北斗GPS高精度差分定位應(yīng)用—港口車輛精確定位管理解決方案

1、港口車輛精確定位管理解決方案 本文介紹北斗衛(wèi)星差分定位技術(shù)來解決港口車輛高精度定位難題，包括工作原理、使用條件等。一、背景在全球經(jīng)濟一體化深入發(fā)展的今天，港口作為全球運輸網(wǎng)絡(luò)中的一個重要節(jié)點,是對外貿(mào)易進出口貨物的集散中心,是國際物流供應(yīng)鏈的重要環(huán)節(jié)和物流通道的樞紐，對區(qū)域經(jīng)濟的發(fā)展起著越來越重要的促進作用。但是隨著港口繼續(xù)向大型化、專業(yè)化的發(fā)展，呈現(xiàn)出專業(yè)化程度不高、基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)備不厚實的現(xiàn)狀。自動化設(shè)備不多及物流設(shè)施設(shè)備標準化程度不高，對港口運輸車輛精確定位迫切等問題已成為制約我國港口物流發(fā)展的瓶頸。二、建設(shè)目標 為配合港口自身發(fā)展的需求，建立完善高效的集疏裝卸系統(tǒng)，幫助港口精確了解作業(yè)車輛

2、的位置，為統(tǒng)籌調(diào)度提供準確，快速的位置信息資料。 1、對港口作業(yè)車輛進行厘米級定位2、對港口運輸車輛的軌跡一目了然，各種異常行為實時報警3、電子圍欄，可以為每臺在港口作業(yè)的車輛劃定行駛范圍，避免管理混亂4、駕駛員不良行為駕駛行為后臺實時報警，規(guī)范駕駛行為，降低作業(yè)風(fēng)險后臺自動生成各種報表，如行車報表，超出圍欄警戒報表，司機不良行為駕駛報表三、解決方案（一）北斗定位系統(tǒng)依靠美國的GPS對中國的長遠發(fā)展是存在巨大風(fēng)險的，為此中國發(fā)展了自己的北斗衛(wèi)星定位系統(tǒng)，用于抗衡美國的GPS。北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是我國自行研制開發(fā)的區(qū)域性有源三維衛(wèi)星定位與通信系統(tǒng)，是除美國的GPS、俄羅斯的GLONASS之后第三個

3、成熟的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。在交通運輸行業(yè)，我國9個示范省市的8萬多輛旅游包車、大客車和危險品運輸車輛都安裝了北斗車載終端系 統(tǒng)，利用北斗 “火眼金睛”加強對交通運輸安全的監(jiān)管。在氣象領(lǐng)域，中國氣象局開展了 “基于北斗導(dǎo)航衛(wèi)星的大氣、海洋和空間監(jiān)測預(yù)警示范應(yīng)用工程”，完成了北斗探空儀和探空系統(tǒng)的研發(fā)、生產(chǎn)任務(wù)，湖北、廣東等省市北斗水汽電離層監(jiān)測區(qū)域網(wǎng) 已投入運行。初步驗證表明，基于北斗的氣象應(yīng)用可大幅提升傳統(tǒng)業(yè)務(wù)水平。據(jù)悉，我國北斗車載導(dǎo)航終端技術(shù)已經(jīng)成熟，導(dǎo)航型芯片模塊定位精度、測速精度、可用性等關(guān)鍵性能指標已與國際同類產(chǎn)品相當，總體性能相當于美國 SIRF的第二代、第三代芯片水平，已具備進入車輛、

4、手持設(shè)備的條件，目前正向批量生產(chǎn)過渡。北斗車載的應(yīng)用將逐步進入大眾消費市場。（二）、北斗GPS高精度差分定位系統(tǒng)北斗差分定位系統(tǒng)由一個主控站，GPS衛(wèi)星，衛(wèi)星接收基站，監(jiān)控終端、北斗定位系統(tǒng)和用戶端組成。如圖： 由于GPS和北斗系統(tǒng)是不同的定位系統(tǒng)，GPS接收機不能直接接收差分信息，因此必須開發(fā)兼容的用戶專用定位軟件。（三）、系統(tǒng)設(shè)計理念1、經(jīng)濟性由于模擬系統(tǒng)功能的局限性，許多港口需要采購多重系統(tǒng)進行搭配，每一種系統(tǒng)只能完成其單一的功能（如數(shù)傳等），一線操作人員需要使用不同的終端進行操作，在給操作帶來不便的同時，也導(dǎo)致了資金的重復(fù)投入。高精度差分定位系統(tǒng)作為一個強大的綜合系統(tǒng)，由各種不同軟硬件

5、系統(tǒng)和各種不同的應(yīng)用功能模塊組成。因此，整個系統(tǒng)除了具有完善的軟件體系結(jié)構(gòu)和標準的內(nèi)部模塊接口，還需要滿足各種數(shù)據(jù)應(yīng)用服務(wù)的靈活配置，提供不同類型信息查詢、數(shù)據(jù)分析功能，并可以通過工作門戶視圖和權(quán)限管理設(shè)定不同角色視圖，不僅可以給不同角色提供不同信息，也可以靈活方便的進行信息安全控制。降低系統(tǒng)成本，為企業(yè)持續(xù)發(fā)展提供效益最大化。2、可靠性干擾嚴重：由于 港口的業(yè)務(wù)量非常大，信道數(shù)量相對較多，普遍存在電磁干擾現(xiàn)象，嚴重影響生產(chǎn)的正常運行。高精度差分定位系統(tǒng)應(yīng)采用高可用性結(jié)構(gòu)、容錯結(jié)構(gòu)或其他可靠性技術(shù)。系統(tǒng)主要設(shè)備（如服務(wù)器等）必需具備冗余備份、容災(zāi)防御、按需切換功能。支持對系統(tǒng)自身故障的管理能力

6、，具有自我診斷和故障定位等功能。以及，數(shù)據(jù)采集機應(yīng)該具有可靠的重傳機制，防止由于系統(tǒng)當機影響數(shù)據(jù)的及時更新。另外，高精度GPS定位系統(tǒng)需要支持各項系統(tǒng)運行安全性指標，包括系統(tǒng)信息安全性，用戶信息安全性和系統(tǒng)軟件安全性等。3、快速反應(yīng)遇到問題時，系統(tǒng)能幫助調(diào)度員在最快時間內(nèi)通知各相應(yīng)崗位，避免使碼頭運輸工作被迫停止和堆積堵塞等事故，造成港口的嚴重損失。四、硬件設(shè)備北斗GPS高精度差分定位系統(tǒng)硬件由GPS車載主機、GPS基準站、服務(wù)器、終端查看設(shè)備（電腦或者手機）。1、 GPS車載主機是安裝在車輛上的主要設(shè)備，能夠精確接收北斗、GPS發(fā)送的信號，實時傳回控制中心，實現(xiàn)厘米級定位。2、 服務(wù)器：包括防火墻、網(wǎng)關(guān)、交換機，使用固定IP和端口接受數(shù)據(jù)。3、 監(jiān)控端；通過連接互聯(lián)網(wǎng)的pc端從服務(wù)器上獲取數(shù)據(jù)。4、 GPS基準站：查看衛(wèi)星位置、存儲靜態(tài)數(shù)據(jù)、實時向Internet發(fā)送差分信息。五、系統(tǒng)平臺北斗GPS高精度差分定位系統(tǒng)基于北斗定位系統(tǒng)、GPS(全球定位技術(shù))、廣域差分接收機定位算法、用戶定制軟件，實現(xiàn)了港口車輛的厘米級定位，電子圍欄越出報警，司機危險駕駛行為報表。為港口節(jié)省調(diào)度成本，提高作業(yè)效率，加快港口信息化發(fā)展。六、應(yīng)用效果1、 對港口作業(yè)車輛進行厘米級定位。2、 對港口運輸車輛的軌跡一目了然，各種異常行為實時報警。3、