北斗的车辆远程监控报警系统分析
《北斗卫星导航系统》课件
目录 CONTENT
• 北斗卫星导航系统概述 • 北斗卫星导航系统的发展历程 • 北斗卫星导航系统的应用场景 • 北斗卫星导航系统的优势与挑战 • 北斗卫星导航系统与其他卫星导
航系统的比较 • 北斗卫星导航系统的前景展望
01
北斗卫星导航系统概述
定义与特点
定义
北斗卫星导航系统是中国自主研 发的全球卫星导航系统，通过接 收卫星信号实现定位和导航功能 。
加强安全保障工作
建立健全安全保障体系， 采取有效的技术和管理措 施保障系统的安全稳定运 行。
加强国际化推广
积极参与国际合作与交流 ，加强国际化推广，提高 北斗卫星导航系统在国际 市场的认知度和接受度。
05
北斗卫星导航系统与其他 卫星导航系统的比较
GPS系统
01
全球定位系统（GPS）是一个由美国开发的全球卫星导航系统。它提供了高精 度的定位和时间服务，广泛应用于军事、民用和商业领域。
特点
具有自主可控、覆盖范围广、定 位精度高、服务连续稳定等特点 ，可广泛应用于军事、民用等领 域。
系统组成与结构
系统组成
北斗卫星导航系统由空间段、地面段和用户段三部分组成。 空间段包括多颗卫星，地面段包括主控站、监测站和注入站 等设施，用户段包括各种类型的北斗终端设备。
系统结构
北斗卫星导航系统采用有源定位和无源定位两种定位方式。 有源定位是通过接收卫星信号并发送回地面站来实现定位， 无源定位则是通过接收卫星信号并解算出位置信息来实现定 位。
提高社会管理效率
北斗系统在公共安全、交通、应急救援等领域的应用，将提高社 会管理效率。
推动数字经济发展
通过与新一代信息技术的融合，北斗系统将为数字经济提供重要 支撑和驱动力。
基于双星定位的4G监控报警系统设计
（ 国防科 技 大学 电子科 学与 工程 学 院 ， 南省长 沙 市 ４０７ ） 湖 １０ ３
摘 要 ： 国内 自主研 发 的 北 斗双 星 导航 定 位 系统 为 基础 ， Ｇ Ｍ（ 以 以 Ｓ 全球 移 动 通信 系统 ） Ｇ Ｒ ／Ｐ Ｓ
（ 用分组 无 线 电业 务 ） 通 网络为 平 台 ， 结合 Ｇ Ｓ 全 球 定位 系统 ） 术 和 Ｇ Ｓ 地理 信 息 系统 ） Ｐ（ 技 Ｉ（ 软件 以及
图见 图 ２ 。
该模块起着对传感器报警信息和用户控制信息的
随着信息技术的发展 ， 无线通信已经普及 ， 而我们 通常 的监 控 手 段 仍 是 接 触 式 的 。接 触 式 监 控 的缺 点 是： 接触式控制大多通过有线 网络将采集 的信息进行 远程传送 ， 成本较高 ， 大大限制了使用范 围； 适用范围 窄， 灵活性 差 ， 在一 些高危 和不 方便人 员 直接监 控 的场 合更加难以发挥作用 ； 随着现代电子技术的不断发展 ， 破解接触式监控的手段 日益增多 ， 从而大大 降低接触
分组成。数据采集模块利用不同的传感器将采集到的
信号 送 到 ＭＣ ＭＣ Ｕ， Ｕ进 行 分 析 和 处 理 后 发 出控 制信 息 和报 警 指令 给 Ｇ Ｍ 模 块 ， 后 通 过 Ｇ Ｍ／ Ｐ Ｓ网 Ｓ 然 Ｓ ＧＲ
络或北斗双星向用户传递报警信息， 达到监控报警的 目的 。系统将 根 据 用 户 的 决 策 采 取 诸 如 远 程 喊 话 示
关键 词 ： 斗双 星导航 定位 系统 ； Ｓ Ｇ Ｒ ； Ｐ ； Ｉ ； 控报 警 系统 北 Ｇ Ｍ； Ｐ Ｓ Ｇ Ｓ Ｇ Ｓ 监
中图分 类号 ：Ｎ ２ ． Ｔ ９７２
０ 引
北斗卫星导航系统的现状及发展前景分析
北斗卫星导航系统的现状及发展前景分析北斗卫星导航系统是中国自主发展的全球卫星导航系统，是继美国的GPS（Global Positioning System）之后全球第二个提供定位、导航和定时服务的卫星导航系统。
该系统由一颗地球同步轨道卫星和五颗倾斜地球同步轨道卫星组成，覆盖范围包括中国及周边国家和地区，以及全球其他地区。
首先，北斗卫星导航系统的现状是令人瞩目的。
截至2024年底，北斗卫星导航系统已经在国内外商业领域、公共服务领域和国防领域得到广泛应用。
在商业领域，北斗系统被应用于智能交通、物流配送、精准农业等领域，提升了效率和安全性。
在公共服务领域，北斗系统在灾害预警、航空航海等领域发挥了重要作用。
在国防领域，北斗系统为军事作战提供了精确的定位和导航支持。
其次，北斗卫星导航系统的发展前景广阔。
随着技术的不断进步和应用的深入推进，北斗系统将迎来更大的发展空间。
首先，北斗系统将在农业、林业、水利等农村领域发挥更大的作用。
借助北斗系统，可以实现农民精准施肥、精准种植，提高农业生产效率和质量。
其次，北斗系统将在智能交通、智慧城市等领域得到更广泛应用。
借助北斗系统，可以实现车辆精准定位、交通管理优化，提升出行效率和城市管理水平。
此外，北斗系统在公共安全领域也有巨大的潜力。
通过北斗系统，可以提供更精确的灾害预警、紧急救援导航等服务，为公众生命和财产安全提供更强有力的保障。
然而，北斗卫星导航系统也面临一些挑战。
首先，国际竞争压力加大。
北斗系统需要与GPS、伽利略等国际卫星导航系统竞争，争夺全球市场份额。
其次，系统的可靠性和精度仍有提升空间。
北斗系统需要不断提高定位和导航的精度，确保在复杂环境下依然稳定可靠。
最后，隐私和安全问题亟待解决。
北斗系统应加强对用户隐私和数据安全的保护，防止被滥用和攻击。
综上所述，北斗卫星导航系统的现状十分令人瞩目，发展前景广阔。
随着技术不断进步和应用的深入推进，北斗系统将在农业、交通、公共安全等领域发挥更大作用。
北斗卫星导航系统及设备介绍1.3
有（无）源定位
10m 20ns 有
无源定位
20m C/A 20ns 无
无源定位
26m H/45m V 20～30ns* 无
无源定位
15m H/35m V 30ns 无
北斗系统简介
二、北斗卫星导航系统概述
北斗卫星导航系统由空间星座、地面控制和用户终端三 大部分组成。
北斗系统简介
广泛应用于国防、金融、通信、电力、交通、广电、安防、水利、石化、 冶金、医疗、教育、政府机关、IT等领域的校时服务，为系统提供精密的标准 时间信号和时间服务。
指挥型北斗终端
指挥型终端可实现指挥、监视、调度等功能，可管理100-20000个下属 用户，进行指挥调度和多级分组组网，提供对下属的全方位的实时监控和指 挥，同时提供强大的地图应用界面，可将自己及下属定位及导航信息在数字 地图上进行标绘、监控。
业领域，也可用于监察执法、搜救、 巡检、资源普查以及各类个人导航 等应用，为移动办公、执法、数据 采集提供便利。
手持式用户机在灾区的应用
单兵应用
车载式北斗终端
北斗/GPS车载通信定位终端支持北斗定位、 GPS定位和北斗通信、GPRS通信，具备工业三防， 适合在户外环境作业的车辆使用。用户机通过蓝牙
信息互通。
基于北斗的地质灾害监测与预警系统
我国地质灾害种类多、分布广、危害大,是世 界上地质灾害最严重的国家之一。泥石流，滑坡等
地质灾害多发生在偏远山区，目前地质灾害监测预
警的主要问题在于传统通信手段无法满足无信号覆 盖偏远地区的数据传输需求。基于北斗的地质灾害 监测与预警系统，成功解决了偏远地区无固定通信 网络或移动通信信号覆盖不到等问题，具有较强的 容灾性。
选定的路线，准时到达目的地。
北斗导航系统故障分析及维修方法
北斗导航系统故障分析及维修方法摘要：北斗导航系统是我国自主研发的全球卫星导航系统，其稳定运行对于国家安全、经济发展以及人民生活具有重要意义。
然而，由于各种原因，北斗导航系统可能会出现故障。
本文将对北斗导航系统的故障进行分析，并提出相应的维修方法，旨在为确保北斗导航系统的稳定运行提供参考。
关键词：北斗导航系统；故障分析；维修方法引言北斗卫星导航系统是中国自行研制的全球卫星导航系统，由空间段、地面段和用户段三部分组成，可在全球范围内全天候、全天时为各类用户提供高精度、高可靠定位、导航、授时服务，并且具备短报文通信能力。
北斗卫星导航系统的主要功能包括定位、导航和提供精密的三维坐标。
其定位精度可达分米、厘米级别，北斗卫星导航系统适用于多个领域，包括军用、个人位置服务、气象应用、道路交通管理、铁路智能交通、海运和水运、航空运输、应急救援、指导放牧等。
一、北斗导航系统概述北斗卫星导航系统由中国自主研发，是继美国全球定位系统、俄罗斯格洛纳斯卫星导航系统之后第三个成熟的卫星导航系统。
北斗卫星导航系统和GPS、GLONASS、GALILEO，是联合国卫星导航委员会已认定的供应商。
北斗卫星导航系统的发展经历了三个阶段，北斗一号、北斗二号和北斗三号。
北斗一号系统主要服务于中国国内，提供定位、授时和短报文通信服务。
北斗二号在继承了北斗一号的基础上，进行了全面的技术升级和性能提升，增加了卫星数量，提高了定位精度和稳定性，并增加了特色服务。
北斗三号系统实现了全球覆盖，提供了更高精度、更稳定、更可靠的服务。
随着全球组网的成功，北斗卫星导航系统未来的国际应用空间将会不断扩展。
计划到2035年前，还将建设完善更加泛在、更加融合、更加智能的综合时空体系。
这将有助于推动北斗卫星导航系统在全球范围内的应用和发展。
总之，北斗卫星导航系统是中国自主研发的重要新型基础设施，具有高精度、高可靠、全天候、全天时等特点，对于推动中国卫星导航产业的发展、提高国家综合实力和国际竞争力具有重要意义[1]。
基于北斗系统的冷链物流车辆监控管理系统
参考文献： [1] 王春燕 , 东莎莎 , 魏晓霞 , 等 . 我国农产品冷链物流的发展 现状及对策分析 [J]. 中国果蔬 , 2020, 40(11):8–11. [2] 陈戈 , 赵晨 . 基于北斗高精度定位车辆监控平台设计与实 现 [J]. 电子设计工程 , 2020, 28(4):52–55. [3] 颜琳 , 战兴群 . 全球定位系统 / 北斗双系统定位优势的验 证与分析 [J]. 上海交通大学学报 , 2013, 47(8):1169–1172. [4] 吴才聪 , 方向明 . 基于北斗系统的大田智慧农业精准服务 体系构建 [J]. 智慧农业 , 2019, 1(4):83–90.
3 系统软件设计
系统软件主要包括云服务监控平台软件和监控客户端软 件。其中，云服务监控平台软件是利用多线程编程技术实现 多个基于 Socket 通信的子线程。例如：子线程 1 完成侦听、 解析、存储北斗车载终端发送至云服务器固定端口的冷链物 流车辆运行状态和车厢环境数据；子线程 2 完成侦听、解析、 存储监控客户端发送至云服务器固定端口的控制指令；子线 程 3 轮训监控客户端发送至云服务器的控制指令，并对指令 进行解析后传输至北斗车载终端，以实现对冷链物流车的远 程监控。
车载主机
存储器模块
监控显示设备
主控制器模块
无线数据通信模块
北斗定位模块
电源
图 2 北斗车载终端硬件组成 其 中， 北 斗 定 位 模 块 采 用 和 芯 星 通 的 导 航 定 位 模 块 UM220- Ⅲ N， 该 模 块 采 用 低 功 耗 GNSS SoC 芯 片 -Humbird TMUC220 为核心，能够同时支持北斗和 GPS 定位 / 导航，基 于 UM220- Ⅲ N 模块的北斗定位电路如图 3 所示。
北斗卫星导航系统的现状及发展前景分析
北斗卫星导航系统的现状及发展前景分析北斗卫星导航系统是中国自主研发的卫星导航系统，起源于20世纪90年代。
经过多年的发展，北斗系统已经具备全球覆盖及高精度定位能力，并且在多个领域得到广泛应用。
北斗系统的现状主要表现在以下几个方面：1.全球覆盖能力：北斗系统目前已经建成了全球星座，包括3颗地球同步轨道卫星和27颗中地球轨道卫星，可实现全球范围内的定位、导航和授时服务。
北斗系统比其他导航系统所提供的北纬73.5度和南纬73.5度之外的地区还提供服务，覆盖范围广泛。
2.高精度定位能力：北斗系统的定位精度已经达到米级水平，能够满足需要精确定位的领域，如测绘、地震监测、航空航天等。
北斗系统在2020年开始提供更高精度的服务，将精度提升到厘米级水平，满足更为精细化的定位需求。
3.多元化应用：北斗系统已广泛应用于多个领域，包括交通运输、公共安全、农业、渔业、气象、资源勘探等。
在交通运输领域，北斗系统可以为车辆提供实时导航、交通管理和车辆监控等服务；在农业领域，北斗系统可用于农机导航和精准农业。
4.国际合作：北斗系统已经与多个国家签署协议，开展合作项目。
目前，北斗系统已经与巴基斯坦、泰国、埃及等国家合作建设北斗基站和开展技术交流，进一步提高了北斗系统的国际影响力。
在未来的发展中，北斗卫星导航系统有着广阔的发展前景：1.应用拓展：随着北斗系统的不断发展和完善，其在各个领域的应用将进一步拓展。
特别是在智能交通、无人驾驶、航空航天等新兴领域，北斗系统将发挥更大的作用。
2.国际影响力提升：北斗系统将进一步与其他国家的导航系统进行合作与融合，加强国际间的技术交流和合作，提高北斗系统的国际影响力。
北斗系统已经在一带一路国家中建设基站，并与联合国合作推广北斗系统，这将进一步推动北斗系统的发展。
3.技术创新：北斗系统将继续进行技术创新，提升系统的性能和精度。
北斗系统将引入新一代卫星，提高全球覆盖能力和定位精度，并将研发更加高级的应用芯片和终端设备，满足不同领域的需求。
北斗卫星定位车载终端技术方案
北斗卫星定位车载终端技术方案一、技术概述北斗卫星定位车载终端是一种基于北斗卫星导航系统，为车辆提供定位、导航、监控等功能的终端设备。
车载终端通过接收北斗卫星的信号，计算车辆的位置信息，并通过显示屏实时显示位置和导航信息。
同时，车辆的位置信息还可以通过通信网络传输给监控中心，实现车辆监控和管理。
本文将介绍北斗卫星定位车载终端的技术方案。
二、硬件设计1. 主控芯片：选择高性能的MCU（Micro Control Unit）作为主控芯片，能够快速处理北斗卫星信号和车辆位置信息的计算。
常用的主控芯片有ARM系列芯片和STC系列芯片。
2.显示屏：选择高分辨率、高色彩显示的液晶屏作为显示屏。
显示屏尺寸一般为7寸或9寸，能够清晰显示车辆位置、导航路线等信息。
3.北斗卫星接收模块：选择具有较高接收灵敏度和稳定性的北斗卫星接收模块。
接收模块能够接收到北斗卫星发射的导航信息，并通过主控芯片进行处理。
4.定位天线：选择高灵敏度的定位天线，能够接收到较弱的北斗卫星信号。
定位天线一般安装在车辆的车顶或天线底座上，以便接收到更好的卫星信号。
5.电源系统：设计稳定的电源系统，包括电池、充电管理芯片和电源管理模块，能够为车载终端提供稳定的供电。
6.外部接口：设计与其他设备的接口，如USB接口、RS232接口等，方便与其他设备进行数据交互。
三、软件设计1.导航软件：开发可视化的导航软件，能够实时显示车辆的位置、导航路线、行驶速度等信息。
导航软件可以包括地图数据、路径规划算法、导航算法等。
2.通信协议：设计与监控中心进行通信的协议，实现车辆位置信息的传输。
通信协议一般采用TCP/IP协议，能够实现快速、可靠地数据传输。
3.数据存储：设计数据存储模块，能够将车辆位置信息存储在内部存储器中。
存储模块可以使用固态硬盘或SD卡等。
4.报警系统：设计报警系统，能够监测车辆的状态，如车速、疲劳驾驶等，当车辆出现异常情况时进行报警。
5.用户界面：设计用户友好的界面，方便用户进行操作和查看车辆信息。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
北斗的车辆远程监控报警系统分析
针对目前车辆远程监测报警系统存在的覆盖范围有限、信号不稳定、容易监控和干扰等问题，通过分析北斗卫星导航系统功能和通信方式，提出了一种基于北斗的远程监测报警解决方案。
本文介绍了北斗卫星导航系统的性能。
和开发过程中遇到的一些关键技术问题，如数据通信和道路匹配。
该系统开发周期短，安装方便，应用前景广阔。
标签：北斗导航定位系统；车辆；远程监控；报警
1系统结构及功能
1.1总体结构及工作原理
系统主要包括车辆信息终端控制单元、北斗/GPS定位模块、GPRS无线模块和远程控制中心。
控制单元通过CAN总线和K线总线收集车辆数据或发送命令以控制车辆。
定位模块收集车辆地理信息。
工作原理：利用星载信息终端中的北斗/GPS模块采集卫星定位信息，从而获取卫星时间信息进行系统时间校准。
CAN总线处理器用于采集车辆信息。
K-Line线可实现车辆的锁定和解锁。
GPRS无线模块用于与远程监控中心的通信和监控。
向监控中心传输具有时间戳的车辆定位和状态信息，并接收来自监控中心的指令对车辆进行控制。
1.2主要功能
（1）定位功能。
终端通过北斗和GPS双系统进行定位，保证能够提供实时的时间、经度、纬度、高程和方向等定位状态信息，并将信息存储到终端内部，同时通过无线通信方式上传到监控中心。
（2）通信性能。
是可以支持基于通用GSM，GPRS等多种无线通信网络以及北斗卫星导航系统传输机制下的通信模式之一。
（3）信息采集功能。
终端可采集驾驶员身份、电子运单、车辆CAN总线数据、车辆载货状态、车辆运营数据、收费结算数据、图像信息、音频信息和视频信息等。
（4）导航功能。
可根据定位数据实现导航功能。
（5）警示功能。
具有终端自动警示功能，可以根据监控中心设定的条件触发，包括超速提醒、疲劳驾驶提醒、蓄电池欠压提醒、断电提醒、超时停车提醒、终端故障提醒等各项功能。
（6）锁车功能。
监控中心可以向车载终端发送锁车指令，车载信息终端在接收到监控中心的锁车指令后，通过K-Line对车辆进行操作，从而保障车辆的安全性。
北斗导航定位系统是一个全天候的区域卫星定位系统，通过对地静止卫星为用户提供快速定位，短数字信息通信和时间服务。
该系统由两颗地球静止卫星（80E和140E），一颗在轨备用卫星（110.5E），一个中央控制系统，一个校准系统和各种用户计算机组成。
“北斗1号”的覆盖范围为北纬5度至55度，东经70度至140度，定位精度为20米。
该系统的容量为540000/h。
该系统的主要功能如下：
实时导航可以为用户提供前向距离和方向，实时指示移动用户的动作；具有紧急报警功能，实现遇险用户的紧急救援。
用户和用户之间的短消息通信，用户和中央控制系统可以实现双向短数字消息通信。
精密授时中心控制系统定时播发授时信息，为定时用户提供时延修正值。
2系统结构与原理
该系统采用北斗卫星作为通信链路，北斗用户作为定位和通信模块，发送车辆位置、报警、控制命令等信息。
该系统主要由车辆监控终端、报警监控中心和北斗卫星组成。
2.1车载监控终端
针对不同的用户需求，车载终端可以提供不同的功能，配备也各有相同，但通常由以下几部分组成：北斗车载设备（包括：北斗用户机OEM板、PC104、液晶屏、信号采集板等）、遥控器、监控报警器等。
北斗用户机OEM板作为车载终端系统的重要组成部分，主要负责定位和通信。
PC104中运行车载终端软件是车载终端的核心部分，完成定位、通信、控制信息发送以及状态显示等所有功能。
在液晶屏上显示道路状况、本车位置、运行状态等信息以及监控中心公布信息。
信号采集板主要负责采集车辆的车门、油箱、发动机等设备的状态信号，并将这些信号实时传送给终端软件；对于不同的车辆信号采集板有不同的接口设计。
监控器报警装置配有LED显示灯、扬声器和功能按钮。
报警LED指示器的视觉信号和扬声器信号用于确定报警器与车载设备之间的通信状态和工作状态信息。
它可以完成电源低压指示、保护、减压、抢劫、抢险、抢险、报警、报警、远程抢险、远程灭火等功能。
2.2报警监控中心
（1）对不同的用户需求，报警监控中心也可以提供不同的功能，配备也不同。
一般报警监控中心主要由北斗指挥机、信息采集服务器、专用服务器、监控大屏幕等设备组成，还可能包括交换机、打印机和不间断电源等外围附属设备.
（2）北斗指挥机与车载北斗用户机构成监控指挥网作为本系统的定位和通信链路。
（3）车辆监控服务器与北斗指挥机相连，运行监控软件，实现车辆报警监控的所有功能。
在監控大屏幕上显示车辆监控态势图。
（4）专用服务器与车辆监控服务器组网连接，用来存储车辆运行当前、历史数据和各种与监控相关的数据，并可通过交换机与其他监控中心联网连接构成级联指挥监控网，也可通过网络异地监控。
报警监控中心监控软件主要提供如下功能：
车辆监控：监控中心操作员可任意选择车辆发车监控指令，该车进入监控状态，自动回传位置、速度、油量等信息。
报警服务：实时接收车辆的布防、防劫、警戒、解除等信息，根据报警种类操作员进行相应的处理。
信息发布：给车载监控终端发布中文信息。
GIS系统：提供基本GIS服务功能：地图背景显示、鹰眼显示、地图基本操作（放大、缩小、漫游、量算等）、车辆位置路径匹配等。
远程控制：可以对车辆远程控制：打开、关闭车门锁；断油、断电；布防、撤防等。
操作员管理：值班员、系统管理员和车载监控终端管理系统，不同级别操作员拥有不同的权限，保证系统安全。
轨迹存储与回放：存储监控目标的轨迹和状态信息，需要时可以在电子地图上回放。
3结语
本文采用北斗一号导航定位系统作为定位与通信的纽带，设计开发了车辆远程监控报警系统，并解决了在开发中遇到的数据结构定义、地图道路匹配等关键技术问题。
参考文献：
[1]孙克立.卫星定位移动目标监控报警系统[J].公安大学学报：自然科学版，2000，18（2）：14-20.
[2]姜木霖，董作民，陈晓青.车辆监控导航系统中的应用技术[J].湖北汽车工业学院学报，2000，14（3）：42-46.。