北斗導航技術在工程機械車輛領域應用前景分析

張賢輝 許剛 陳都

摘 要 由于工程機械車輛工作環境的特殊性，使用具備監控功能的設備能更好地保證其作業效果，本文探究北斗導航技術在工程機械車輛領域的應用前景，從國家政策導向、新產品研發、功能設計、工程機械車輛的市場環境四方面入手進行分析總結，以供參考。

關鍵詞 全功能車載導航;組合設計;內部控制網絡

引言

我國的城市化進程不斷加快，各行業的機械化水平也在不斷提高，對工程機械車輛提出了更高的要求。將北斗導航系統運用在工程機械車輛上，優化車輛的作業效果，同時為操作員提供有價值的信息服務。

1工程機械車輛平穩發展

受制于疫情的影響，目前工程機械車輛的業績并不樂觀。但在后疫情時代，在民間投資、高鐵建設和運營、房地產開發和國家“一帶一路”的帶動作用下，工程機械車輛市場正逐漸回暖，在未來幾年的時間內可以預見會平穩發展。因此北斗衛星導航系統在工程機械車輛行業上的應用有著比較樂觀的前景，北斗衛星導航系統目前在經濟市場上只有20億元的規模，但是據相關權威部門的預測，在未來的八年時間內，北斗導航衛星系統的市場規模將會達到1000億元。相比于伽利略計劃，北斗衛星更為成熟，會24小時全天候開放，開創具有通信功能的先例，有比GPS定位系統更為優異的功能和通信安全性，而且通訊盲區也比較少，這使得北斗導航系統更具競爭力[1]。有在線監控的功能，可查詢車輛、定位車輛、實時跟蹤、匯報車輛最后位置、設置參數、回放工作歷史、警告車輛端油電、區域監控、統計警情、統計歷史軌跡、統計運行狀態、統計進出關鍵點。

2導航產業受國家重視

北斗衛星導航產業與國家國防和社會經濟有密切的聯系，屬于國家的高新技術產業，近年來，為了擺脫對美國GPS系統的依賴，提高國家重大裝備應用的安全性，北斗導航系統的開發和應用越來越受到國家的重視。國家政府出臺了一系列政策，以有效促進北斗衛星導航技術應用取得突破性進展。面向北斗導航系統的發展，國家發改委制定了北斗導航系統的中長期發展計劃，與此同時也設置了應用產業發展的專項資金。北斗衛星導航擁有自主性的知識產權，推出的相關政策也說明國家政府對該項技術的使用和發展非常重視。未來衛星導航系統會在抗災救災、軍工和交通運輸行業中得到廣泛的應用。

3全功能車載導航定位器的應用

如中聯重科研發的新一代全功能車載導航定位儀Z-box，該設備的工作電壓是DC 9V-36V，適用12V/24V兩種車載系統;可以工作于-40℃～85℃環境溫度;滿足車載ISO7637-2電浪涌抗干擾要求;集成4G聯網功能;終端配置了3路CAN2.0B接口;可擴展一定的模擬量輸入及開關量輸入;產品性能穩定，可以適用于不同類型的工程機械車輛產品。工程機械行業的車輛對該產品有較大的需求。終端能確定車輛的位置、監控油量以及車輛的路線和軌跡、拍照監控相應部位[2]。將全功能車載導航定位儀運用在起重機行業，具備的吊重監控、超載提醒、工作記錄及黑匣子數據遠程保存、車輛調度、作業數據分析等功能。將導航儀運用于混凝土行業，能檢測混凝土罐體的正反轉情況，檢測油量的剩余情況，另外還能確定車輛的位置。如圖1所示，為北斗導航定位儀Z-box在中聯重科混凝土泵車、起重機上的使用情況。

4多模塊的組合設計

北斗導航是我國自主研發的導航產品，以北斗衛星系統為基礎的工程機械車輛導航和遠程服務終端運用了多模塊化的組合設計，在高性能芯片的作用下，運用標準接口將各個接口連接起來，借助于系統平臺和移動通信網絡，使得工程機械車輛具備衛星定位、導航的作用，同時也能檢測油路、溫度、液壓、電壓。使用無線數據通信接口與監控中心系統相連接，形成數據通信的功能，并準確定位移動位置。能遠程監控特種工程車，并實現遠程檢測。在北斗工程機械車的車載平臺上將ARM嵌入，就能實現快速定位和不間斷工作。系統便于攜帶，并能有效導航。整個系統有較強的實時性，也非常安全，能快速響應，而且不會消耗過多的能源。硬件模塊選用的是S3C2440A處理器，該處理器中的核心部分是16/32位的ARM920t。構建了高速緩沖體系，實現的功能有觸摸LCD、CAN、SPI、USB。內部組成有射頻前端、A/D轉換器，有較好應用性能的集成模塊BD-228，另外還有基帶信號ARM處理器。將車載終端和車輛內部控制網絡連接起來，會用到三條CAN總線，分高速、中速、低速三個等級，使用的收發器JA1050有兩種工作模式，分別是高速和靜音。

5結束語

綜上所述，北斗導航技術在工程機械車輛領域有廣闊的應用前景，目前導航產業受國家重視，行業內的知名企業也研發了全新的全功能車載北斗定位儀，并陸續投入使用，實現了多模塊的組合設計，在工程機械車輛平穩發展的情況下，該項事業也將得到進一步推進。

參考文獻

[1] 林汝景.北斗衛星導航系統應用終端檢測技術探究[J].信息通信，2020（3）：72-73.

[2] 羅政.北斗衛星導航系統在應急預警信息發布中的應用[J].數字通信世界，2020（2）：27-28.