1.8 全球卫星定位系统的作用与特点

全球卫星定位系统源于冷战时期用于核潜艇海洋定位和远程导弹导航、定位等军事目的，目前被广泛应用在车辆防盗、运输车队管理、导航及跟踪、紧急救助以及生态、环境监视等方面。

1.8.1 GPS系统的作用与特点

GPS是NAVSTAB GPS的缩写，是全球卫星定位系统的简称。在车辆上属于选装件，根据用户的需要确定是否安装。

1. GPS系统的作用

GPS用于汽车上，主要是用来实现车辆的实时监控，从而组成了GPS车辆实时监控系统。该系统将全球定位系统（GPS）技术及差分式全球定位系统（DGPS）技术、地理信息系统（GIS）和现代通信技术综合在一起。其主要功能是将任何装有GPS接收机的移动目标的动态位置（经度、纬度、高度）、时间及状态等信息，实时地通过无线电通信网链传送到基地中心控制端，而后在具有强大地理信息处理、查询功能的电子地图上进行运动目标的运动轨迹的显示，并能对目标的准确位置、速度、运动方向及车辆状态等用户感兴趣的参数进行控制和查询，以确保车辆的安全，方便调度管理，提高运营效率。该系统用途广泛，特别适合公安、银行、保安、部队及机场等单位对某些特种车辆的监控和调度管理。

2. GPS系统的特点

GPS系统的最大特点是改变了过去车辆的位置信息以回答“我在哪里”的话音通信方式，并且不能显示车辆各种状态信息的落后局面。今天，由于全球定位系统（GPS）、高速无线电数据链路和高性能个人计算机等新技术的出现与发展，车辆可以被自动和持续定位，且可在屏幕上可视地标识车辆的位置等有关信息。

1.8.2 GPS系统各部分构成之间的关系

汽车上使用的GPS车辆实时监控系统主要由基地中心控制端、车辆子站及GPS星座三大部分共同组成。

1. GPS星座

GPS星座的24颗卫星（其中21颗为工作卫星，另3颗为备用卫星）按设计工作在6个特定的轨道上，其分布及运行周期使在全球任一时刻、任一位置的GPS接收机至少跟踪4颗以上卫星，以实现三维地理、三维速度、一维时间的测量。

2. 车辆子站

车辆子站均由GPS接收机、通信控制器及收发信机组成。

（1）GPS接收机

用于接收天空卫星所发射的导航定位等信息，经处理后形成一定格式的综合数据流经串行接口送至通信控制器。

（2）通信控制器

用于将GPS接收机送来的综合数据流经处理，按通信协议重新构成，有用数据流经收发信机发送至基地中心控制站，或将基地中心控制站发来的差分修正信息与控制命令解调后送至GPS接收机或用户显示器。

（3）收发信机

用于将车辆动态位置、状态及速度等信息送至基地中心控制端，或将来自基地中心控制站的用户信息接收解调进行处理，沟通用户与基地中心控制站之间的联系。

3. 基地中心控制站

基地中心控制端主要由基地收发信机、基地控制器、基准GPS接收机、GIS显示系统及无线和有线报警装置等构成。

① 基地收发信机：用于在基地中心控制站与车辆子站之间进行通信和数据传输。

② 基地控制器：用于将接收到的各车辆子站的数据经处理以后，按格式送往GIS显示系统，将来自基准GPS接收机的差分修正信息送往基地收发信机，以实现各车辆子站的数据差分修正处理，提高定位精度。

③ 基准GPS接收机：用于形成对各颗卫星的差分修正信息数据。

④ GIS显示系统：用于对系统内所有车辆的运动轨迹和有用动态数据及参数进行显示、存储、处理和查询，实际上是以电子地图为背景的信息查询、处理和显示系统。

⑤ 报警装置：当监控系统内任一车辆出现紧急情况时，用户通过按压报警开关向基地中心控制站报警，基地中心控制站在收到报警信息后向相关的保安人员发出报警信号。

4. 主要技术指标

① 定位精度：有S/A干扰小于100 m，无S/A干扰小于25 m，差分GPS时2～10 m。

②可提供参数：目标经度、纬度、高度和三维速度分量。

③系统工作方式：GPS方式、DGPS方式、语言方式。

④ 工作地域范围：以基地中心控制端为中心，半径30 km以内（根据用户要求可随意进行设计）。

⑤系统容量：（2.0辆/秒）×（扫描周期）。

⑥通信速率：l200 bps或4800 bps。