代/GPS双系统模块。本模块可实现GPS、BD单独无源授时、定位功能，选择指定北斗、指定GPS、自由组合三种方式，是目前市场上尺寸最小的北斗二代/GPS授时模块，集成度高、功耗低，非常适合北斗系统大规模应用的需求[1]。

　　二、北斗/GPS双模的原理分析

　　由于北斗/GPS双模定位系统是将北斗卫星定位导航系统与GPS双模卫星定位导航系统相结合的产物，所以，若想将该系统合理准确的应用到物流货运车中，就需要设计师在进行车载定位系统设计之前对北斗系统和GPS系统的工作原理进行简要的了解，以便于在基于北斗/GPS双模的物流货运车定位系统的设计中准确合理的进行应用。

　　(一)GPS全球定位系统原理分析

　　全球定位系统简称为GPS，是将卫星定位与通讯技术相结合的一种定位系统，利用卫星的定位功能进行测距和测时。最初该系统应用在美国的军方系统中，后来由于民用交通工具的需要，GPS逐渐转向了民用车辆之中。

　　GPS的工作原理，简单地说来是利用我们熟知的几何与物理上一些基本原理。首先我们假定卫星的位置为已知，而我们又能准确测定我们所在地点A至卫星之间的距离，那么A点一定是位于以卫星为中心、所测得距离为半径的圆球上。进一步，我们又测得点A至另一卫星的距离，则A点一定处在前后两个圆球相交的圆环上。我们还可测得与第三个卫星的距离，就可以确定A点只能是在三个圆球相交的两个点上。根据一些地理知识，可以很容易排除其中一个不合理的位置。当然也可以再测量A点至另一个卫星的距离，也能精确进行定位[2]。

　　(二)北斗定位系统原理分析

　　北斗定位系统的工作原理是在天空同步轨道上有2颗以上的卫星在运行，在地面上用接收机测出与卫星的距离就可以计算出地面的坐标来，这是因为天上的卫星相对地面位置是固定的，不论定位目标在哪里，目标与卫星的距离都是唯一的。然而，北斗定位系统与GPS定位系统都是全天候、全日时提供卫星导航定位信息的区域导航系统，也就是说，目标随时随地都可以接收到卫星广播信号。

　　三、车载定位系统的设计

　　北斗/GPS双模定位系统是以车载台的形式安装在物流货运车中，具体的车载定位系统的设计需要通过许多测算。车载定位系统主要实现GPS数据采集、车辆的状态采集、控制语音通信和数据通信等四个功能。然而，这四大功能具体体现在系统结构中则是控制模块、GPS模块、北斗/GPS双模接收机模块、通讯手柄、液晶屏幕、电源接口等许多组织构成。在进行车载定位系统的设计时，设计师应针对这些模块的大小、结构、体积等进行功能测算和设计预估[3]。

　　在进行完车载定位系统的外部设计之后，设计师还要对数据采集和控制单元模块进行设计，由于该系统的主要用途是解算定位信息和采集测量状态，所以，对于车载定位系统中运用那种单片机以及单片机的性能、运转速度等都要进行精准的预算，从而完成车载定位系统的设计。

　　四、系统测试与分析

　　车载定位系统在实际的应用中仍存在一些问题，由于目前我国在车载监控及车载定位技术中并没有达到成熟阶段。因此，车载系统在进行工作时仍会存在精度不准确、定位及传输通讯有延时的现象。所以，为了确保车载系统的正常运行就需要在车载系统设计安装之后对其延时及精准度进行分析和测试。具体测试方法可以使一辆正在运行的物流货运车在运行过程中向卫星系统发送一条短消息，根据系统回复的时长获悉卫星系统与车载系统之间存在的延时与误差，进而保证车载系统的正常使用和高精准度。

　　结论：随着社会的发展与进步，物流货运车在行进过程中所出现的交通问题也应得到解决，因此，在本文中，笔者基于北斗/GPS双模的物流货运车定位系统的设计问题进行了简要的讨论和分析。物流货运车的定位和监控设计对于我国车辆管理乃至整个交通系统都起到了重要的意义和作用。因此，将定位系统安装设置在物流货运车中，会对我国的交通事业起到推动性的作用。

　　参考文献：

　　[1]GPS/COMPASS/SINS深度组合研究[J].刘红,黄继拯.电子设计工程.2012(04)

　　[2]北斗系统建设和应用产业化进入新的发展阶段[J].李玲丽.太空探索.2011(07)

　　[3]浅谈北斗卫星导航定位系统及其应用[J].尚秀旻,王晓冬.湖北成人教育学院学报.2011(03)

期刊VIP网，您身边的高端学术顾问

文章名称： 基于北斗GPS双模的物流货运车

文章地址： http://www.qikanvip.com/cheliangguanli/45007.html