资料介绍
0 引言
随着机动车辆规模的快速增长,道路堵塞、交通事故、环境污染、能源浪费等现象变得越来越严重,采取手段改善日趋严重的交通状况就愈显迫切。GPS,GIS,3G等新威廉希尔官方网站 在车载导航和目标监控领域的应用使得研究智能交通系统(Intelligent Transportation Systems,ITS)不断获得突破,作为ITS的关键之一:客运车辆监控系统发展也极为迅速,但研究成果表明,在目前该类车辆监控产品的使用和测试中还存在诸如定位不够准确、终端和监控中心数据实时传输困难、精度不高、价格昂贵等问题。针对以上关键威廉希尔官方网站 及难题,本文设计了一种基于差分GPS定位及中国联通3G通信威廉希尔官方网站 的客运车辆视频监控系统。
1 客运车辆监控系统解决方案
1.1 客运车辆监控系统架构
基于GPS定位及3G通信的客运车辆监控系统在客运车辆上安装车载终端主机、车载摄像机、无线网传模块等,对车内外情况进行实时监控;监控指挥中心对前端获取的实时数据进行分析,系统结构如图1所示。
1.2 系统各组成部分说明
1.2.1 车载视音频监控模块
在车辆进出口及重要位置安装视频摄像机,获取车内外的视频信号,并传输给车载终端主机;车载视频监控终端负责采集视音频数据、数字化压缩处理,并进行数据实时保存在车载终端的硬盘内。
1.2.2 信患交互模块
车载终端主机可通过3G无线网络(中国联通WCDMA)与中心平台进行交互上传车内外视频图像信息及报警信号;GPS卫星定位数据以及语音信息等交互功能。
1.2.3 GPS定位模块
车载终端主机可采集GPS卫星定位信息,并通过3G无线网络(中国联通WCDMA)上传至与中心平台;中心平台屏幕显示车辆所在位置、速度、方向角等信息;并可实现车载电话功能。
1.2.4 中心管理平台
通过3G无线网络(中国联通WCDMA)对车载终端主机进行集中管理;中心管理平台具备车辆调度、车辆报警处理、远程指挥等功能。
1.2.5 车载终端主机说明
组成:需要定位、跟踪的车辆需安装车载单元称为车载终端。车载终端组成包括主机(由GPS接收机、WCDMA收发模块、数字视频服务器等构成)、显示设备、其他数据采集设备如摄像头等。
功能模块:车载终端是客运车辆监控调度的重要部件,GPS接收机完成GPS卫星信号的分析计算,通过WCDMA通信模块发送给GPS调度管理中心。显示设备可收发消息、实现调度功能、发出提示信息,摄像头可拍照并由主机将数据上报到中心。
2 系统关键威廉希尔官方网站 分析
2.1 差分GPS定位威廉希尔官方网站
差分GPS(Differential GPS,DGPS)定位需要至少2台GPS信号接收机,分别安放在运动载体(客运车辆)和基准站(已知点位坐标)上,前者称为动态GPS信号接收机,后者称为基准GPS接收机。二者同步地对一组在视GPS卫星进行观测,基准接收机为动态接收机提供差分改正数,并称为DGPS数据,动态接收机利用自己的GPS观测值和来自基准接收机的DGPS数据精确地解算出运动实体的三维坐标。只有一台基准接收机用来发送“伪距校正值”的DGPS测量模式叫做单基准站伪距DGPS测量,其工作原理可通过图2直观表示。
实际操作中把基准接收机设在监控中心,动态接收机则放于客运车辆上,经测试,DGPS测量可以把单点动态实体定位精度提高到10 m之内,也可以较好的解决GPS静态定位漂移的问题。
2.2 WCDMA无线数据传输威廉希尔官方网站
第三代(3G)无线通信威廉希尔官方网站 中宽带码分多址(Wideband Code Division Multiple Access,WCDMA)威廉希尔官方网站 是全球商用时问最长,威廉希尔官方网站 成熟、可演进性最好的。具有网络速度快、支持业务广、终端种类多、国内覆盖范围广的特点,这也是本文采用此威廉希尔官方网站 的原因。
WCDMA采用直接序列扩频码分多址(DSCDMA)、频分双工(FDD)方式,码片速率为3.84Mc/s,载波带宽为5 MHz。基于Release99/Release 4版本,可在5 MHz的宽带内提供最高384 Kb/s的用户传输速率。WCDMA能够支持移动/手提设备之间的语音、圈像、致据以及视频通信,速率可达2 Mb/s(对于局域网而言)或384 Kb/s(对于宽带而言)。输入信号先被数字化,然后在一个较宽的频谱范围内以编码的扩频模式进行传输,窄带CDMA使用的是200 kHz宽度的载频,而WCDMA使用的则是一个5MHz宽度的载频。
随着机动车辆规模的快速增长,道路堵塞、交通事故、环境污染、能源浪费等现象变得越来越严重,采取手段改善日趋严重的交通状况就愈显迫切。GPS,GIS,3G等新威廉希尔官方网站 在车载导航和目标监控领域的应用使得研究智能交通系统(Intelligent Transportation Systems,ITS)不断获得突破,作为ITS的关键之一:客运车辆监控系统发展也极为迅速,但研究成果表明,在目前该类车辆监控产品的使用和测试中还存在诸如定位不够准确、终端和监控中心数据实时传输困难、精度不高、价格昂贵等问题。针对以上关键威廉希尔官方网站 及难题,本文设计了一种基于差分GPS定位及中国联通3G通信威廉希尔官方网站 的客运车辆视频监控系统。
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1.1 客运车辆监控系统架构
基于GPS定位及3G通信的客运车辆监控系统在客运车辆上安装车载终端主机、车载摄像机、无线网传模块等,对车内外情况进行实时监控;监控指挥中心对前端获取的实时数据进行分析,系统结构如图1所示。
1.2 系统各组成部分说明
1.2.1 车载视音频监控模块
在车辆进出口及重要位置安装视频摄像机,获取车内外的视频信号,并传输给车载终端主机;车载视频监控终端负责采集视音频数据、数字化压缩处理,并进行数据实时保存在车载终端的硬盘内。
1.2.2 信患交互模块
车载终端主机可通过3G无线网络(中国联通WCDMA)与中心平台进行交互上传车内外视频图像信息及报警信号;GPS卫星定位数据以及语音信息等交互功能。
1.2.3 GPS定位模块
车载终端主机可采集GPS卫星定位信息,并通过3G无线网络(中国联通WCDMA)上传至与中心平台;中心平台屏幕显示车辆所在位置、速度、方向角等信息;并可实现车载电话功能。
1.2.4 中心管理平台
通过3G无线网络(中国联通WCDMA)对车载终端主机进行集中管理;中心管理平台具备车辆调度、车辆报警处理、远程指挥等功能。
1.2.5 车载终端主机说明
组成:需要定位、跟踪的车辆需安装车载单元称为车载终端。车载终端组成包括主机(由GPS接收机、WCDMA收发模块、数字视频服务器等构成)、显示设备、其他数据采集设备如摄像头等。
功能模块:车载终端是客运车辆监控调度的重要部件,GPS接收机完成GPS卫星信号的分析计算,通过WCDMA通信模块发送给GPS调度管理中心。显示设备可收发消息、实现调度功能、发出提示信息,摄像头可拍照并由主机将数据上报到中心。
2 系统关键威廉希尔官方网站 分析
2.1 差分GPS定位威廉希尔官方网站
差分GPS(Differential GPS,DGPS)定位需要至少2台GPS信号接收机,分别安放在运动载体(客运车辆)和基准站(已知点位坐标)上,前者称为动态GPS信号接收机,后者称为基准GPS接收机。二者同步地对一组在视GPS卫星进行观测,基准接收机为动态接收机提供差分改正数,并称为DGPS数据,动态接收机利用自己的GPS观测值和来自基准接收机的DGPS数据精确地解算出运动实体的三维坐标。只有一台基准接收机用来发送“伪距校正值”的DGPS测量模式叫做单基准站伪距DGPS测量,其工作原理可通过图2直观表示。
实际操作中把基准接收机设在监控中心,动态接收机则放于客运车辆上,经测试,DGPS测量可以把单点动态实体定位精度提高到10 m之内,也可以较好的解决GPS静态定位漂移的问题。
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