GPS车辆定位监控系统的应用

34 电力系统通信

2003年第6期

GPS车辆定位监控系统的应用

李星蓉1，戚宇林1，罗广孝1，苏

汉2

（1.华北电力大学电子与通信系，河北保定071003；2.保定供电局，河北保定071051）

摘要：当今，诸多部门，如公安、交通、电力和银行等，都要求在城市环境中对车辆进行连续跟踪和不间断

定位。在经济建设和科学技术的广泛领域，都采用了GPS的精密定位技术。论文阐述了GPS定位的基本原理及其应用，重点介绍了车辆定位监控系统的应用，最后介绍了GPS的发展现状以及在我国的发展状况。并分析了它的发展前景以及我国发展GPS的对策。车辆定位；无线数据链路；卫星导航；监控中心关键词：GPS；

中图分类号：TN927+.23

文献标识码：B

文章编号：（2003）1005-764106-0031-04

0前言

（GlobalPositioningSystem）以其全球性、全天候GPS

及被动式的定位原理等诸多优势无可争议的成为现在最为广泛使用的定位手段。现在应用最广泛的是大地测量、海上渔用、陆用导航以及车辆定位监控，其中车辆定位监控的市场增长最为迅速。针对美国的SA和AS技术政策，目前已有不少国家发展了DGPS和WADGPS系统，为GPS的发展开辟了新的领域。我国也有一些单

武汉已位生产车载GPS系统。为发展我国的GPS产业，

经成为中国GPS工程技术研究中心。

1

1.1

GPS简介

GPS全球定位系统的建立

具GPS是以卫星为基础的无线电导航定位系统，

有全能性、全球性、全天候、连续性和实时性的导航、定位和定时功能。GPS是1973年12月美国国防部批准的海陆空三军联合研制的新的卫星导航系统，从1974年以来，（1974~1978）、系GPS计划已经历了方案论证

和生产实验（1988~1993）共3个统论证（1979~1987）

阶段。整个系统分为卫星星座、地面控制和监测站、用户设备等3大部分。

即GPS卫星星座的基本参数为卫星颗数21+3，

收稿日期：2002-11-12；修回日期：2003-02-25

作者简介：李星蓉（1975-），男，山西洪洞人，硕士研究生，

研究方向为通信网；

戚宇林（1958-），男，黑龙江勃利人，副教授，研

究方向为电力系统监控；

罗广孝（1977-），男，云南水富人，硕士研究生，

研究方向为图像压缩和传输；

苏汉（1977-）男，河北满城人，助理工程师，从事

通信方面的管理工作。

21颗工作卫星和3颗在轨备用卫星。卫星轨道面的

个数为6个，卫星高度为20200km，轨道倾角为55 ，

载波频率为1575.42MHZ卫星运行周期为11158min，

和1227.60MHZ。卫星通过天顶时，卫星可见时间为

在地球表面上任何地点任何时间，高度角在15 以51，上时，平均可同时观测到6颗卫星，最多可达9颗。当卫星入轨后，星内机件靠太阳能电池和镉镍蓄电池供电。每个卫星有一个推力系统，以便使卫星轨道保持在适当的位置。

1.2GPS系统组成及各部分的作用

空间部分—GPS卫星星GPS系统包括三大部分：

座；地面控制部分—地面监控系统；用户设备部分—GPS信号接收机。下面具体介绍各部分的作用：

（1）GPS卫星

（19cm和24cm）向1）用L波段的两个无线载波

广大用户连续不断地发送导航定位信号。每个载波用导航信息D（!）和伪随机码（PRN）测距信号进行双相调制。用于捕获信号及粗略定位的伪随机码称C/A码，精密测距码称P码。由导航电文可以知道该卫星当前的位置和卫星的工作情况。

接收由地面注入站用2）卫星飞越注入站上空时，

（10cm）发送到卫星的导航电文和其他有关信S波段

适时地发送给广大用户。息，并通过GPS信号电路，

3）接收地面主控站通过注入站发送到卫星的调度命令，实时地改正运行偏差或启用备用时钟等。

（2）地面监控系统

地面监控系统包括1个主控站、3个注入站和5个监测站。主控站的主要任务是收集、处理本站和监测站收到的全部资料，编算出每颗卫星的星历和GPS时间系统，将预测的卫星星历、钟差、状态数据以及大气传播改正编制成导航电文传送到注入站。主控站还负责纠正卫星的轨道偏离，必要时调度卫星，使备用卫星取代失