车辆卫星定位监控系统应用与管理(张新光)

1、安全环保与节能部安全环保与节能部2012年年6月月车辆卫星定位监控系统应用与管理目录目录一一卫星定位系统的原理及发展过程卫星定位系统的原理及发展过程二二车辆卫星定位监控终端技术及应用车辆卫星定位监控终端技术及应用三三车辆卫星定位监控平台技术及应用车辆卫星定位监控平台技术及应用四四卫星定位监控系统法规及标准解析卫星定位监控系统法规及标准解析五五车辆卫星定位监控系统建设与管理车辆卫星定位监控系统建设与管理目录目录一一原理及发展过程原理及发展过程二二终端技术及应用终端技术及应用三三平台技术及应用平台技术及应用四四法规及法规及标准标准解析解析五五系统建设与管理系统建设与管理1.1 1.1 卫星定位系统

2、定义卫星定位系统定义1.2 1.2 卫星定位系统分类卫星定位系统分类1 1.3 .3 卫星定位系统原理卫星定位系统原理1 1.4 .4 卫星定位系统应用卫星定位系统应用41.1卫星定位系统定义p基本定义：基本定义： 利用定位卫星，在全球范围内实时进行定位、导航的系统，称为全球利用定位卫星，在全球范围内实时进行定位、导航的系统，称为全球卫星定位系统，简称卫星定位系统，简称卫星定位系统卫星定位系统。p基本功能：基本功能： 它能够实时测量它能够实时测量“四度四度”：经度、纬度、高度、速度。：经度、纬度、高度、速度。51.2卫星定位系统分类（GPS）61.2卫星定位系统分类（GPS） GPS GPS是

3、英文是英文Global Positioning SystemGlobal Positioning System（全球定位系统）的简称。（全球定位系统）的简称。GPSGPS起始于起始于19581958年美国军方的一个项目（子午仪卫星定位系统年美国军方的一个项目（子午仪卫星定位系统TransitTransit），），19641964年投入使用。年投入使用。2020世纪世纪7070年代，美国陆海空三军联合研制了新一代卫年代，美国陆海空三军联合研制了新一代卫星定位系统星定位系统GPS GPS 。主要目的是为陆海空三大领域提供实时、全天候和全。主要目的是为陆海空三大领域提供实时、全天候和全球性的导航服务

4、，并用于情报收集、核爆监测和应急通讯等一些军事目球性的导航服务，并用于情报收集、核爆监测和应急通讯等一些军事目的，经过的，经过2020余年的研究实验，耗资余年的研究实验，耗资300300亿美元，到亿美元，到19941994年，全球覆盖率年，全球覆盖率高 达高 达 9 8 %9 8 % 的的 2 42 4 颗颗 G P SG P S 卫 星 星 座 己 布 设 完 成 。卫 星 星 座 己 布 设 完 成 。71.2卫星定位系统分类（GPS）GPS卫星定位系统的发展历程卫星定位系统的发展历程第一阶段第一阶段 （1973-1979）第二阶段第二阶段 （1979-1984）第三阶段第三阶段 （199

5、4） 第一阶段为方案第一阶段为方案论证和初步设计阶段。论证和初步设计阶段。从从1973年到年到1979年，年，共发射了共发射了4颗试验卫星。颗试验卫星。研制了地面接收机及研制了地面接收机及建 立 地 面 跟 踪 网 。建 立 地 面 跟 踪 网 。 第二阶段为全面第二阶段为全面研制和试验阶段。从研制和试验阶段。从1979年到年到1984年，又年，又陆续发射了陆续发射了7颗试验卫颗试验卫星，研制了各种用途星，研制了各种用途接收机。实验表明，接收机。实验表明，GPS定位精度远远超定位精度远远超过 设 计 标 准 。过 设 计 标 准 。发展发展 第三阶段为实用第三阶段为实用组网阶段。组网阶段。19

6、89年年2月月4日第一颗日第一颗GPS工工作卫星发射成功，表作卫星发射成功，表明明GPS系统进入工程系统进入工程建设阶段。建设阶段。1994年底年底使用的使用的GPS网即网即（21+3）GPS星座已星座已经建成，今后将根据经建成，今后将根据计划更换失效的卫星。计划更换失效的卫星。成熟成熟起步起步81.2卫星定位系统分类（GPS） GPS GPS全球定位系统由空间星座、地面控制、用户设备全球定位系统由空间星座、地面控制、用户设备3 3部分构成。部分构成。 GPS GPS的空间星座部分由的空间星座部分由21+321+3颗颗20032003年完成发射的年完成发射的BLOCK BLOCK 型卫星组成，

7、型卫星组成，主要完成空间定位任务。地面控制部分由主要完成空间定位任务。地面控制部分由1 1个主控站、个主控站、5 5个监测站、个监测站、3 3个注入站个注入站和通讯与辅助系统构成，主要负责为空间星座提供授时校正服务。用户部分主和通讯与辅助系统构成，主要负责为空间星座提供授时校正服务。用户部分主要由各类要由各类GPSGPS信号接收器构成，用于接收位置信息。信号接收器构成，用于接收位置信息。91.2卫星定位系统分类（GPS）pGPSGPS定位精度定位精度 军用精度定位服务，军用精度定位服务，PPSPPS，米级，米级 标准定位服务，标准定位服务，SPSSPS，2020米（米（SASA政策取消后）政策

8、取消后） 差分定位精度，厘米、毫米级差分定位精度，厘米、毫米级pGPSGPS服务政策服务政策 军、民使用不同的频率军、民使用不同的频率 军、民可得的定位精度有很大差别军、民可得的定位精度有很大差别 SASA政策（选择可用性政策（选择可用性）：）：降低卫星位置精度，人为加入信号抖动，降低卫降低卫星位置精度，人为加入信号抖动，降低卫星定位精度星定位精度。 A- A-S S政策（反电子欺骗政策（反电子欺骗）：）：P P码变码变Y Y码，对精密伪距测量进一步限制码，对精密伪距测量进一步限制。SASA和和A-SA-S政策已于政策已于20012001年年5 5月月1 1日取消，但从技术的角度讲，随时可以恢

9、复。日取消，但从技术的角度讲，随时可以恢复。10GLONASSGlobal Navigation Satellite System（全球导航卫星系统）开发者俄罗斯（前苏联）系统构成卫星星座地面控制部分用户设备1.2卫星定位系统分类（格洛纳斯）11 2005 2005年年1212月月2828日第一颗日第一颗GalileoGalileo试验卫星（试验卫星（Galileo In-Orbit Galileo In-Orbit Validation Elements-Validation Elements-GlOVEGlOVE-A-A）成功进入高度为）成功进入高度为2.32.3万万KmKm的预定轨道。的

10、预定轨道。20062006年年1 1月月1212日，日，GlOVEGlOVE-A-A已开始向地面发送信号。这标志着总投资为已开始向地面发送信号。这标志着总投资为3434亿欧元亿欧元（约合（约合4141亿美元）的计划已进入实施阶段。到亿美元）的计划已进入实施阶段。到20102010年欧洲将发射年欧洲将发射3030颗服役期颗服役期约为约为2020年的正式卫星，完成伽利略卫星星座的部署工作。年的正式卫星，完成伽利略卫星星座的部署工作。 伽利略系统建成后，美欧两大相互兼容的导航定位系统将大大有助于提伽利略系统建成后，美欧两大相互兼容的导航定位系统将大大有助于提供导航定位的精度和可靠性。供导航定位的精度

11、和可靠性。1.2卫星定位系统分类（伽利略）altitude 23616 kmSMA 29993.707 kminclination 56 degrees period 14 hours 4 min ground track repeat about 10 daysG G G GA AL LI I L LE EO OA AL LI I L LE EO OD DA AT TA AD DA AT TA A27 + 3 satellites in three Medium Earth Orbits (MEO)Walker 27/3/1ConstellationGIOVE A 12 北斗卫星系统又称北斗

12、卫星系统又称“北斗一号北斗一号”系统，它由国务院、中央军委于系统，它由国务院、中央军委于19941994年年批准立项。该系统是一个双星区域导航定位系统，是利用地球同步轨道卫星批准立项。该系统是一个双星区域导航定位系统，是利用地球同步轨道卫星为用户提供快速定位、简短数字报文双向通信和授时服务的一种新型、全天为用户提供快速定位、简短数字报文双向通信和授时服务的一种新型、全天候、区域性的卫星导航定位系统。候、区域性的卫星导航定位系统。北斗系统的发展概况：北斗系统的发展概况： 1.2卫星定位系统分类（北斗）13p 快速定位快速定位北斗卫星系统可为服务区域内的用户提供全天候、高精度、快速实时北斗卫星系统

13、可为服务区域内的用户提供全天候、高精度、快速实时的定位服务。的定位服务。p 简短通信简短通信北斗卫星系统用户终端具有双向数字报文通信能力，不依靠任何其它北斗卫星系统用户终端具有双向数字报文通信能力，不依靠任何其它网络就可以实现用户间的文字通信功能。网络就可以实现用户间的文字通信功能。p 精密授时精密授时北斗卫星系统具有单向和双向两种授时功能。根据不同的精度要求，北斗卫星系统具有单向和双向两种授时功能。根据不同的精度要求，利用授时终端，完成用户与北斗卫星系统之间的时间和频率同步，提供利用授时终端，完成用户与北斗卫星系统之间的时间和频率同步，提供100100纳秒（单向授时）和纳秒（单向授时）和20

14、20纳秒（双向授时）的时间同步精度。纳秒（双向授时）的时间同步精度。1.2卫星定位系统分类（北斗）141.2卫星定位系统分类（北斗）北斗一代车载设备北斗一代车载设备北斗一代船载设备北斗一代船载设备北斗二代车载设备北斗二代车载设备北斗一代指挥机北斗一代指挥机北斗一代手持机北斗一代手持机15基于基于GPSGPS的的GAGANGAGANGPSGPS辅助型静地轨道增强导航辅助型静地轨道增强导航【据美国雷神公司网站据美国雷神公司网站20062006年年7 7月月1818日报道日报道】 雷神公司成功完成雷神公司成功完成了了GPSGPS辅助辅助GEOGEO增强导航增强导航- -技术演示系统（技术演示系统（G

15、AGAN-TDSGAGAN-TDS）初步系统验）初步系统验收试验收试验印度独立的天基导航系统印度独立的天基导航系统IRNSSIRNSS为印度提供独立于现有系统（如为印度提供独立于现有系统（如GPSGPS）的卫星导航能力）的卫星导航能力2006-07-06 2006-07-06 印度空间研究组织（印度空间研究组织（ISROISRO）7 7月月4 4日宣布筹划研发本日宣布筹划研发本国卫星导航系统国卫星导航系统“印度区域导航卫星系统印度区域导航卫星系统”（IRNSSIRNSS）近期政府批准了未来近期政府批准了未来5 56 6年实施年实施IRNSSIRNSS项目，该系统由项目，该系统由7 7颗卫星（很

16、颗卫星（很可能进入静地轨道和可能进入静地轨道和/ /或椭圆轨道）和地面站组成，太空段、地面或椭圆轨道）和地面站组成，太空段、地面段及用户接收器由印度制造，整个段及用户接收器由印度制造，整个IRNSSIRNSS系统也由印度控制。系统也由印度控制。1.2卫星定位系统分类（其它系统）16定位系统在轨使用范 围坐 标 系精度模式通讯特 点美 国 “ G P S ”2 1 + 31 9 9 3 年全 球WGS-841 - 5 米无源广播单率变码传输精度高、速度快、通用性好俄罗斯“GLONASS”2 1 + 31 9 9 6 年全 球P E - 9 010米左右无源广播变率单码传输采 用 频 段 接 收

17、，抗 干 扰 能 力 强 ，保密性最好欧洲“伽利略”2 7 + 3在建全 球WGS-841 - 5 米无源广播系统可以同时接收GPS和GLONASS的信号，并可以实现信号中继，就是导航功能与移动电话 功 能 相 结 合中国“北斗一号”22 0 0 3 年东北亚WGS-8410-20米有源通道系统具有双向报文功能，既可以通过自身信号将定位数据回传制服务器1.2卫星定位系统分类（功能性能对比）171.3卫星定位系统原理（GPS）181.3卫星定位系统原理（GPS）191.3卫星定位系统原理（北斗）201.3卫星定位系统原理（知识点）211.3卫星定位系统原理（知识点）221.3卫星定位系统原理（知

18、识点）231.3卫星定位系统原理（知识点）241.3卫星定位系统原理（知识点）251.4卫星定位系统应用（GPS）1 1、定位：我要去哪里？、定位：我要去哪里？2 2、导航：如何去？、导航：如何去？3 3、跟踪：跟踪监视人或物体的运动、跟踪：跟踪监视人或物体的运动4 4、绘图：用于绘制世界地图、绘图：用于绘制世界地图5 5、定时：提供准确的时间、定时：提供准确的时间应用领域：应用领域：26目录目录一一原理及发展过程原理及发展过程二二终端技术及应用终端技术及应用三三平台技术及应用平台技术及应用四四法规及法规及标准标准解析解析五五系统建设与管理系统建设与管理2.1 2.1 监控终端工作原理监控终端

19、工作原理2.2 2.2 监控终端主要功能监控终端主要功能2.3 2.3 监控终端产品分类监控终端产品分类2.4 2.4 监控终端安装使用监控终端安装使用2.5 2.5 监控终端维护保养监控终端维护保养2 2.6 .6 防治反监控行为防治反监控行为27 车载终端设备是车载终端设备是GPSGPS车辆监控车辆监控管理系统的前端设备，安装在被监管理系统的前端设备，安装在被监控的车辆上。车载终端还可以隐秘控的车辆上。车载终端还可以隐秘地安装在各种车辆内，同时与车辆地安装在各种车辆内，同时与车辆本身的电路、门磁及车上的防盗器本身的电路、门磁及车上的防盗器相连，可对车辆进行全方位的掌控。相连，可对车辆进行全

20、方位的掌控。 车载终端设备主要由车载终端设备主要由GPSGPS接收接收机，机，GSM/GPRSGSM/GPRS收发模块，主控制模收发模块，主控制模块及汽车防盗器、外接探头等各种块及汽车防盗器、外接探头等各种外接设备组成。外接设备组成。2.1 监控终端工作原理28 GPS GPS模块接收卫星的定位信号运算出自身的位置（经度、纬度、高度）、模块接收卫星的定位信号运算出自身的位置（经度、纬度、高度）、时间和运动状态（速度、航向），每秒时间和运动状态（速度、航向），每秒1 1次送给单片机并存储，以便随时提供次送给单片机并存储，以便随时提供定位信息。定位信息。MCUMCU单片机控制整个车载台的协调工作。

21、单片机控制整个车载台的协调工作。GSM/GPRSGSM/GPRS模块负责无线的模块负责无线的收发传输。收发传输。FSKFSK部分负责对数据的调制解调，接收中心的指令数据和发射车载部分负责对数据的调制解调，接收中心的指令数据和发射车载台的报警等信息。台的报警等信息。 2.1 监控终端工作原理29终端能否定位是基础终端能否定位是基础信息是否回传是关键信息是否回传是关键2.1 监控终端工作原理302.1 监控终端工作原理通讯模块通讯模块定位模块定位模块MCU主板主板312.2 监控终端主要功能基本功能基本功能结合软件实现结合软件实现结合软件实现结合软件实现硬件底层实现硬件底层实现高级功能高级功能实时

22、跟踪实时跟踪区域限制区域限制轨迹回放轨迹回放盲区补报盲区补报分段限速分段限速区域查车区域查车更多更多通过加装传感器和其它相应模块实现通过加装传感器和其它相应模块实现行车记录仪行车记录仪碰撞报警碰撞报警扩展功能扩展功能更多更多摄像头液位仪执行阀传感器图像采集图像采集油耗监控油耗监控断油断电断油断电行车记录仪行车记录仪碰撞报警碰撞报警扩展功能扩展功能更多更多行车记录仪行车记录仪碰撞报警碰撞报警扩展功能扩展功能更多更多摄像头液位仪执行阀传感器图像采集图像采集油耗监控油耗监控断油断电断油断电车辆定位车辆定位速度采集速度采集时间显示时间显示报警提示报警提示短信收发短信收发语音通话语音通话322.3监控终

23、端产品分类p后装终端后装终端 车辆出厂后加装不随整车一起销售。车辆出厂后加装不随整车一起销售。 多用于安全监控管理多用于安全监控管理 使用灵活，成本低廉使用灵活，成本低廉 安装工艺较低安装工艺较低p前装终端前装终端 车辆出厂前安装并随整车一起销售。车辆出厂前安装并随整车一起销售。 多用于车辆多用于车辆GPSGPS导航导航 定制生产，成本较高定制生产，成本较高 安装工艺较高安装工艺较高33GSM天线道路检测器GPS主机车用保险音响延长线可控接口1分2线6芯数据总线延长线。8芯免提麦克风延长线手柄手柄底座GPS天线8芯电源组线2.3监控终端产品分类（配件构成）342.3监控终端产品分类（监控型）3

24、52.3监控终端产品分类（出租车型）362.3监控终端产品分类（危化品车型）371 1、电源电压、电源电压 12V 12V 或或 24V 24V（标称）（标称）2 2、电瓶保护电压、电瓶保护电压 低端：低端：11V11V（12V 12V 电瓶机型）电瓶机型） 或或 20V 20V（24V 24V 电瓶机型）电瓶机型） 高端：高端：36V36V3 3、极限输入电源电压、极限输入电源电压 100V 100V4 4、电源电流、电源电流 解警状态解警状态 140 140毫安（毫安（mAmA） 警戒状态警戒状态 70 70 毫安（毫安（mAmA）5 5、工作温度、工作温度 -20 -20 +70 +70

25、 6 6、相对湿度、相对湿度 20 20 95% 95%7 7、定位精度、定位精度 15m 15m 8 8、GPSGPS辐射值辐射值 在在L1L1波段一定带宽内辐射发射限值为波段一定带宽内辐射发射限值为42.8dBV/m,42.8dBV/m, 比现行国军标比现行国军标GJB-151AGJB-151A中要求的中要求的47.9dBV/m47.9dBV/m低低5.1dB5.1dB。2.3监控终端产品分类（电器性能）382.4监控终端安装使用车载车载GPS卫星监控终端安装原则卫星监控终端安装原则合理的规划GPS监控终端的各配件安装位置，整体达到安全隐蔽的要求。结实牢固结实牢固便于维护便于维护安全隐蔽安

26、全隐蔽操作方便操作方便操作手柄、报警按钮、等人机交互配件安装位置合理，便于用户操作。终端各天线、电源、设备等接口位置科学，便于终端的日常保养和维修。由于车辆行驶颠簸，终端所有备件必须采用牢固的固定方式进行安装。39GPS安装记录表车牌号码SIM卡号车 型车大梁号SIM卡序号标记吨位所属单位安装时间安装地点硬件安装测试验收报告主机序列号GPS,GPRS天线正常不正常免提,报警正常不正常通话手柄正常不正常音箱,耳机正常不正常道路检测器正常不正常安装完成后检查车辆各种电路及GPS各种设备工作是否正常正常不正常安装人员驾驶人员管理人员2.4监控终端安装使用40 重型车辆安装重型车辆安装GPS主机主机操

27、作手柄操作手柄GPS天线天线GSM天线天线报警按钮报警按钮电源主线电源主线安装实例安装实例2.4 监控终端安装使用412.4 监控终端安装使用422.5 监控终端维护保养驾驶员日常检查保养项目驾驶员日常检查保养项目检查GPS终端配件是否齐全，如手柄、报警按钮、音箱、GPS、GSM天线 检查项目四检查项目四检查项目三检查项目三检查项目一检查项目一检查项目二检查项目二检查GPS终端各处连接螺栓胶带是否松动，并给予紧固。车辆通电后检查GPS终端手柄或显示屏能否显示。 车辆电源启动1分钟后检查手柄是否有GPS定位标志和GPRS入网标志 。检查项目五检查项目五检查GPS终端有无未读短信和调度信息。432

28、.5 监控终端维护保养车辆管理人员日常检查车辆管理人员日常检查(抽查抽查)项目项目检查GPS终端通电后工作灯闪烁是否正常。检查项目四检查项目四检查项目三检查项目三检查项目一检查项目一检查项目二检查项目二终端启动后手柄或显示屏显示信息是否正确。检查GPS终端各项参数设置是否正确，如IP地址、端口号、本机号码等。检查各类天线和终端保险是完好，安装位置是否正确。442.6 防治反监控行为452.6 防治反监控行为462.6 防治反监控行为472.6 防治反监控行为482.6 防治反监控行为案例介绍案例介绍 遮盖遮盖GPS天线天线492.6 防治反监控行为案例介绍案例介绍 加装加装GPS电源开关电源开

29、关502.6 防治反监控行为案例介绍案例介绍 遮盖遮盖GPS天线天线512.6 防治反监控行为案例介绍案例介绍 干扰器干扰器GPSGPS信号干扰器信号干扰器GPSGPS手机信号双向干扰器手机信号双向干扰器手机信号干扰器手机信号干扰器52目录目录一一原理及发展过程原理及发展过程二二终端技术及应用终端技术及应用三三平台技术及应用平台技术及应用四四法规及法规及标准标准解析解析五五系统建设与管理系统建设与管理3.1 3.1 监控平台设计原理监控平台设计原理3.2 3.2 监控平台相关技术监控平台相关技术3.3 3.3 监控平台功能操作监控平台功能操作533.1 监控平台设计原理（GPS） 车辆通过车辆

30、通过GPSGPS卫星定位终端获取位置信息后，利用卫星定位终端获取位置信息后，利用GPRSGPRS将定位信息回将定位信息回传至中心服务器，分控中心通过网络访问中心服务器车辆行驶数据进行传至中心服务器，分控中心通过网络访问中心服务器车辆行驶数据进行监控。监控。543.1 监控平台设计原理（北斗）553.2监控平台相关技术（移动网络）移动网络：移动网络： GPRS GPRS：通用分组无线服务技术（：通用分组无线服务技术（General Packet Radio Service)General Packet Radio Service)的简称，它的简称，它是是GSMGSM移动电话用户可用的一种移动数据

31、业务。移动电话用户可用的一种移动数据业务。GPRSGPRS可说是可说是GSMGSM的延续。的延续。GPRSGPRS的传的传输速率可提升至输速率可提升至5656甚至甚至114Kbps114Kbps。 3G:3G:第三代移动通信技术（第三代移动通信技术（3rd-generation3rd-generation，3G3G），是指支持高速数据传输的），是指支持高速数据传输的蜂窝移动通讯技术。蜂窝移动通讯技术。3G3G服务能够同时传送声音及数据信息，速率一般在几百服务能够同时传送声音及数据信息，速率一般在几百kbpskbps以上。目前以上。目前3G3G存在四种标准：存在四种标准：CDMA2000CDMA

32、2000，WCDMAWCDMA，TD-SCDMATD-SCDMA，WiMAXWiMAX。 CDMA:CDMA (Code Division Multiple Access) CDMA:CDMA (Code Division Multiple Access) 又称码分多址，是在无线通又称码分多址，是在无线通讯上使用的技术，讯上使用的技术，CDMACDMA允许所有使用者同时使用全部频带允许所有使用者同时使用全部频带(1.2288Mhz)(1.2288Mhz)，且把其他，且把其他使用者发出讯号视为杂讯，完全不必考虑到讯号碰撞使用者发出讯号视为杂讯，完全不必考虑到讯号碰撞 (collision) (c

33、ollision) 问题。问题。563.2监控平台相关技术（坐标系） WGS-84 WGS-84 坐标系是目前坐标系是目前GPS GPS 所采用的坐标系统，所采用的坐标系统，GPS GPS 所发布的星历参数就是所发布的星历参数就是基于此坐标系统的。基于此坐标系统的。 WGS-84 WGS-84 坐标系的坐标原点位于地球的质心，坐标系的坐标原点位于地球的质心，Z Z 轴指向轴指向BIH1984.0 BIH1984.0 定义的协议地球极方向，定义的协议地球极方向，X X 轴指向轴指向BIH1984.0 BIH1984.0 的启始子午面和赤道的启始子午面和赤道的交点，的交点，Y Y 轴与轴与X X

34、轴和轴和Z Z 轴构成右手系。轴构成右手系。 国内常见的还有国内常见的还有1954 1954 年北京坐标系和年北京坐标系和19801980年西安大地坐标系。年西安大地坐标系。Time (0)AmbiguityTime (i)AmbiguityCounted CyclesPhase Measurement573.2监控平台相关技术（电子地图） GIS GIS即地理信息系统（即地理信息系统（Geographic Information SystemGeographic Information System），地理信息系统），地理信息系统是以地理空间数据库为基础，在计算机软硬件的支持下，运用系统工程

35、和信息是以地理空间数据库为基础，在计算机软硬件的支持下，运用系统工程和信息科学的理论，科学管理和综合分析具有空间内涵的地理数据，以提供管理、决科学的理论，科学管理和综合分析具有空间内涵的地理数据，以提供管理、决策等所需信息的技术系统。简单的说，策等所需信息的技术系统。简单的说，GISGIS是综合处理和分析地理空间数据的一是综合处理和分析地理空间数据的一种技术系统，是以测绘测量为基础，种技术系统，是以测绘测量为基础，也是也是GPSGPS监控最主要的辅助系统。监控最主要的辅助系统。583.3 监控平台功能操作59实时监控 自动记录车辆行驶信息，包括当前位置、时间、速度、自动记录车辆行驶信息，包括当

36、前位置、时间、速度、方向及熄火状态等，实现对车辆的实时监控。方向及熄火状态等，实现对车辆的实时监控。 3.3 监控平台功能操作（实时监控）60区域限制 对车辆速度进行分段限制和区域限制，实现对违规行驶车对车辆速度进行分段限制和区域限制，实现对违规行驶车辆的及时监控。辆的及时监控。在此范围内的车辆列表在此范围内的车辆列表 当驾驶员超出规定的区当驾驶员超出规定的区域，系统将会发出警鸣。监域，系统将会发出警鸣。监控中心可对此情况进行重点控中心可对此情况进行重点监查。可控制一些违章操作监查。可控制一些违章操作3.3 监控平台功能操作（区域限制）61规定路线 车辆一旦偏离预先设定的路线，终端将立即向中心

37、报警，车辆一旦偏离预先设定的路线，终端将立即向中心报警，对不按规定路线行驶的车辆进行确认。对不按规定路线行驶的车辆进行确认。创建规定线路3.3 监控平台功能操作（规定路线）62应急抢险 车载车载GPSGPS终端会直接将求助信息发送到特定地点，如在深终端会直接将求助信息发送到特定地点，如在深圳，热键电话被设置成了人保公司的救助电话。圳，热键电话被设置成了人保公司的救助电话。发送求助信息 对车辆进行定位启动应急预案组织实施救助确认救助结果3.3 监控平台功能操作（应急抢险）633.3 监控平台功能操作（权限管理） 通过权限管理，可指定某用户查看和操作车辆的范围、数量，以及该用通过权限管理，可指定某

38、用户查看和操作车辆的范围、数量，以及该用户拥有的操作权限，因此能够极好的保护用户的隐私信息。户拥有的操作权限，因此能够极好的保护用户的隐私信息。64目录目录一一原理及发展过程原理及发展过程二二终端技术及应用终端技术及应用三三平台技术及应用平台技术及应用四四法规及法规及标准标准解析解析五五系统建设与管理系统建设与管理4.1 4.1 国外国外GPSGPS应用状况应用状况4.2 4.2 相关文件法规介绍相关文件法规介绍4.3 7944.3 794、796796标准解析标准解析654.1 国外GPS应用状况 政府高度重视政府高度重视 ，由警察厅、邮政省和建设省主持建设了车辆信息，由警察厅、邮政省和建设

39、省主持建设了车辆信息与通信系统，为驾乘人员提供最佳路径规划，沿途的道路指引，商旅服与通信系统，为驾乘人员提供最佳路径规划，沿途的道路指引，商旅服务信息等一系列服务。装有此类车载务信息等一系列服务。装有此类车载GPSGPS装置的车辆截至装置的车辆截至20002000年底已经年底已经超过了超过了700700万台，并且仍在以每年万台，并且仍在以每年100100万台的数量递增。万台的数量递增。 目前全国范围内已建立结合救助服务的导航监管系统目前全国范围内已建立结合救助服务的导航监管系统 ，可为装有，可为装有GPSGPS终端的车辆提供定位跟踪管理、报警服务受理、求助服务受理、紧急终端的车辆提供定位跟踪管

40、理、报警服务受理、求助服务受理、紧急救援提供、安全防盗、在线语音导航、为司机提供实时的交通信息，指救援提供、安全防盗、在线语音导航、为司机提供实时的交通信息，指引车辆选择最佳的行车路线，避开交通堵塞路段等服务。引车辆选择最佳的行车路线，避开交通堵塞路段等服务。 日本：日本：美国：美国：664.2 相关文件法规介绍中华人民共和国道路交通安全法实施条例中华人民共和国道路交通安全法实施条例 中华人民共和国国务院令第中华人民共和国国务院令第 405 405 号号 20042004年年7 7月月1919日颁布日颁布 第十四条第十四条 用于公路营运的载客汽车、重型载货汽车、半挂牵引用于公路营运的载客汽车、

41、重型载货汽车、半挂牵引车应当安装、使用符合国家标准的行驶记录仪。交通警察可以对机车应当安装、使用符合国家标准的行驶记录仪。交通警察可以对机动车行驶速度、连续驾驶时间以及其他行驶状态信息进行检查。安动车行驶速度、连续驾驶时间以及其他行驶状态信息进行检查。安装行驶记录仪可以分步实施，实施步骤由国务院机动车产品主管部装行驶记录仪可以分步实施，实施步骤由国务院机动车产品主管部门会同有关部门规定。门会同有关部门规定。 674.2 相关文件法规介绍国务院关于进一步加强企业安全生产工作的通知国务院关于进一步加强企业安全生产工作的通知 国务院国务院2323号文件号文件 20102010年年7 7月月1919日

42、日 运输危险化学品、烟花爆竹、民用爆炸物品的道路专用车辆，运输危险化学品、烟花爆竹、民用爆炸物品的道路专用车辆，旅游包车和三类以上的班线客车要安装使用具有行驶记录功能的卫旅游包车和三类以上的班线客车要安装使用具有行驶记录功能的卫星定位装置，于星定位装置，于2 2年之内全部完成；年之内全部完成；684.2 相关文件法规介绍关于加强道路运输车辆动态监管工作的通知关于加强道路运输车辆动态监管工作的通知 运交发运交发201180201180号号 20112011年年3 3月月2929日日 交通部、公安部、安全监管总局、工信部交通部、公安部、安全监管总局、工信部 四部委联合发文四部委联合发文 确保确保2

43、0112011年年1212月月3131日前所有旅游包车、三类以上班线客车、运日前所有旅游包车、三类以上班线客车、运输危险化学品、烟花爆竹、民用爆炸物的道路专用车辆（以下简称输危险化学品、烟花爆竹、民用爆炸物的道路专用车辆（以下简称“两客一危两客一危”），安装使用具有行车记录功能的卫星定位装置（以），安装使用具有行车记录功能的卫星定位装置（以下简称卫星定位装置）工作全部完成。下简称卫星定位装置）工作全部完成。694.2 相关文件法规介绍中国石油天然气集团公司交通安全管理办法中国石油天然气集团公司交通安全管理办法 中油质安字中油质安字20042004672672号号 20042004年下发年下发

44、对于长途载客汽车、精密仪器车、大型特种车辆和载运爆炸物对于长途载客汽车、精密仪器车、大型特种车辆和载运爆炸物品、易燃易爆化学物品、剧毒或者放射性等危险物品的车辆，以及品、易燃易爆化学物品、剧毒或者放射性等危险物品的车辆，以及国家规定的其它车辆，应当安装、使用行驶记录仪。国家规定的其它车辆，应当安装、使用行驶记录仪。704.2 相关文件法规介绍关于加强道路运输车辆卫星定位系统应用与管理工作的通知关于加强道路运输车辆卫星定位系统应用与管理工作的通知 安全安全20122012261261号号 20122012年下发年下发 各单位要认真落实国家、地方及集团公司的要求，特别是各级各单位要认真落实国家、地

45、方及集团公司的要求，特别是各级领导要积极践行领导要积极践行“有感领导有感领导”，率先垂范，从自乘车辆抓起，加大，率先垂范，从自乘车辆抓起，加大系统应用投入力度，确保年底前完成危险物品运输车辆、精密仪器系统应用投入力度，确保年底前完成危险物品运输车辆、精密仪器运输车辆、公路营运重型载货汽车及半挂牵引车、大型特种车辆、运输车辆、公路营运重型载货汽车及半挂牵引车、大型特种车辆、大中型载客车辆、生产指挥用车等关键车辆安装使用卫星定位装置大中型载客车辆、生产指挥用车等关键车辆安装使用卫星定位装置工作。有条件的单位应逐步将所有道路运输车辆纳入卫星定位装置工作。有条件的单位应逐步将所有道路运输车辆纳入卫星定

46、位装置安装范围，并实施有效的运行动态监控管理。安装范围，并实施有效的运行动态监控管理。714.2 相关文件法规介绍交通运输部关于认真贯彻交通运输部关于认真贯彻道路运输车辆卫星定位系统平道路运输车辆卫星定位系统平台技术要求台技术要求和和道路运输车辆卫星定位系统车载终端技道路运输车辆卫星定位系统车载终端技术要求术要求两项标准的通知两项标准的通知交运发交运发20111582011158号号 20112011年年4 4月月1111下发下发 各级道路运输管理部门要督促道路运输企业安装符合标准的车载终端。各级道路运输管理部门要督促道路运输企业安装符合标准的车载终端。20112011年年 8 8月月1 1日

47、起，新出厂的旅游包车、三类以上班线客车和运输危险化学品、烟花爆竹、日起，新出厂的旅游包车、三类以上班线客车和运输危险化学品、烟花爆竹、民用爆炸物品的车辆（以下简称两客一危车辆），在车辆出厂前应安装符合标准的民用爆炸物品的车辆（以下简称两客一危车辆），在车辆出厂前应安装符合标准的车载终端。对于不符合标准的车辆，工业和信息化部不予上车辆产品公告。道路运车载终端。对于不符合标准的车辆，工业和信息化部不予上车辆产品公告。道路运输管理部门在为车辆办理道路运输证时，要检查车辆车载终端安装和工作情况。输管理部门在为车辆办理道路运输证时，要检查车辆车载终端安装和工作情况。 凡凡未按规定安装符合标准的车载终端的

48、新增车辆，交通运输部门不予核发道路运输证。未按规定安装符合标准的车载终端的新增车辆，交通运输部门不予核发道路运输证。对于已经取得道路运输证但尚未安装车载终端的营运车辆，道路运输管理部门对于已经取得道路运输证但尚未安装车载终端的营运车辆，道路运输管理部门 要督要督促道路运输企业按照规定加装符合标准的车载终端，并接入全国重点营运车辆联网促道路运输企业按照规定加装符合标准的车载终端，并接入全国重点营运车辆联网联控系统。从联控系统。从20122012年年1 1月月1 1日起，没有按照规定安装车载终端或未接入全日起，没有按照规定安装车载终端或未接入全 国重点营运国重点营运车 辆 联 网 联 控 系 统

49、的 运 输 车 辆 ， 道 路 运 输 管 理 部 门 暂 停 其 资 格 审 验 。车 辆 联 网 联 控 系 统 的 运 输 车 辆 ， 道 路 运 输 管 理 部 门 暂 停 其 资 格 审 验 。724.2 相关文件法规介绍交通运输部关于认真贯彻交通运输部关于认真贯彻道路运输车辆卫星定位系统平道路运输车辆卫星定位系统平台技术要求台技术要求和和道路运输车辆卫星定位系统车载终端技道路运输车辆卫星定位系统车载终端技术要求术要求两项标准的通知两项标准的通知交运发交运发20111582011158号号 20112011年年4 4月月1111下发下发 平台标准平台标准分别对企业分别对企业 监控平台

50、和交通运输部门监管平台的性能及功监控平台和交通运输部门监管平台的性能及功能提出了基本要求。道路运输企业自建或委托卫星定位服务运营商建立的监能提出了基本要求。道路运输企业自建或委托卫星定位服务运营商建立的监控平台以及各级交通运输部门建设的监管平控平台以及各级交通运输部门建设的监管平 台都必须符合标准要求。在此基台都必须符合标准要求。在此基础上，可根据自身需求，研究开发其他功能。从础上，可根据自身需求，研究开发其他功能。从20112011年年7 7月月1 1日起，所有新安日起，所有新安装的车载终端必须接入符合技术要求的系统平台。装的车载终端必须接入符合技术要求的系统平台。 系统平台如不符合系统平台

51、如不符合平台平台标准标准的，要按的，要按平台标准平台标准技术要求尽快进行改造。在系统平台改造过程技术要求尽快进行改造。在系统平台改造过程中要采取有效措施，确保现有业务不受影响，并确保各级系统平台之间的互中要采取有效措施，确保现有业务不受影响，并确保各级系统平台之间的互联 互 通 。 各 系 统 平 台 的 改 造 工 作 ， 要 在联 互 通 。 各 系 统 平 台 的 改 造 工 作 ， 要 在 2 0 1 12 0 1 1 年 底 前 完 成 。年 底 前 完 成 。734.3 794、796标准解析（一般要求）4.3.1 4.3.1 终端组成终端组成 ： 考虑到在本标准实施后新车与在用车

52、辆都会安装终端，因此规定了终端考虑到在本标准实施后新车与在用车辆都会安装终端，因此规定了终端可以采用针对新车的一体式设计，也可以采用针对在用车的分体式设计。然可以采用针对新车的一体式设计，也可以采用针对在用车的分体式设计。然而，随着今后在用车辆的逐渐退出，大部分终端都会以前装方式安装，因此而，随着今后在用车辆的逐渐退出，大部分终端都会以前装方式安装，因此鼓励终端采用一体式设计。鼓励终端采用一体式设计。 4.3.1.1-4.3.1.2 4.3.1.1-4.3.1.2 材质，机壳防护材质，机壳防护 ： 4.3.1.1-4.3.1.24.3.1.1-4.3.1.2两个条款是对终端的材质与外壳的要求。

53、机壳的防护两个条款是对终端的材质与外壳的要求。机壳的防护等级参照了了等级参照了了QC/T 413QC/T 413汽车电子设备基本技术条件汽车电子设备基本技术条件，防护等级性能具体，防护等级性能具体要求见下表：要求见下表： 表征数字及数后补充字母 表征符号 简述含义4 IP4X 防止大于1mm的固体异物 能防止直径(或厚度)大于1mm的固体异物进入壳内 5 IP5X 防尘 不能完全防止尘埃进入壳内,但进尘量不足以影响电器的正常运行 3 IPX3 防淋水 与垂直线成60范围以内的淋水应无有害影响744.3 794、796标准解析（功能要求）4.3.2 4.3.2 自检自检 ： 终端在通电后，应启动

54、自检功能，能明确显示卫星定位和无线通讯模块终端在通电后，应启动自检功能，能明确显示卫星定位和无线通讯模块的工作状态的工作状态 ，包括是否定位、定位星数、无线网络连接状态、信号强度包括是否定位、定位星数、无线网络连接状态、信号强度 、主电源电压、卫星定位天线电压，以及与终端相连的其他设备工作状态主电源电压、卫星定位天线电压，以及与终端相连的其他设备工作状态。4.3.3 4.3.3 定位定位 ： 定位功能是实现道路运输车辆卫星定位监管的最基本功能，定位信息包定位功能是实现道路运输车辆卫星定位监管的最基本功能，定位信息包括实时的时间、经度、纬度、速度、高程和方向括实时的时间、经度、纬度、速度、高程和

55、方向。终端应具有定时上传、定终端应具有定时上传、定距上传、根据监控中心指令上传定位信息的功能距上传、根据监控中心指令上传定位信息的功能。我国西部地区山路多、隧我国西部地区山路多、隧道多的特点，规定了终端应具有盲区补传功能道多的特点，规定了终端应具有盲区补传功能。 754.3 794、796标准解析（功能要求）4.3.4 4.3.4 通信通信 ： 由于可能存在视频、音频、行驶记录数据等海量数据的上传，因此本标由于可能存在视频、音频、行驶记录数据等海量数据的上传，因此本标准中规定了终端应支持批量数据的接收、发送与断点续传功能。另外，随着准中规定了终端应支持批量数据的接收、发送与断点续传功能。另外，

56、随着我国自主研制的北斗导航系统的逐渐成熟，在国家安全角度鼓励生产企业与我国自主研制的北斗导航系统的逐渐成熟，在国家安全角度鼓励生产企业与用户采用北斗通讯方式。北斗导航系统除了具有定为功能外，还具有直接对用户采用北斗通讯方式。北斗导航系统除了具有定为功能外，还具有直接对星通信的特点，在遇到自然灾害等突发事件无线网络通信中断时，北斗系统星通信的特点，在遇到自然灾害等突发事件无线网络通信中断时，北斗系统也可保持通信畅通。也可保持通信畅通。 4.3.4.1-4.3.4.2 4.3.4.1-4.3.4.2 驾驶员身份，电子运单驾驶员身份，电子运单 ： 4.3.4.1-4.3.4.24.3.4.1-4.3

57、.4.2两个条款要求终端应能实现驾驶员从业资格证与电子两个条款要求终端应能实现驾驶员从业资格证与电子运单信息的采集，但并未对实现方式做具体规定，实际上相关从业资格证与运单信息的采集，但并未对实现方式做具体规定，实际上相关从业资格证与电子运单的交通行业标准已经在制定中，其发布后，本标准会做相应的修订。电子运单的交通行业标准已经在制定中，其发布后，本标准会做相应的修订。 764.3 794、796标准解析（功能要求）4.3.5 4.3.5 车辆车辆CANCAN总线数据总线数据 ： 国内绝大部分营运车辆都配备了国内绝大部分营运车辆都配备了CANCAN总线总线。通过通过CANCAN总线，可以实时监测总

58、线，可以实时监测与上传车辆的运行状态及与安全相关部件的故障信息，进一步保障了营运车与上传车辆的运行状态及与安全相关部件的故障信息，进一步保障了营运车辆的安全性辆的安全性。本着适度超前的原则，标准规定终端应具有本着适度超前的原则，标准规定终端应具有CANCAN总线数据采集功总线数据采集功能，同时通过本条款也鼓励各车辆生产企业开放其能，同时通过本条款也鼓励各车辆生产企业开放其CANCAN总线数据协议总线数据协议。 4.3.6 4.3.6 车辆载货状态车辆载货状态 ： 此条款是针对今后交通运输行业重点工作规定的，一是防止超载，二是此条款是针对今后交通运输行业重点工作规定的，一是防止超载，二是根据车辆

59、载货情况实现物流智能调度根据车辆载货情况实现物流智能调度。在没有可靠的载货状态自动检测装置在没有可靠的载货状态自动检测装置前，建议各生产商采用人工输入方式确定车辆载货状态前，建议各生产商采用人工输入方式确定车辆载货状态。 774.3 794、796标准解析（功能要求）4.3.6.1-4.3.6.2 4.3.6.1-4.3.6.2 车辆营运数据，收费结算数据车辆营运数据，收费结算数据 ： 以上两个条款是针对出租车终端规定的。安装在出租车上的终端与计价以上两个条款是针对出租车终端规定的。安装在出租车上的终端与计价器、服务评价器、智能顶灯、后车窗信息发布器以及收费结算器、服务评价器、智能顶灯、后车窗

60、信息发布器以及收费结算POSPOS机等外设共机等外设共同组成了出租车载信息监管与服务系统。同组成了出租车载信息监管与服务系统。 4.3.7 4.3.7 图像信息，音频信息，视频信息图像信息，音频信息，视频信息 ： 由于信息技术与无线网络技术的不断成熟及危险品运输、长途客运监管由于信息技术与无线网络技术的不断成熟及危险品运输、长途客运监管的需要，在标准中加入了图像、音频与视频信息的采集与上传功能。本标准的需要，在标准中加入了图像、音频与视频信息的采集与上传功能。本标准中规定，支持对图像、音频、视频信息按时间或按事件检索上传或导出功能。中规定，支持对图像、音频、视频信息按时间或按事件检索上传或导出