在过去10 年中,车辆定位和导航以及与智能交通系统有关的技术在世界范围内取得迅猛发展,而如何实现各类车辆的有效指挥、MapXtreme2010电子地图协调控制和管理、防止车辆犯罪以及减少环境污染已经成为交通运输和安全管理部门面临的一个重要问题。针对这一热点问题,本文设计了一个能实现车辆定位和监控的可行方案。
首先,通过对国内外GPS 车载系统现状的认真研究,设计了一套基于GPS、GSM、GIS 三大技术的车载定位监控系统的实现方案,并对该方案的重要组成部分:GPS 卫星系统、车载台、无线传输网络和监控中心的作用和功能进行了简单地分析。其次,在理论方面对GPS、GSM、GIS 进行了深入地研究:对GPS 卫星系统的组成、信号构成、导航电文、定位误差等进行了分析,并着重对GPS 的基本定位原理和差分GPS 的定位原理进行了研究;对车载定位监控系统的各种无线通信网络进行了分析比较,确定了以GSM 数字蜂窝移动通信技术的短消息业务(SMS)作为本系统的无线通信方式;对GIS 地理信息系统进行了深入研究,确定了以MapX 组件式开发作为电子地图的开发平台。通过理论上的准备,为项目的顺利开展奠定了基础,缩短了系统的开发周期。最后,本文从实践的角度论述了车载台和监控中心的设计方案。对车辆定位监控系统的系统构成、系统功能和系统原理进行了深入研究。在介绍GPS 车载台模块组成的基础上,对GPS 模块、GSM 模块和MapXtreme2010电子地图数据采集和控制单元的功能进行了分析,并设计了两种方法来实现VC++环境下GPS 模块和PC 机之间进行通信:一种是API 通信函数法,一种是MSComm 控件法,并给出了在此环境下对GPS 信号的用户数据(经度和纬度)提取的一般方法。
在监控中心软件的设计过程中,对GIS 的组件开发软件MapX、Visual C++ 6.0 和SQL Server 2000进行了认真学习,对中国移动点对点协议(CMPP 协议)和短消息网关进行了深入探讨,并在此基础上设计出了整个监控中心的软件程序。基于GPS 的车辆定位和监控系统在公交车、出租车、物流、邮政快递以及私家车的监控管理方面有一定的实用价值,它为加强对车辆的管理,有效的防止和打击车辆犯罪提供了一种有效的解决方法。本定位监控系统经过测试,达到了预期的定位和监控效果。
GPS-GSM-GPRS/Q系列车辆临控系统是专门针对50辆车以下的监控、调度及管理要求而设计的系列化的小容量车辆监控系统。Q系列车辆监控/调度/防盗系统（以下简称系统）是我公司在国内最早（1998年6月）推出的具有自主知识产权的系统，它采用世界领先的GPS卫星定位技术、GSM全球移动通讯技术、GIS地理信息技术及计算机网络通信与数据处理技术，在现有GSM公众网的基础上开发的一套社会治安综合防范和远程监控通讯管理系统，其各种性能指标均居国际先进水平。该系统由三部分组成，即监控中心、车载终端、通讯系统。
一、系统特点
MapXtreme2010电子地图系统专为小容量用户而开发的，系统具有结构简单、功能齐全、实用性强、操作方便、可靠性高、投资少、运行和维护费用低等特点。
二、系统实用范围
部队、物流、客运、货运、出租、汽车租赁、船舶、私家车等。
三、系统主要功能
实时定位 调度监控 远程监控
区域报警 紧急报警 线路报警
超速报警 车载电话 遥控监听
远程熄火 信息传输 里程统计
信息统计 地物查询 地图编辑
历史查询 多目标/多屏幕监控
四、系统解决方案
GPRS通讯传输方式和GSM 通讯P-P（点对点）方式两种。
解决方案一、GPRS通讯传输方式
该系统由于采用GPRS通讯，解决了GSM短信通讯方式费用高的问题，使得采用GPRS通讯方式的GPS车辆监控系统在企事业单位的广泛应用成为可能。
2、系统组成
车辆监管系统由三部分组成，即监控中心、通讯网络和车载终端。监控中心客户端软件（含数字地图）。
3、系统环境要求
电脑配置:主流PC机，P4/512M/40G/ 声卡/网卡MapXtreme2010电子地图/128M显卡/17寸彩显
网络环境：接入1M宽带因特网并具有一个静态IP地址。中国移动专线最佳。
软件环境：操作系统Windows 2000 Professional版
数据库：Microsoft SQL Sever版
地图引擎：MapInfo MapX 4.0
网络防火墙：瑞星或其他同类软件
4、系统规格
GPS-GPRS/Q-10型 连续监控调度10辆车
GPS-GPRS/Q-20型 连续监控调度20辆车
GPS-GPRS/Q-30型 连续监控调度30辆车
GPS-GPRS/Q-40型 连续监控调度40辆车
GPS-GPRS/Q-50型 连续监控调度50辆车
5、系统特点
1、系统结构简单:控制中心具备静态IP宽带网的计算机即可。
2、系统投资少：只需购买我方专用设备即可组建系统。
3、系统使用费用低：每辆车每月只需5元流量费用。
4、系统实时性强：系统对车辆进行实时监控的响应时间<5秒。
5、控制时间长：可对车辆进行全方位，24小时不间断、高精度监控。
6、系统扩展性好：只需升级软件即可。
6、系统操作简单：软件界面友好，采用图标、按钮及下拉式菜单。
7、安全性较高：MapXtreme2010电子地图系统有良好的安全性，本系统设计有可靠的权限检验机制。
8、数话兼容：数据通信与通话可同时进行。
9、适用对象多：物流、客运、货运、汽车租赁、船舶、私家车等。
10、使用范围广：系统使用GPRS公网，可对全国及周边29个国家和地区进行有效控制。
解决方案二、GSM 通讯P-P（点对点）方式
该系统由于采用通讯服务器，解决了P-P（点对点）通讯方式通常出现的信息阻塞的问题，使得采用GSM通讯方式的GPS车辆监控系统在企事业单位的广泛应用成为可能。
1、系统工作原理图
2、系统组成
车辆监管系统由三部分组成，即监控中心、通讯网络和车载终端。监控中心客户端软件（含数字地图）。
3、系统环境要求
电脑配置: 主流PC机，P4/256M/40G/ 声卡/网卡/128M显卡/17寸彩显
通信设备：通讯前置机
软件环境：操作系统Windows 2000 Professional版
数据库：Microsoft SQL Sever版
地图引擎：MapInfo MapX 4.0
网络防火墙：瑞星或其他同类软件
4、系统规格
GPS-GSM/Q-10型 连续监控调度10辆车
GPS-GSM/Q-20型 连续监控调度20辆车
GPS-GSM/Q-30型 连续监控调度30辆车
GPS-GSM/Q-40型 连续监控调度40辆车
GPS-GSM/Q-50型 连续监控调度50辆车
5、系统特点
1、系统结构简单：MapXtreme2010电子地图控制中心硬件上仅由一台通讯主控机和一台计算机构成。
2、安全性较高：系统有良好的安全性，本系统设计有可靠的权限检验机制。
2、系统操作简单：软件界面友好，采用图标、按钮及下拉式菜单选择。
3、系统可靠性高：由于系统采用多模块及收发分离的通讯方式，一级采用高可靠性的工控机及GSM工业模块，大大提高整个系统的可靠性。
6、系统投资少：只需购买我方专用设备即可组建系统。
5、系统扩展性好：系统很容易扩展，只需增加通讯模块或升级软件即可。
6、数话兼容：数据通信与通话可同时进行。
7、适用对象: 部队、租赁、汽车销售等。
8、使用范围广：系统使用GSM公网，可对全国及周边29个国家和地区进行有效控制。
五、功能描述
1)监控功能 ：在全国范围内，实时连续监控车辆，实现全天候24小时定位监控，定位精度10米（1d）。
2)禁区报警功能：设定报警区域后，当车辆驶入/驶出禁区时，车载终端向控制中心报警，并向控制中心上传车辆的时间、经纬度、速度、及状态数据。
3)紧急报警功能：当车辆遇到抢劫、交通事故等紧急情况时，司机可以通过紧急求救按钮向控制中心发出求救信号，并上传车辆定位数据。
4)防盗报警功能：当车辆设为防盗状态时，任何对车辆的非法移动，车载终端会自动报警并上传车辆定位数据。
5)掉电报警功能：MapXtreme2010电子地图当车载终端电源掉电（或被人为切断）时，车载终端会自动报警并上传车辆定位数据。
6)超速报警(分段限速)：在监控中心对车辆设定限速后，车载监控终端将在车辆违规超速后自动向中心报警并回传车辆位置、速度、航向信息
7)线路报警：在监控中心对车辆设定行驶路线后，配合监控中心下发的呼叫指令，在车辆违规(偏离设定路线指定距离)后监控中心将自动触发报警。（GPRS支持）
8)遥控熄火功能：当车辆报警后，控制中心可遥控车辆熄火，并在处警完毕后，取消遥控熄火。
9)监听功能：当车载终端报警时，可由控制中心对车辆进行监听。
10)发布中文信息：可在控制中心向车载终端发布路况信息、调度信息等中文信息。最多可接收80个汉字或字符信息。
11)通话功能：通过免提设备手柄实现控制中心与车载终端的通话。
12)遥控自检：用于产品的定期远程自检。
13)定时呼叫：分为压缩非压缩方式，压缩方式时间间隔3-99秒，(实际回传间隔12-396秒/条，包含四条数据)，非压缩方式时间间隔9-99秒。还可选择连续呼叫或定次呼叫。（GSM方式）
14)定长呼叫：分为压缩及非压缩方式，压缩方式距离间隔为500-6500米（实际回传间隔为2公里-26公里/条，包含四条数据），非压缩方式距离间隔500-6500米。（GSM方式）
15)中心切换：切换车载台进入不同的服务系统。假设车台缺省接受A系统控制（可以是DDN专线大系统或点对点小系统），在执行切换命令后，车台会分别向A系统及新中心（如110移动追车中心），各发一条短信息通知相应中心，并置转移状态位。（只有A系统有权执行中心切换命令。在取消中心切换前，不能再次执行切换新中心指令。（GSM方式）
16)自动里程统计:车载终端每秒计算一次车辆累积行驶里程，MapXtreme2010电子地图随时回传数据上报监控中心。
六、主要技术参数
定位精度：10米（1d）
速度精度：0.1米/秒
定位速度：冷启动 < 45秒（典型环境）
温启动 < 35秒（典型环境）
热启动 < 4秒（典型环境）
丢星后重捕获速度 ~0.1秒
电压范围：10.5 ~42Vdc
标称电流：< 200mA（12VDC静态电流）
工作环境温度：-29°C ~ +70°C
来源：https://www.cnblogs.com/rebben/archive/2011/04/06/2006254.html