GPS定位監控系統的研究與應用

張金煥 雷琳(沈陽理工大學,遼寧 沈陽 110168)

GPS定位監控系統的研究與應用

張金煥 雷琳(沈陽理工大學,遼寧 沈陽 110168)

隨著科學家對全球衛星定位系統（GPS）技術的不斷探索和革新，使現代人類文明邁向了全新的科技時代，定位技術及其應用系統得以開發，并有效的應用于現代社會生活之中。本文通過對現代通訊技術、網絡信息技術、三維GIS及GPS接口等相關技術的分析，對GPS定位監控系統的應用與研究進行了探索與研究。

GPS定位；監控系統；技術開發；

1 全球衛星定位系統（GPS）的概念

全球衛星定位系統（GlobalPositioningSystem簡稱為GPS），是通過向太空發射人造衛星，以人造衛星為基點感受傳送電波的強度，確定目標所在的具體為止，是以中距離圓形軌道衛星導航為主要系統的定位技術，通過圍繞地球的24顆人造衛星組成，24小時向地面的主控站發送數據定位信息。我們生活中最常使用的手機以及車載GPS定位系統，只需接受4顆人造衛星傳送的數據信號，再經過縝密的計算整理，就可以通過儀器報告出所需目標的準確位置、天氣狀況以及運動情況。GPS定位系統由美國軍方開發研究，隨其技術公開在全球范圍內大范圍應用，已經與人類現代科技生活密不可分。

2 GIS地理信息系統的概念

三維GIS地理信息系統是隨著定位系統的不斷發展開發出來的新的定位系統。它是以多種學科融合而產生的科技產物，其中包含了制圖學、遙感、統計、地理、測繪、通訊、電子技術等多門學科。GIS技術主要通過計算機技術對現實環境的仿真以及對受控目標的信息整理，提供正確全面的三維信息。

3 GPS技術在監控系統結構中的應用

3.1 系統邏輯設計結構

GPS導航系統通過衛星計算與接收器之間的距離，再結合其它多顆衛星之間的數據信息，就可以確定接收器的具體位置，主控臺通過GPRS模塊傳送信息到用戶的GPS操作器上，就可以實現實時數據監控定位、實時操作和報警等功能。

3.2 定位信息采樣估算

終端設備主要有手機以及汽車設備兩種形式，為了信息的正確軌跡查詢，需要保證車輛200米、人員20米的識別精度，并且保存這些數據至少3個月的時間。汽車設備終端采樣頻率為10秒一次，手機采樣頻率為20秒一次。為了保證數據信息的準確性和有效性，可以在移動終端安裝功能模塊，從而監控位置的具體變化。此外，系統可以采用Oracle數據庫，通過儲存空間表的形式實現儲存空間的最大化，對傳送信息進行保存，從而對數據進行優化管理。

4 GPS技術在監控系統中的主要功能

4.1 實時監測與跟蹤

在手機監控系統中，通過GPS技術平臺，用戶只需在移動終端設定專屬的賬號密碼就可以與手機實現實時跟蹤與定位，能夠準確的幫助用戶確定所屬手機的具體位置。

這項功能在如今一倍廣泛的應用于汽車系統之中，車輛實時監測與跟蹤實際上就是向用戶或者技術人員提供車輛的具體情況，從而使操作人員能隨時掌握車輛的狀況。通過GIS、GPS、GSM等技術的應用向用戶們提供有效的車輛監測功能，同時為用戶提供精準的地理信息服務，用戶通過簡單的操作就可以確定精準的地理位置信息。

在手機監控系統中，通過GPS技術平臺，用戶只需在移動終端設定專屬的賬號密碼就可以與手機實現實時跟蹤與定位，能夠準確的幫助用戶確定所屬手機的具體位置。

在對車輛進行實時跟蹤時，操作點可以通過操作設備對汽車下達具體指令，同時通過通訊技術實現與車輛內部人員進行實時信息交流。

4.2 軌跡查詢

軌跡查詢就是需要對車輛進行歷史跟蹤，要求汽車系統能夠提供汽車以往歷史的行程以及行駛狀況的查詢功能。

（1）行程軌跡回放功能

通過GPS技術對汽車進行實時定位，再整合數據進行儲存，方便用戶在需要的時候對汽車歷史行程的狀況進行回放查找，能夠在地圖上準確描述出汽車的歷史行程軌跡。

（2）定點行程查詢

定點行程查詢就是通過檢索詞進行查詢，例如具體地理名稱、時間段等。系統通過檢索詞在數據庫中提取車輛當時的行駛記錄，從而確定汽車當時的行程狀態。

4.3 調度管理

調度管理實際上就是監控操作中心通過GPS定位技術以文本信息的方式對目標進行調度和管理。文本數據和圖片數據可以通過短信信道的方式傳送到終端，監控操作中心能夠顯示具體數據文本。

4.4 智能報警

智能報警的方式改變傳統終端主動報警形式，代替了在緊急情況下需要操作人員觸發按鈕才可以完成報警的操作形式，以智能監控人員或設備的行動狀況，如果人員或設備觸發了某些報警條件，則自動向監控中心發送報警信號。

車輛智能報警主要有以下兩種形式：

（1）智能超速報警：監控目標是車輛，通過GPS定位車輛所屬區域限定的時速對車輛進行速度監控，一旦超出限定速度，系統自動報警。

（2）智能區域報警：通過GPS對地圖區域進行劃分，一旦車輛進入危險區域或是即將進入危險區域，自動發出報警信號。

對人員進行身體監測，同樣如此，可以通過設備對人的心跳頻率或是行動軌跡進行整理和記錄，一旦心跳出現異常現象，可以通過GPS發送用戶具體定位自動報警和撥打急救電話，確保人員第一時間接受治療。

5 結語

GPS定位技術在當今現代生活中十分常見。GPS定位監控系統可以通過人造衛星傳送數據獲得準確的監控對象的位置信息和具體狀況，隨著GPS技術的成熟發展，結合三維GIS技術可以完美的對車輛、手機下達指令，實現遠程實時調度、跟蹤、報警等功能。三維地圖的應用使GPS監控系統更加直觀、真實，在各個領域中得到了廣泛的應用。在此基礎上，結合GPS無線通訊技術、計算機數據庫處理等技術構成三維GPS定位監控系統，可以通過衛星定位全天候的對手機、車輛等設備進行監控管理，在現代科技市場中得到了成功的應用。

[1]姚劍琴.基于GPS技術的定位監控系統[J].制造業自動化，2012,34（7）.

[2]徐述書，葉樺，仰燕蘭.GPS定位監控系統數據庫的分區優化及其實現.東南大學學報（自然科學版），2011,41（z1）.

遼寧省大學生創新創業訓練計劃項目資助201510144027。

張金煥（1994-），女，沈陽理工大學；

雷琳（1996-），女，沈陽理工大學。