車載GPS定位監(jiān)控系統(tǒng)中信號的分析和處理設(shè)計
引言
隨著汽車在日常生產(chǎn)和生活中起的作用越來越突出,如何實現(xiàn)各類車輛的有效指揮、協(xié)調(diào)控制和管理已經(jīng)成為交通運輸和安全管理部門面臨的一個重要問題。為了滿足提高運輸效率和安全保障的需要,對車輛定位監(jiān)控系統(tǒng)的研究也日趨迫切。
車載GPS定位監(jiān)控系統(tǒng)是GSM全球數(shù)字蜂窩移動通信技術(shù)和GIS地理信息技術(shù)、GPS全球衛(wèi)星定位技術(shù)以及計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相融合研制開發(fā)出來的軟件技術(shù)。它是通過安裝在車輛上的GPS接收機(即車載機)接收衛(wèi)星信號,監(jiān)控中心的通信控制器從GPS接收機輸出的信號中提取所需要的位置、速度和時間信息,結(jié)合車輛身份等信息形成數(shù)據(jù)報,然后通過無線信道發(fā)往控制中心;控制中心的主站接收子站發(fā)送的數(shù)據(jù),處理接收信息通過短消息的方式逐次直接發(fā)送給每一臺車載機。最后,將車輛的具體數(shù)據(jù)和狀態(tài)在監(jiān)控中心的電子地圖上顯示出來。
本文討論的就是從接收機輸出的信號中提取所需要的位置、速度和時間信息的方法,以及中心處理信息后發(fā)送命令集的實現(xiàn)過程。
GPS車載機的通信協(xié)議
車載機與監(jiān)控中心之間的通信方式均以中心發(fā)送命令,車載機應(yīng)答的方式進行,所以我們對車載機GPS信號的分析與處理必須完全依據(jù)車載GPS接收機與監(jiān)控中心的通信協(xié)議來進行,下而是GPS車載機通信協(xié)議的部分內(nèi)容。
車載機返回信息
一般信息:
*XX,YYYYYYYYYY,V1,HHMMSS,S,latitude,D,longitu de,G,speed,direction,DDMMYY,vehicle_status#
確認信息:
*XX,YYYYYYYYYY,V4,CMD,hhmmss,HHMMSS,S,latitu de,D,longitude,G,speed,direction,DDM MYY,vehicle_status#
區(qū)分一般信息和確認信息的方法是看車載機傳回來的信息中是否包含“V4”,判斷返回信息是否有效的方法是看回傳信息中是否包含“HQ(制造商名稱)”。
其中:‘*’表示命令頭;‘XX’表示制造商名稱;‘,’表示分隔符;‘YYYYYYYYYY’表示車載機序列號;‘CMD’表示被確認的中心命令;‘hhmmss’表示被確認命令中的時間值;‘HHMMSS’表示車載機時間;‘s’表示數(shù)據(jù)有效位;‘latitude’表示緯度;‘D’表示緯度標志;‘longitude’表示經(jīng)度;‘G’表示經(jīng)度標志;‘speed’表示速度;‘direction’表示方位角;‘D D M M Y Y’表示日/月/年;‘vehicle_status’表示車輛狀態(tài)。
車載機返回GPS信息模式有兩種,一是返回最近的有效的GPS信息;二是返回最新的GPS信息。
中心發(fā)送命令結(jié)構(gòu)和命令集
中心發(fā)送命令結(jié)構(gòu)是:*XX,YYYYYYYYYY,CMD,HHMMSS,PARA1,PARA2,…#
在編寫中心發(fā)送指令時必需按照這個格式來寫,下面列出其中的七個中心發(fā)送命令。
定位監(jiān)控命令D1:該指令要求車載機以interval為時間間隔,回傳count次定位信息。
自動監(jiān)控設(shè)置命令S17:該指令完成對自動監(jiān)控參數(shù)的設(shè)置。
參數(shù)設(shè)置指令S12:該指令僅用于對S17命令的開關(guān)控制。
設(shè)置監(jiān)控中心短信號碼S2:車載機收到指令后將立即向新的監(jiān)控中心發(fā)送確認信息。
通話設(shè)置指令S13:phone_flag的bit0=0時允許打出,bit1=0時允許接聽。
清楚報警指令R7:車載機收到命令后將清除掉所有報警信息。
冷啟動指令R1:車載機收到命令后將執(zhí)行冷啟動復(fù)位,所有狀態(tài)參數(shù)全部清零。
通信軟件的設(shè)計與實現(xiàn)
GPS信號與監(jiān)控中心之間的通信大致分成兩個步驟:一是GPS接收機(即車載機)接收衛(wèi)星信號,監(jiān)控中心的通信控制器從GPS接收機輸出的信號中提取所需要的位置、速度和時間等數(shù)據(jù)信息;二是監(jiān)控中心將分析出的數(shù)據(jù)信息通過短消息的方式發(fā)送命令給每一臺車載機。具體步驟如下:
function IsValidMsg(Str:String):Boolean;{判斷消息是否有效}
function IsConfgMsg(str:String):Boolean;{區(qū)分一般信息和確認信息}
procedure ResoleGprsV(RecvGprs:String);{處理接受信息}
procedure ResoleGprsV1(RecvGprs:String);{處理一般信息(V1)}
procedure ResoleGprsV4(RecvGprs:String);{處理確認信息(V4)}
function Direc(sr:String):String;{車輛行駛方向}
function HexCng(Rhex:String):String;{十六進制數(shù)轉(zhuǎn)換為二進制數(shù)}
function HandleCarStatus(ArrBin:array of String):String;{處理車輛狀態(tài)}
function ChangeTel(sTel:String):String;{}function StrToHex(sStr:String):String;
procedure SendSms(Tel,Other:String;iCmdID,iSendType:Integer;
CarID:String=”){中心發(fā)送命令集}
從車載機接收的GPS信號中判斷返回的信息是否有效,如果無效則直接丟棄,如果有效,則確認是一般信息還是確定信息,再接收處理一般信息或確定信息。
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