車(chē)載GPS定位監控系統中信號的分析和處理設計

　　引言

　　隨著(zhù)汽車(chē)在日常生產(chǎn)和生活中起的作用越來(lái)越突出，如何實(shí)現各類(lèi)車(chē)輛的有效指揮、協(xié)調控制和管理已經(jīng)成為交通運輸和安全管理部門(mén)面臨的一個(gè)重要問(wèn)題。為了滿(mǎn)足提高運輸效率和安全保障的需要，對車(chē)輛定位監控系統的研究也日趨迫切。

　　車(chē)載GPS定位監控系統是GSM全球數字蜂窩移動(dòng)通信技術(shù)和GIS地理信息技術(shù)、GPS全球衛星定位技術(shù)以及計算機網(wǎng)絡(luò )技術(shù)相融合研制開(kāi)發(fā)出來(lái)的軟件技術(shù)。它是通過(guò)安裝在車(chē)輛上的GPS接收機(即車(chē)載機)接收衛星信號，監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(shí)間信息，結合車(chē)輛身份等信息形成數據報，然后通過(guò)無(wú)線(xiàn)信道發(fā)往控制中心；控制中心的主站接收子站發(fā)送的數據，處理接收信息通過(guò)短消息的方式逐次直接發(fā)送給每一臺車(chē)載機。最后，將車(chē)輛的具體數據和狀態(tài)在監控中心的電子地圖上顯示出來(lái)。

　　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(shí)間信息的方法，以及中心處理信息后發(fā)送命令集的實(shí)現過(guò)程。

　　GPS車(chē)載機的通信協(xié)議

　　車(chē)載機與監控中心之間的通信方式均以中心發(fā)送命令，車(chē)載機應答的方式進(jìn)行，所以我們對車(chē)載機GPS信號的分析與處理必須完全依據車(chē)載GPS接收機與監控中心的通信協(xié)議來(lái)進(jìn)行，下而是GPS車(chē)載機通信協(xié)議的部分內容。

　　車(chē)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#

區分一般信息和確認信息的方法是看車(chē)載機傳回來(lái)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(chēng))”。

其中：‘*’表示命令頭；‘XX’表示制造商名稱(chēng)；‘，’表示分隔符；‘YYYYYYYYYY’表示車(chē)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(shí)間值；‘HHMMSS’表示車(chē)載機時(shí)間；‘s’表示數據有效位；‘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(chē)輛狀態(tài)。

車(chē)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)送命令結構和命令集

中心發(fā)送命令結構是：*XX，YYYYYYYYYY，CMD，HHMMSS，PARA1，PARA2，…#

在編寫(xiě)中心發(fā)送指令時(shí)必需按照這個(gè)格式來(lái)寫(xiě)，下面列出其中的七個(gè)中心發(fā)送命令。

定位監控命令D1：該指令要求車(chē)載機以interval為時(shí)間間隔，回傳count次定位信息。

自動(dòng)監控設置命令S17：該指令完成對自動(dòng)監控參數的設置。

參數設置指令S12：該指令僅用于對S17命令的開(kāi)關(guān)控制。

設置監控中心短信號碼S2：車(chē)載機收到指令后將立即向新的監控中心發(fā)送確認信息。

通話(huà)設置指令S13：phone_flag的bit0=0時(shí)允許打出，bit1=0時(shí)允許接聽(tīng)。

清楚報警指令R7：車(chē)載機收到命令后將清除掉所有報警信息。

冷啟動(dòng)指令R1：車(chē)載機收到命令后將執行冷啟動(dòng)復位，所有狀態(tài)參數全部清零。

通信軟件的設計與實(shí)現

GPS信號與監控中心之間的通信大致分成兩個(gè)步驟：一是GPS接收機(即車(chē)載機)接收衛星信號，監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(shí)間等數據信息；二是監控中心將分析出的數據信息通過(guò)短消息的方式發(fā)送命令給每一臺車(chē)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(chē)輛行駛方向}

function HexCng(Rhex：String)：String；{十六進(jìn)制數轉換為二進(jìn)制數}

function HandleCarStatus(ArrBin：array of String)：String；{處理車(chē)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(chē)載機接收的GPS信號中判斷返回的信息是否有效，如果無(wú)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。