GPS车辆监控系统在军车管理中的应用

论文摘要

随着军队高技术改革的迅猛发展,传统的军车管理模式已经越来越成为制约军队发展的瓶颈。运用无线通信技术、GIS技术和GPS定位技术的车辆监控系统可以有效的解决这个问题,满足军车动态定位和适时定位的需要,从而减少油耗和行驶时间,降低公路运输的成本,使军事公路运输效益显著提高,为指挥员科学、正确的决策提供帮助,为汽车部队数字化打下基础。通过对车辆监控系统和相关技术的研究与分析,本文提出了一个基于GIS/GPS/GPRS的车辆导航和监控系统在军车管理中的应用方案,并实现了车载终端和监控终端的设计。本系统不但发挥了GPRS分组交换技术具有高速、实时、网络覆盖范围广的特点,还利用车载GPS定位实时和快速与GIS直观地对地理数据跟踪显示的优势,实现了移动车辆与监控中心之间实时在线及信息互传的远程监控、调度和管理。与传统的单片机控制的车辆监控系统相比,该系统克服了单片机系统因其功能简单、无操作系统、程序移植性差而只能满足简单控制的缺点,能实现复杂任务的监控,例如显示复杂的电子地图、数据进行复杂计算、高端产品甚至有网络互联和Web浏览功能等等。同时该系统采用了GPRS无线通讯方式,具有资源利用率高、传输速率高、计费合理等特点,解决了以往采用SMS短消息通讯技术中存在的通讯费用高、消息延时和消息丢失等问题,提高了系统的实时性和可靠性。论文分车辆监控系统的总成和工作原理、车载端的研究与设计、监控中心的研究三大部分进行介绍。车辆监控系统由车载端、监控中心和两者之间的通讯网络三部分组成,车载端采用嵌入式操作系统Windows CE.NET和ARM920T嵌入式微处理器,采用多线程技术,在后台异步运行GPS数据接收、解析和通过GPRS无线通信网络发送等程序。监控终端则利用了套接字、多线程、数据库等技术,通过对车载终端传送数据的解析、内存管理、数据库存取技术实现了车辆历史轨迹的存取、显示与轨迹点的查询等操作。因为车载终端作为本课题的研究重心之一,涉及底层软件和操作系统移植,移植和测试过程繁琐复杂,占用较长时间,用在车载终端和监控终端软件系统开发的时间相对较短,功能上存在可以继续完善的地方。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 课题的背景
• 1.2 课题的研究意义
• 1.3 车辆监控系统的发展和现状
• 1.3.1 国外监控系统的发展及现状
• 1.3.2 国内监控系统的发展及现状
• 1.4 本文的主要工作
• 第二章 车辆监控系统总体设计
• 2.1 车辆监控系统的总体结构
• 2.2 车辆监控系统的工作原理
• 2.2.1 GPS定位技术
• 2.2.2 GPRS通信技术
• 2.2.3 电子地图匹配算法
• 2.3 车辆监控系统的功能
• 2.3.1 车载终端主要功能
• 2.3.2 监控中心主要功能
• 第三章 车载端的研究与设计
• 3.1 车载端的结构分析
• 3.2 车载端的硬件设计
• 3.2.1 ARM数据处理与控制模块
• 3.2.2 GPS定位模块
• 3.2.3 GPRS通信模块
• 3.2.4 车载端硬件链接
• 3.3 车载端的软件系统设计
• 3.3.1 嵌入式操作系统—WinCE.NET
• 3.3.2 嵌入式GIS二次开发平台—MapX Mobile
• 3.3.3 软件开发工具—Platform Builder和EVC4.0
• 3.3.4 EVC中使用的SDK—POCKET PC 2003
• 3.4 WinCE.NET操作系统在硬件平台上的移植
• 3.4.1 BootLoader—U-Boot在硬件平台上的移植
• 3.4.2 针对系统硬件平台定制WinCE.NET
• 3.4.3 镜像文件下载
• 3.5 车载终端导航系统的软件实现
• 3.5.1 MapX Mobile在WindowsCE.NET上的移植
• 3.5.2 GPRS网络连接的设置
• 3.5.3 GPS定位数据的获取
• 3.5.4 车载终端功能实现
• 3.6 运行结果显示
• 第四章 监控中心的结构研究
• 4.1 监控中心硬件组成
• 4.2 监控中心软件结构
• 4.3 监控中心软件实现
• 4.3.1 用MapX进行GIS的二次开发
• 4.3.2 电子地图下的定位导航
• 4.4 运行结果显示
• 第五章 结论与展望
• 5.1 结论
• 5.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 学位论文评阅及答辩情况表