基于卫星增强信号的车载高精度定位终端

发表时间:2020/10/14   来源:《科学与技术》2020年16期   作者:尚宪凯 马新宝
[导读] 本文就卫星增强信号的车载高精度定位终端作出分析,提出几点建议,以供参考。
        尚宪凯    马新宝
        (山东鲁中钢铁物流有限公司      山东    济南     271104)
        摘要:城市快速发展下,相比较以往汽车流量也有了较大幅度的增长,这种情况下更容易提高交通事故的发生率。所以为了避免此类情况,更好地对城市交通道路及车辆运行进行合理配置,确保车辆在城市行驶过程中的合理安全,可借助卫星导航系统对车辆的位置及相关信息进行全面分析,结合路况为车辆提供更合适的行驶线路。本文就卫星增强信号的车载高精度定位终端作出分析,提出几点建议,以供参考。

关键词:卫星;高精度;车载定位终端;设计

        汽车的发展与应用可为人们的出行提供便利,节省人们的时间。但在城市交通道路建设稳定发展的过程中,汽车数量却呈现激增状态,这种情况下使得交通道路建设与汽车数量之间的关系发生改变,引发多种问题,如交通道路拥堵、交通事故频发等。而应用卫星构建智能交通系统,能够对城市交通道路资源进行合理配置,有效控制车流量和车辆行驶状态,以提高城市交通道路的利用程度。需要技术人员能够加强重视,高效应用卫星定位系统,合理进行车载终端设计,为车主用户提供高精度的定位服务。

一、应用车载高精度定位终端的有效性分析
        车载高精度定位终端的应用主要具有以下几点效果。①降低交通道路事故的发生率。交通事故的发生会对社会的整体发展造成一定影响,降低交通事故发生率是社会发展需求。而应用智能交通系统能够借助卫星定位系统、移动通信、车载传感器等信息技术对道路车辆相关信息数据进行采集分析,为车辆提供安全预警信息,便于驾驶人员能够于一定时间了解到道路行驶过程中前方可能存在的安全隐患,以发挥减少道路拥堵、避免发生交通事故的作用。②优化交通道路资源配置。车载高精度定位终端具有多项功能,主要包括定位车辆位置、匹配城市地图、目的地路径计算与引导、车载通话等。车载终端的研制与应用能够为人们的出行提供最佳的行驶路线,且为人们的道路通行提供多项服务,在提高人们出行行驶效率的同时也可优化交通道路资源配置,切实增强道路交通资源的利用效果。③发展前景好。车载高精度定位终端的应用市场主要为交通运输行业,且车载高精度定位终端的研制与发展符合国家产业发展导向,具有较好的发展前景[1]。

二、车载高精度定位终端系统设计分析
        本文主要基于北斗/GPS双模卫星定位增强信号的车载终端进行设计,为后续智能交通系统的高效应用提供参考数据,促进社会整体稳定发展[2]。以下就车载高精度定位终端系统设计作出具体分析。
(一)车载终端系统总体设计
        车载终端系统整体借助大数据等技术进行数据采集和分析,主要涉及到的功能模块包含车辆状态、交通道路静态图及动态图等内容[3]。通过对这些情况进行数据采集并传送至系统平台进行分析,再传达至车辆,为驾驶员提供安全预警信息。不同的功能模块所采集信息数据的方式也不同,通常情况下交通道路静态地图信息主要通过已有的地图数据,交通道路动态天气信息主要通过气象部门获取,交通道路动态路况信息主要通过交通管理部门获取,车辆状态信息则通过车载高精度定位终端获取。
(二)车载终端整体架构
    车载终端研制内容主要可分为两部分,第一部分为硬件资源,其主要作用是通过连接各类接口达到对外围功能芯片进行有效管控的目的,该部分相连的接口主要包括卫星定位系统、移动通信、CAN信息采集等功能模块。第二部分为软件资源,其主要作用是通过借助Windows系统及信息技术为驾驶人员提供多种功能服务,包括行车记录、道路路况信息、车载音乐、通信系统、互联网、蓝牙等。车载高精度定位终端整体架构如图1所示。

图1 车载高精度定位终端整体架构
(三)车载终端硬件分析
        车载高精度定位终端硬件平台设计主要包括主控单元、北斗/GPS双模卫星定位系统、无线通信系统等模块,可对车辆的状态、行驶速度等方面进行测量感知,同时可有效接收卫星所发出的定位信号。在硬件设计过程中针对关键电路部分的设计工作,主要需要注意以下几点。①主控芯片性能方面应具有较强的运算能力,能够满足地图显示、路径计算、定位信息分析处理等要求。而功能方面应具有较强的通信能力、互联网能力等,能够满足车载定位终端系统在运行过程中的各方面需求,通常情况下选用ARM11芯片作为车载终端的主控芯片。②电源是车载定位终端系统运行的重要成分,为了保障主控芯片的正常使用,应在电源模块中增设5V转3.3V的电路。③定位芯片及通信芯片。保障定位系统及通信系统的高效运行,在芯片的选型上应根据车载终端系统的实际需求进行合理选择。如通信芯片可选取广和通G610芯片,卫星定位可选取TD3017A模块。
(四)车载终端软件操作系统分析
        车载高精度定位终端软件操作系统主要包括应用层、操作层、OEM层等层级[4]。在软件操作系统的选择上应注意以下几点要求。①实时性。具有较短的延时时间,且响应速度较快能够有效满足多个系统的要求。②功能好。软件操作系统中涉及多项功能内容,所要执行和开展的任务也相对较多,所以需要具备较强功能的操作系统才能更好地开展和处理多个任务。③内核性能。能够于一定程度上提高容纳的进程数,且在用户态与内核态切换过程中不会造成较大的资源浪费[5]。④模块化。可根据车载终端系统的运行要求实现高度模块化。⑤便于开发。具备更便捷的开发工具。
(五)车载终端应用软件设计
        车载高精度定位终端的应用是为了给驾驶人员提供更为精准的位置服务,所以在应用软件设计过程中应加强对定位服务的重视度。应用软件不仅需要能够对定位信息数据进行分析处理和储存,还需要通过无线通信系统能够发送传达相应的信息数据,另外还需要CAN总线对数据进行采集储存。整体应用软件数据流图如图2所示。
       
        图2 车载终端应用软件数据流图
        
结语:综上所述,车载终端借助北斗/GPS双模卫星定位系统等信息技术,可进一步增强信号,能够更好地为驾驶人员提供高精度的定位服务项目。且车载终端的有效应用还能降低交通事故发生率,优化道路及车辆资源配置,更好地推动城市经济发展。但想要提升车载终端的市场竞争力,还需要加强对车载终端的研发与应用,以最大化突显车载高精度定位终端的运用价值。

参考文献:
[1]王荣,蔺陆洲,路鹏飞, 等.北斗高精度智能交通系统的设计及测试[J].网络空间安全,2020,11(4):5-13.
[2]王维芳,钱莉,王立端.基于北斗高精度定位的自由流车载终端软硬件研究[J].软件导刊,2020,19(5):155-158.
[3]谭竹筠,何雯雯.车辆监控系统中车载GPS定位终端的设计[J].建筑工程技术与设计,2020,(4):2754.
[4]孙高炜,彭道海,邹晓.基于北斗/GPS和GPRS的车载定位终端[J].南方农机,2019,50(13):47.
[5]王百川.基于GPS+GSM基站双模定位车载终端的设计[J].甘肃科技,2018,34(24):9-11.
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