基于多通道回傳的北斗定位跟蹤通信系統(tǒng)設(shè)計及一體化終端開發(fā).pdf

1、隨著北斗二代導(dǎo)航系統(tǒng)的正式運(yùn)行,北斗二代定位系統(tǒng)可以為用戶提供全天候的精確定位服務(wù),設(shè)計和開發(fā)基于北斗二代的定位導(dǎo)航應(yīng)用系統(tǒng)將成為北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(BeiDou Navigation Satellite System,BDS)一個重要的應(yīng)用領(lǐng)域。北斗導(dǎo)航定位應(yīng)用系統(tǒng),除了采用北斗二代定位技術(shù)外,位置狀態(tài)等信息的無線回傳技術(shù)也極為關(guān)鍵。目前,回傳方式主要單一采用2G/3G、數(shù)傳等技術(shù),受通信地形環(huán)境和網(wǎng)絡(luò)覆蓋質(zhì)量的影響較大,使得在某些應(yīng)用

2、環(huán)境下系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性不高;而且回傳的內(nèi)容主要是地理位置信息,無法滿足物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用環(huán)境下多種感知信息回傳的要求。
　　針對當(dāng)前定位導(dǎo)航應(yīng)用過于依賴 GPS,回傳手段單一,回傳質(zhì)量不高,回傳信息種類過少等問題。本文提出一種基于多回傳通道的北斗定位跟蹤通信一體化系統(tǒng)的設(shè)計方案,并在 Linux-ARM11嵌入式軟硬件平臺上,完成了一體化終端的設(shè)計與開發(fā)。考慮到北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)處于建設(shè)初期,系統(tǒng)以北斗系統(tǒng)為主,GPS系統(tǒng)為輔,采用雙模定位

3、體制。為了確保系統(tǒng)適應(yīng)各種實際應(yīng)用環(huán)境下信息回傳的要求,系統(tǒng)靈活采用包括:2G/3G、VHF/UHF數(shù)傳和衛(wèi)星通信等多種通信技術(shù)手段,建立多回傳通道,按照多通道回傳機(jī)制,自適應(yīng)檢測當(dāng)前信道環(huán)境,選擇合適的回傳通道。采用時分復(fù)用方式,回傳信道可以滿足終端采集的各種信息回傳的通信需要,實現(xiàn)系統(tǒng)定位、跟蹤和通信的一體化。采用被動查詢式和主動自報式結(jié)合的混合工作體制,根據(jù)需要,控制與數(shù)據(jù)中心可以選擇點播、組播和廣播方式查詢相關(guān)終端的狀況并回傳信

4、息;也可以選擇自報方式,由控制與數(shù)據(jù)中心臨時設(shè)置相關(guān)終端為自報工作模式,終端按要求定時回傳信息,實現(xiàn)控制與數(shù)據(jù)中心對指定指定的跟蹤與監(jiān)控?；诒倍沸l(wèi)星定位系統(tǒng)的定位、跟蹤與通信一體化的應(yīng)用平臺的開發(fā),不僅可以擺脫對GPS的高度依賴,推動北斗產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,而且可以克服當(dāng)前系統(tǒng)存在問題,具有較好的工程應(yīng)用價值。
　　在對當(dāng)前國內(nèi)外應(yīng)用背景和現(xiàn)狀分析的基礎(chǔ)上,針對存在的問題,本文提出基于多回傳通道的北斗定位、跟蹤與通信一體化系統(tǒng)的設(shè)計方案

5、,確定了系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)和主要功能,對涉及到的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了分析和選擇,完成了系統(tǒng)的通信協(xié)議和多通道切換機(jī)制的設(shè)計。通過對一體化終端的總體結(jié)構(gòu)和功能的分析,提出終端的硬件和軟件設(shè)計方案,采用 Linux-ARM11軟硬件平臺,完成了一體化終端的軟硬件開發(fā)。終端硬件設(shè)計以S3C6410處理控制模塊為核心,集成北斗定位模塊、3G通信模塊和無線數(shù)傳模塊,并保留多種通信接口作為擴(kuò)展接口。終端軟件完成了Linux操作系統(tǒng)和圖形界面的移植和開發(fā),以及收