第一篇：港口高精度GPS控制產(chǎn)品及解決方案

港口高精度GPS控制產(chǎn)品

及解決方案

Component & Solution

一 產(chǎn)品及解決方案概覽

針對港口應用，我們提供以下產(chǎn)品及系統(tǒng)解決方案： ? 導航跟蹤型GPS ? 高精度GPS ? RADIO ? 無線局域網(wǎng)WLAN ? GPS/RF天線及附件 ? 差分基準站及移動站 ? RTK/RTD技術(shù) ? GPS測向算法

? YARDMAP管理系統(tǒng) ? GIS地圖引擎

? 車輛跟蹤管理系統(tǒng)解決方案 ? AGSS系統(tǒng)解決方案 ? PDS系統(tǒng)解決方案

二 產(chǎn)品介紹

1.GPS 接收機及配件

針對港口應用，可為用戶提供導航跟蹤型GPS(可用于車輛跟蹤調(diào)度系統(tǒng))，高性價比的單頻或雙頻GPS接收機(可用于高精度控制)，以及各種配件（高增益天線和低損耗電纜等）。2.基準站及移動站

可為用戶提供差分GPS系統(tǒng)所需的GPS基準站和移動站?；鶞收竞鸵苿诱究杉嫒軷TCM/CMR格式,從而可以與絕大多數(shù)品牌的接收機互換使用。3.RTD/RTK技術(shù)

我們擁有各種GPS差分定位技術(shù)： RTD實時碼差分技術(shù)和RTK實時載波相位差分技術(shù)。從而滿足用戶各種定位精度的要求。4.電臺及無線局域網(wǎng)WLAN

對于差分GPS所需數(shù)據(jù)通訊鏈，我們可為用戶提供VHF/UHF/2.4G數(shù)傳電臺產(chǎn)品以及無線局域網(wǎng)系統(tǒng)。5.GPS測向算法

也可為用戶提供特有的單頻或雙頻測向算法，以提高GPS系統(tǒng)的可靠性和可用性。6.其它

可為用戶提供如編碼器輔助解決方案、場地測量、場地Yardmap生成、GIS地圖引擎等解決方案。

三 系統(tǒng)解決方案 PDS/AGSS系統(tǒng)解決方案

輪胎吊高精度GPS控制產(chǎn)品是我們在機械控制領(lǐng)域為用戶提供的高性價比和高可靠性的系統(tǒng)解決方案之一。我們既可以為用戶提供PDS/AGSS系統(tǒng)的整體解決方案，也可為用戶提供部件級的解決方案。

提高集裝箱碼頭的作業(yè)效率是關(guān)系到集裝箱運輸供應鏈是否暢通的核心。輪胎吊（Rubber Tired Gantry Crane）作為集裝箱碼頭的重要作業(yè)工具,它的效率的提高是問題的關(guān)鍵。

Position Detecting System(PDS)能自動實現(xiàn)集裝箱位置的偵測和位置數(shù)據(jù)的傳輸。使用該系統(tǒng)后可顯著提高工作效率和工作的準確性。

Automatic Gantry Steering System實現(xiàn)了輪胎吊沿基準線自動行走的功能，從而減輕司機的勞動強度，避免事故的發(fā)生。同時由于系統(tǒng)會自動檢測輪胎吊行駛軌跡是否超出警戒范圍并迅速給出聲光提示，從而可以最大限度地減小撞箱事故的發(fā)生。

PDS/AGSS系統(tǒng)特點如下: ? 高穩(wěn)定性和可靠性 ? 內(nèi)嵌測向算法 ? 特殊防搖擺措施 ? 快速重新捕獲

? 提供多種外部接口。（數(shù)字量和模擬量）

? 特有的PDS箱位搜索算法。加快查找集裝箱的位置。? 特有的AGSS控制策略。減少控制過程中的機械損傷及增加輪胎吊運行的平穩(wěn)性。

? 基于GIS平臺的可視化YARDMAP智能開發(fā)工具 ? 雙備份系統(tǒng)

? 自動適應轉(zhuǎn)場及場地變化 ? 支持多種GPS配置方式 ? 豐富的系統(tǒng)維護工具

? 支持多種品牌的GPS基站 ? 高性能價格比 車輛跟蹤管理系統(tǒng)解決方案

對于運行于集裝箱碼頭的各種車輛，如能自動跟蹤顯示其位置，并對其進行管理，將大大提高車輛調(diào)度的自動化水平，并提高工作效率。

我們可為用戶提供安裝于移動車輛上的車載終端和運行于控制中心的系統(tǒng)管理軟件。

四 系統(tǒng)工具 1.Smart Yardmap Developing Tool 它基于本公司自主知識產(chǎn)權(quán)的地理信息系統(tǒng)（GIS）平臺開發(fā)而成。它采用可視視圖界面，顯示場地的測量點位坐標，并根據(jù)這些坐標經(jīng)過相關(guān)的空間編輯操作，生成和實際情況一致的集裝箱堆場數(shù)據(jù)(Block、Stack、Lane)，最后輸出合格的Yardmap文件。同時可對Yardmap進行維護修改。

2.通訊線路測試工具

當用戶系統(tǒng)進入正式運行后，為了使用戶能對系統(tǒng)中通訊線路故障進行方便的維護，我們提供了相應的測試工具，包括測試頭和軟件。使用此測試工具，可以很方便地定位通訊線路的故障段和故障點。

3.Yardmap格式檢查工具

當用戶以文本或其它方式提供Yardmap數(shù)據(jù)庫文件時，可能由于使用非圖形化方式進行編輯而生成，可能會隱藏著數(shù)據(jù)錯誤，這樣的數(shù)據(jù)文件如果不進行檢查，而直接用于系統(tǒng)，則會產(chǎn)生運行過程中的故障?；谝陨峡紤]，我們特別開發(fā)了Yardmap格式檢查工具軟件。以方便用戶對Yardmap數(shù)據(jù)庫文件進行檢查和維護。

4.AGSS維護軟件

AGSS維護軟件可進行靜態(tài)和動態(tài)數(shù)據(jù)采集，并提供實時監(jiān)控界面。

五 系統(tǒng)經(jīng)驗

本公司的AGSS&PDS已經(jīng)成功商用，并應用在世界很多地方。其中應用的碼頭有：香港、美國長灘、安曼等。并先后與港機制造商ZPMC,港口系統(tǒng)供應商PORTEK合作。

六 技術(shù)指標及接口

1． 測向算法

? 測向精度：0.3度/L（RMS）, L為基線長度。? 初始化得到fix解的最短時間小于10秒。? 得到fix解的平均時間小于60秒。? 無需靜態(tài)初始化，可以動態(tài)解算。

2． 雙頻GPS ? “All-in-view” tracking ? User programmable output rates:Raw data @ 50Hz, 25Hz, 10Hz, 5Hz, or slower ? Minimal data latency ? 2 separate WAAS channels

? Superior interference suppression(both in-band &out-of-band)? Patented multipath rejection ? Supports RTCM messages 18/19 & 20/21, CMR format& NavCom’s compact binary RTK format.? Supports NMEA 0183(e.g.GGA, GLL, VTG)? Event Marker Input

? Fast acquisition / re-acquisition ?Self survey mode(position averaging)? Measurement Precision(RMS): Raw C/A code: 20 cm @ 42 dB-Hz Raw carrier phase noise: L1: 0.75 mm @ 42 dB-Hz L2: 0.85 mm @ 42 dB-Hz ? Real-time RTK Accuracy**(RMS): Position(H): < 1cm + 1ppm Position(V): < 2 cm + 1ppm ? Data Latency:

PVT: < 20 ms at all nav rates Raw data: < 20 ms at all rates ? Time-to-first-fix: Cold Start: < 60 sec(typical)? Reacquisition:

Brief Loss of Signal(less than 3 sec): << 1 second

3． AGSS控制曲線

實際控制曲線如下，由圖可以看出，RTGC的實際控制軌跡在±10cm以內(nèi)。

4． PDS界面

PDS應用軟件包含6個用戶界面Main Screen、Status Display、DGPS Status、Sys Config、Set Config、AGSS Debug Data，如下圖所示：

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輪胎吊高精度GPS控制產(chǎn)品

Automatic Gantry Steering System

& Position Detecting System

A n i n n o v a t i v e Rubber Tyred Gantry Crane Control System

i n h a r s h e n v i r o n m e n t s

一 系統(tǒng)概述

提高集裝箱碼頭的作業(yè)效率是關(guān)系到集裝箱運輸供應鏈是否暢通的核心。輪胎吊（Rubber Tired Gantry Crane）作為集裝箱碼頭的重要作業(yè)工具,它的效率的提高是問題的關(guān)鍵。

Position Detecting System(PDS)能

自動實現(xiàn)集裝箱位置的偵測和位置數(shù)據(jù)的傳輸。使用該系統(tǒng)后可顯著提高工作效率和工作的準確性。

Automatic Gantry Steering System實現(xiàn)了輪胎吊沿基準線自動行走的功能，從而減輕司機的勞動強度，避免事故的發(fā)生。同時由于系統(tǒng)會自動檢測輪胎吊行駛軌跡是否超出警戒范圍并迅速給出聲光提示，從而可以最大限度地減小撞箱事故的發(fā)生。

二 系統(tǒng)特點

? 高穩(wěn)定性和可靠性 ? 內(nèi)嵌測向算法 ? 特殊防搖擺措施 ? 快速重新捕獲

? 基于GIS平臺的可視化YARDMAP智能開發(fā)工具 ? 雙備份系統(tǒng)

? 自動適應轉(zhuǎn)場及場地變化 ? 豐富的系統(tǒng)維護工具

? 支持多種品牌的GPS基站 ? 高性能價格比

三 特有的系統(tǒng)設(shè)計

集成測向算法及位置傳感器，以提高系統(tǒng)的可靠性和可用性。

特有的PDS箱位搜索算法。加快查找集裝箱的位置。

特有的AGSS控制策略。減少控制過程中的機械損傷及增加輪胎吊運行的平穩(wěn)性。

場地自適應設(shè)計。

自動比例因子計算?？捎行齊TG輪胎變化的影響。

支持多種GPS配置方式：1個雙頻GPS,2個雙頻GPS,1個雙頻GPS+1個單頻GPS.特有的場地控制數(shù)據(jù)庫及其管理。

一體化工具包。從最初的場地測量，YARDMAP生成到后期的維護，我們提供相應階段的工具包，為用戶提供開放的及快速的響應。四 系統(tǒng)工具

1.Smart Yardmap Developing Tool 它基于本公司自主知識產(chǎn)權(quán)的地

理信息系統(tǒng)（GIS）平臺開發(fā)而成。它采用可視視圖界面，顯示場地的測量點位坐標，并根據(jù)這些坐標經(jīng)過相關(guān)的空間編輯操作，生成和實際情況一致的集裝箱堆場數(shù)據(jù)(Block、Stack、Lane)，最后輸出合格的YARDMAP文件。同時可對YARDMAP進行維護修改。

2.通訊線路測試工具

當用戶系統(tǒng)進入正式運行后，為了使用戶能對系統(tǒng)中通訊線路故障進行方便的維護，我們提供了相應的測試工具，包括測試頭和軟件。使用此測試工具，可以很方便地定位通訊線路的故障段和故障點。

3.Yardmap格式檢查工具

當用戶以文本或其它方式提供Yardmap數(shù)據(jù)庫文件時，可能由于使用非圖形化方式進行編輯而生成，可能會隱藏著數(shù)據(jù)錯誤，這樣的數(shù)據(jù)文件如果不進行檢查，而直接用于系統(tǒng)，則會產(chǎn)生運行過程中的故障。基于以???????? 上考慮，我們特別開發(fā)了Yardmap格式檢查工具軟件。以方便用戶對Yardmap數(shù)據(jù)庫文件進行檢查和維護。

4.AGSS維護軟件

AGSS維護軟件可進行靜態(tài)和動態(tài)數(shù)據(jù)采集，并提供實時監(jiān)控界面。

五 系統(tǒng)經(jīng)驗

本公司的AGSS&PDS已經(jīng)成功商用，并應用在世界很多地方。其中應用的碼頭有：香港、美國長灘、安曼等。并先后與港機制造商ZPMC,港口系統(tǒng)供應商PORTEK合作。

六 技術(shù)指標及接口

5． 測向算法

? 測向精度：0.3度/L（RMS）, L為基線長度。

? 初始化得到fix解的最短時間小于10秒。

? 得到fix解的平均時間小于60秒。? 無需靜態(tài)初始化，可以動態(tài)解算。? 數(shù)據(jù)采樣頻率：1Hz。

6． GPS ? “All-in-view” tracking ? User programmable output rates:

-PVT @ 25Hz, 10Hz, 5Hz, or slower-Raw data @ 50Hz, 25Hz, 10Hz, 5Hz, or slower

? Minimal data latency ? 2 separate WAAS channels

? Superior interference suppression(both in-band &out-of-band)? Patented multipath rejection

? Supports RTCM messages 18/19 & 20/21, CMR format& NavCom’s compact binary RTK format.? Supports NMEA 0183(e.g.GGA, GLL, VTG)? Event Marker Input

? Fast acquisition / re-acquisition ?Self survey mode(position averaging)? Measurement Precision(RMS): Raw C/A code: 20 cm @ 42 dB-Hz Raw carrier phase noise:

L1: 0.75 mm @ 42 dB-Hz L2: 0.85 mm @ 42 dB-Hz

? Real-time RTK Accuracy**(RMS): Position(H): < 1cm + 1ppm Position(V): < 2 cm + 1ppm ? Data Latency:

PVT: < 20 ms at all nav rates Raw data: < 20 ms at all rates ? Time-to-first-fix:

Cold Start: < 60 sec(typical)? Reacquisition:

Brief Loss of Signal(less than 3 sec): << 1 second

7． AGSS控制曲線

實際控制曲線如下，由圖可以看出，RTGC的實際控制軌跡在±10cm以內(nèi)。

8． PDS界面

PDS應用軟件包含6個用戶界面Main Screen、Status Display、DGPS Status、Sys Config、Set Config、AGSS Debug Data，如下圖所示：

第二篇：銀行按揭車輛 GPS解決方案

銀行按揭車輛 GPS解決方案

為了拉動內(nèi)需，促進消費，隨著“直客式”汽車消費信貸和汽車租賃業(yè)務(wù)的全面推廣，汽車消費競爭日趨激烈，購車（或租車）者只需支付小額首期車價（或押金），就完全取得車輛的“所有權(quán)”，之后是否按期還貸（還車），只能聽天由命，從而加大了銀行、保險、汽車銷售、汽車租賃公司的經(jīng)營風險。全隱蔽安裝的新科技GPS產(chǎn)品，經(jīng)營者可隨時掌握車輛的實時位置和狀態(tài)，并可設(shè)定范圍限制，一旦出區(qū)自動向中心報告，信貸消費車輛（或租賃車）不再是“放飛的小鳥”，讓您不再擔心被惡意騙貸，從而降低經(jīng)營風險和增加行業(yè)競爭力。銀監(jiān)會近日發(fā)出通知，將汽車消費貸款作為近期專項檢查的一項重點鋪開，這使得車貸風險成

為近期金融業(yè)關(guān)注的熱點話題?！霸谏鐣庞脝栴}沒有徹底解決的時候，利用高科技手段降低車貸風險不失為一種選擇。”

一、控制風險；防止車貸借款人連人帶車逃廢銀行債務(wù)。

二、減少賴賬；如果借款人賴賬不還，車主斷供貸款而銀行經(jīng)催收無效后，GPS的監(jiān)控中心就可通過系統(tǒng)技術(shù)將被監(jiān)控的車輛斷油斷電，使車輛無法開動。

三、遏制轉(zhuǎn)賣；如果借款人將車轉(zhuǎn)手賣掉，銀行和汽車按揭機構(gòu)還可以輕易找到車輛，由此降低車貸被逃廢債務(wù)的風險。

四、防止拆卸；車主如果自行把GPS拆掉，系統(tǒng)還會自動報警。

五、增加保障；銀行和汽車按揭機構(gòu)都會硬性要求車主必須購買車身險，如果被投保的車輛安裝了GPS，就等于給車輛多上了一道安全鎖，車輛在被盜、被搶、被劫或出現(xiàn)其它險情時將可第一時間獲知，在一定程度上也有助于保險公司降低風險。

第三篇：汽車租賃行業(yè)GPS解決方案

汽車租賃行業(yè)GPS系統(tǒng)解決方案

汽車租賃業(yè)被稱為“朝陽產(chǎn)業(yè)”，它因為無須辦理保險、無須年檢維修、車型可隨意更換等優(yōu)點，以租車代替買車來控制企業(yè)成本，這種管理方式，日益受到廣大用戶的青睞。隨著人們生活愿景及工作方式的變化，越來越多的家庭、個人不再需要長期擁有車輛，而是選擇招之即來的用車方式。用戶認為，租賃汽車不僅可以節(jié)省大筆投資，不必支付諸如養(yǎng)路費、保險費和維修費，承擔汽車折損等費用外，甚至都不需要購置車庫、停車位。而汽車租賃行業(yè)也正是在此需求日益增高的時候，得到迅猛發(fā)展。

然而，汽車租賃畢竟是一個新興行業(yè)，市場雖有需求，但由于缺乏有效的管理，它在產(chǎn)生利潤的同時也連帶著風險。車輛被盜、騙租、汽租理賠風險高等諸多問題越來越嚴峻地擺在了汽租經(jīng)營者的面前。

XXXX打造的汽租行業(yè)解決方案，將真正意義上實現(xiàn)汽租車輛的安全保障。隨著移動通信技術(shù)以及GPS定位技術(shù)的發(fā)展使得建立這樣的系統(tǒng)變成可能。通過對車輛的實時定位追蹤，隨時掌握車輛的實際位置和運動趨勢，必要時采取斷油鎖車，當一個GPS被惡意剪線或者拆除時，此時隱蔽安裝的超長待機可以激活，傳出位置信息，可以最大限度地減少車輛拒絕還款的損失。運用XX汽車租賃GPS監(jiān)控管理系統(tǒng)，可以滿足客戶需要隨時隨地掌控車輛動態(tài)的需求，可以對GPS車載設(shè)備全方位實現(xiàn)安全保障，可以向汽車租賃企業(yè)提供車輛管理、財務(wù)管理等各項報表統(tǒng)計服務(wù)，提升客戶市場競爭力，真正做到讓客戶安心，放心。

XX GPS汽車租賃系統(tǒng)功能：

1.手機查車：隨著越來越多的客戶希望隨時隨地便能查看到租賃車輛的狀態(tài)信息，XX推出手機查車功能，只要您的手機支持Android系統(tǒng)或是Iphone系統(tǒng)，下載我們的手機APP軟件，您便可以輕松掌握車輛的位置信息。實時位置信息查詢：

2.實時監(jiān)控：XX汽車租賃GPS監(jiān)控管理系統(tǒng)實行全天候24小時的定位監(jiān)控，為客戶實時掌握追蹤車輛的各種信息。當監(jiān)控車輛發(fā)生異常情況，系統(tǒng)將會進行報警聯(lián)動和相應的應急處理，同時，XX監(jiān)控中心的呼叫中心專業(yè)座席服務(wù)人員將會及時將信息通知到客戶，提醒客戶注意，從而為客戶打造最結(jié)實的安全網(wǎng)絡(luò)。3.GPS雙重保障：汽租行業(yè)騙租、盜車事件的頻繁發(fā)生，有很多源于GPS設(shè)備被惡意破壞，導致追蹤不到車輛信息。結(jié)合這一現(xiàn)狀，XX汽設(shè)計了一款更為安全的GPS終端輔助設(shè)備，該設(shè)備體積小、拆除報警、安裝隱蔽（強磁磁鐵）、防屏蔽、防探測，能最大程度降低GPS終端被破壞的風險，為客戶解決一切后顧之憂。

系統(tǒng)基本功能

XX汽車租賃GPS監(jiān)控管理系統(tǒng)除具備以上特色優(yōu)勢之外，也具備GPS監(jiān)控的各種基本功能：

●實時定位

主機接收GPS衛(wèi)星信號，得到車輛實時經(jīng)度、緯度、速度、方向等數(shù)據(jù)信息，定時向系統(tǒng)平臺與中心發(fā)送數(shù)據(jù)信息，從而在用戶監(jiān)管中心和手機APP上隨時掌握車輛動態(tài)。

●定時上傳數(shù)據(jù)

通過用戶監(jiān)管中心下發(fā)“定時間隔”指令，使主機按“定時間隔”中的時間上傳車輛狀態(tài)

等數(shù)據(jù)。

●盲區(qū)補傳

設(shè)備進入盲區(qū)，上傳數(shù)據(jù)失敗。會智能觸發(fā)每5小時一次尋找離開盲區(qū)時間，并上傳定位數(shù)據(jù)。離開盲區(qū)，成功上傳后，設(shè)備智能恢復原工作狀態(tài)。

●智能追車

當有線的GPS設(shè)備被惡意拆除時，啟動隱藏安裝的無線設(shè)備，開啟智能省電功能的本產(chǎn)品，找車時長可延長至7天或以上。

●越界報警

當行駛車輛超出所設(shè)定的行駛范圍或者行駛路線時，系統(tǒng)報警窗口顯示該車越出行駛界限提示，監(jiān)控中心立即向客戶匯報情況。

●超速報警

監(jiān)管中心可對車輛設(shè)置速度門限，當行駛速度超出限值達到規(guī)定時間時，設(shè)備自動向監(jiān)管中心報警。

●斷電報警

由于人為或非人為原因給車載設(shè)備斷電后，車載設(shè)備自動啟用備用電池供電，并向系統(tǒng)平臺與中心發(fā)出斷電報警。相關(guān)人員，可通過監(jiān)管中心處理斷電報警。

●切斷油路

監(jiān)管中心可下發(fā)“關(guān)閉油路”指令，使油路關(guān)閉，車輛停止行駛，并只能由監(jiān)管中心控制油路開啟（汽車在高速行駛時，關(guān)閉油路可能會出現(xiàn)危險）。

●里程統(tǒng)計 不需增加額外的傳感器，能夠?qū)囕v行駛的里程數(shù)進行統(tǒng)計。

●報表生成

車輛位置、里程、速度、啟動、行駛報表、故障報表、上下線情況等報表查詢與導出。

●電瓶低壓報警

當汽車運行時的電壓低于監(jiān)管中心對主機設(shè)置的工作電壓時，車載設(shè)備自動向監(jiān)管中心報警。

●脫落報警（光感）

當設(shè)備脫離施工時的固定位置，設(shè)備檢測到由暗到亮，即上傳該報警狀態(tài)。

●全天記錄

實時全球衛(wèi)星定位監(jiān)控并存儲車輛行駛信息，采用動、靜態(tài)數(shù)據(jù)庫，為用戶提供軌跡回放、輸出各類報表；如進入通訊盲區(qū)或通訊中斷，自動存儲數(shù)據(jù)，在恢復通訊后，向監(jiān)控中心發(fā)回車輛數(shù)據(jù)。

●對短時間內(nèi)不返數(shù)據(jù)車輛的及時通知與監(jiān)管 一般車輛在30-60分鐘左右不返數(shù)據(jù)，監(jiān)控中心將會立即通知相關(guān)人員，查看原因，并做好記錄。每天再進行一次全面復查，查詢監(jiān)控車輛是否恢復正常監(jiān)控，并做好更新記錄。

●對庫存車輛歷史行駛數(shù)據(jù)的統(tǒng)計與回訪

系統(tǒng)具有月和年數(shù)據(jù)信息存儲功能，適于用戶系統(tǒng)調(diào)擁、查詢、調(diào)用任一時間段某車輛行駛數(shù)據(jù)進行軌跡回放。

●對汽租車輛在租車過程中出現(xiàn)異常的協(xié)助與監(jiān)管

外租車輛有時會出現(xiàn)租金拖欠不交、騙車，調(diào)車行駛中找不到目的地、長時間不能監(jiān)控聯(lián)系不到租車人等情況，監(jiān)控中心將通過各種渠道，如：斷油、斷電、跟蹤追車、搜索某時間段的停車點、指路、違章的相關(guān)查詢等幫助汽車租賃公司追蹤到車輛。產(chǎn)品展示

第四篇：基于 GPS 的時間和頻率解決方案

基于 GPS 的時間和頻率解決方案

全球定位系統(tǒng)（GPS）星群由24顆或更多人造衛(wèi)星組成，它們分別位于6個軌道平面內(nèi)，高度大約是12550英里。這些人造衛(wèi)星通過星載的原子鐘進行同步，不斷地以L波段上的兩個頻率來傳送測距信號、它們當前的時間以及軌道動態(tài)，這兩個頻率分別被稱為L1（1575.42MHz）和L2（1227.6MHz）。民用GPS通常只使用L1波段，而勘測與軍事用途則需要同時使用L1和L2波段。

GPS星群的設(shè)計要保證在任何給定時間、在地球上的任何位置都至少能夠看到4顆人造衛(wèi)星。使用4顆GPS人造衛(wèi)星的測距和傳送的人造衛(wèi)星軌道信息，GPS接收器就能夠準確地求出位置和時間。這是借助于數(shù)學手段，通過求出以4個或更多的人造衛(wèi)星為中心的4個或更多球體的交點而完成的。

通過GPS位置解算可以得到當前的緯度、經(jīng)度和高度，誤差在5m以內(nèi)（僅使用L1波段），而定時則精確到10ns以內(nèi)。如果GPS接收器的位置固定，就可以將位置解固定，并采用距離測量來進一步提高時間解的精度。同樣，位置固定的接收器只要能看到一顆人造衛(wèi)星就能夠得到時間解，這種情況可能出現(xiàn)在接收器的天空視野被部分遮擋的時候。GPS系統(tǒng)同步到其自身的時間標度——GPS時間，由美國海軍天文臺（USNO）提供。USNO運營著兩臺主時鐘設(shè)備來為GPS系統(tǒng)提供準確的時間，其中一臺在美國華盛頓特區(qū)（USNO），而另一臺則在美國科羅拉多溫泉（Colorado Springs）縣（AMC）。GPS時間也與協(xié)調(diào)世界時間（UTC）保持同步，后者是國際時間標準。但是與UTC不同的是，UTC使用閏秒來加以修正以補償?shù)厍蜃赞D(zhuǎn)的變化，而GPS時間則是一種連續(xù)的時間標度，無須上述修正。GPS時間標度中沒有時間跳躍，這一點簡化了GPS接收器中連續(xù)的時間和位置求解。在1980年，UTC和GPS時間是對準的。但自此之后，UTC就通過增加閏秒來進行周期性的修正，所以GPS時間現(xiàn)在要比UTC時間超前15s。GPS人造衛(wèi)星的數(shù)據(jù)廣播中包含了UTC修正參數(shù)以及對未來的閏秒的預告。這就使得GPS接收器能夠根據(jù)GPS時間來計算UTC時間。

GPS接收器以標準格式輸出人造衛(wèi)星的信息和時間/位置解。NMEA0183或NMEA2000規(guī)范對最常見的格式進行了定義。這些規(guī)范所定義的語句包括了可見人造衛(wèi)星、人造衛(wèi)星信號強度、GPS或UTC時間解和位置解。制造商可能也會定義語句，以便用定制的格式來輸出數(shù)據(jù)或者提供對自家GPS接收器特殊功能的訪問。

基于GPS的定時與同步解決方案既可作為一種時間源或時間參考，也可以作為一種簡單的時間比對方法。過去，高端機架安裝系統(tǒng)通常都基于銣時鐘技術(shù)，它能夠在長達數(shù)周時間內(nèi)與主參考時鐘精度維持極其嚴格的長時間穩(wěn)定特性，是這個領(lǐng)域的一種標準供應品。當然，高端技術(shù)的價格也會很高。不難想到，一個這種類型的機架安裝單元可能就需要花費數(shù)千至數(shù)萬美元。

不過，目前，得益于元件設(shè)計、制造技術(shù)的進步和不斷變化的規(guī)格要求，基于GPS的時間和同步解決方案已經(jīng)在各類不同技術(shù)領(lǐng)域的許多不同應用中變得非常普及。有簡單的GPS定時接收器，小批量價格在75美元以內(nèi)；也有更為復雜的基于GPS的設(shè)備，具有極佳的相位噪聲和保持特性，價格在每臺500美元以下，基于GPS的定時和同步已經(jīng)可提供給任何應用使用。這個過程是對GPS接收器的定時要求進行優(yōu)化而開始的。GPS定時輸出信號，或1pps（脈沖/秒），根據(jù)實現(xiàn)的不同，其精度通常可達納秒或毫秒，是對人造衛(wèi)星所提供GPS時間的一種直接反映。某些GPS定時接收器也能夠從PPS中產(chǎn)生出準確的頻率輸出。

相位準確的時間是GPS解決方案不可缺少的組成部分。GPS定時接收器可以通過求解位置和時間的三角等式，從而將位置確定到1m以內(nèi)，將時間確定到納秒級。通過連續(xù)求解GPS等式，就能夠在本地（在接收器處）對GPS時間標度進行重建。過程噪聲事件——與GPS時間標度的偏差，表現(xiàn)為相位（時間）誤差。因為接收器的本地時鐘同步到GPS時間標度，所以接收器能夠產(chǎn)生精確的每秒1個脈沖的1pps輸出，它與GPS時間標度之間的誤差只有數(shù)納秒。

保持在接收不到GPS信號的時間段內(nèi)，接收器會進入保持模式，它將根據(jù)最后一次GPS時間和時鐘漂移解及本地時鐘的穩(wěn)定性來生成定時輸出。通過存儲最后一次已知是正確的時間和時鐘漂移解，1pps和頻率輸出的穩(wěn)定性就只取決于本地振蕩器的穩(wěn)定性。

對于嚴格的保持要求而言，接收器的溫度控制振蕩器（TCXO）可以更換為具有所需穩(wěn)定性的恒溫振蕩器（OCXO）。一旦從保持模式恢復正常，1pps和頻率輸出就恢復為GPS的計算解。高級GPSDO解決方案隨著對規(guī)格更為敏感的應用需求在市場上變得越來越重要，更精確、成本更低的基于GPS的定時和頻率設(shè)備就變得越來越多。在標準GPS定時接收器的基礎(chǔ)上，更為復雜的GPSDO（GPS鎖定晶體振蕩器）增加了鎖相環(huán)電路和穩(wěn)定性更高的振蕩器，以提高設(shè)備的相位和保持性能。

這些設(shè)備具有許多不同的尺寸和形狀因子，既有帶通孔引腳以便在PCB安裝的單元，也有已包裝好、帶有標準接頭以便于集成的單元。GPSDO的價格通常在200～1000美元的范圍內(nèi)，取決于其外形和特性。

現(xiàn)在，我們得到了高精度的時間和頻率信息，而成本只是此前的一小部分。用戶不再必須購買昂貴而復雜的機架安裝系統(tǒng)，因為精心設(shè)計的帶有PPS和頻率輸出的GPS接收器能更好地滿足他們的需求。在選擇GPS定時/頻率解決方案時，應該參照下面這些簡單的準則： 1.確認你的GPSDO解決方案供應商完全支持設(shè)備的GPS接收器部分。如果供應商的解決方案中的GPS接收器部分是從其他公司獲得的，那么它就很有可能并不具備為其客戶提供正確支持所必需的GPS經(jīng)驗。2.確認你的GPSDO解決方案供應商設(shè)計并開發(fā)了在其設(shè)備中所使用的振蕩器。同樣，如果它沒有特定的振蕩器經(jīng)驗，可能就無法為客戶的技術(shù)需求提供直接支持。3.確認你的GPSDO供應商在提供這些類型的基于GPS的定時和頻率解決方案方面擁有較長的從業(yè)歷史。將這些設(shè)備的元件整合到單個設(shè)計中并不是一項簡單的事情。復雜的濾波和GPS固件設(shè)計是產(chǎn)品中不可缺少的部分。總是有些名不副實的供應商，它們只是拋出自己的解決方案和任何可用的部件，而沒有全面理解自己的產(chǎn)品或者將會整合這些產(chǎn)品的應用。4.確認你的GPSDO供應商熟悉你的應用的特性。在購買任何GPSDO設(shè)備之前，先與供應商討論一下你的應用。通過簡單的技術(shù)交談，你就能夠知道供應商是否能夠為你的需求提供正確的支持。

5.確認自己確切地了解應用的定時和/或頻率控制的技術(shù)需求。你對性能要求表達地越清楚，你就越有機會獲得能完美地適用于你的應用的GPS解決方案。公司往往都會對自己的需求提出過高的要求，結(jié)果就會購買昂貴的系統(tǒng)，超出了自己的實際需求。

第五篇：森林護林員GPS巡檢解決方案

一：項目背景

森林是全球生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，由于氣候變暖和人為原因，森林火災的發(fā)生頻率逐年增高，在中國，森林資源相對匱乏，而頻繁發(fā)生的森林火災除了造成巨大經(jīng)濟損失和人員傷亡，更對我國林業(yè)生態(tài)環(huán)境和林業(yè)產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟構(gòu)成嚴重影響。分析森林火災的成因，既有人為因素，還有雷擊、自燃等非人為因素，在加強管理的同時，也應加大巡檢力度，以防止突發(fā)事件的發(fā)生。由于山區(qū)路途較遠，往往出現(xiàn)巡檢不到位的情況。

護林員GPS巡檢管理系統(tǒng)是為林業(yè)護林部門提供對防火、防盜、防蟲災的林業(yè)巡檢管理系統(tǒng)，通過GPS全球定位技術(shù)，和GIS地理信息實現(xiàn)對森林護林員防火、防盜、防蟲災工作進行嚴格規(guī)范化的管理，能通過GPS衛(wèi)星定位手機自動或手動上報信息，并支持拍照、錄像，能及時向管理中心反饋巡檢過程中發(fā)現(xiàn)的各種事件，并標明準確的經(jīng)度緯度，在發(fā)生危及森林管護人員人身及生命安全的突發(fā)事件時，能一鍵報警發(fā)送緊急求救信號，標明準確的經(jīng)緯度，給營救人員提供準確的地理位置。并且能完成林業(yè)局自行定義巡檢地區(qū)、巡檢路線、巡檢時間、巡檢人員、排班計劃、網(wǎng)絡(luò)查詢、遠程管理及異地傳輸?shù)葟姶蟮墓δ?，使用簡單方便，無需要任何操作也能完成護林巡檢工作。

二、系統(tǒng)介紹

1、系統(tǒng)設(shè)計目的

? 增強安全防范管理的科學化手段，技術(shù)實現(xiàn)具有先進性； ? 實現(xiàn)對現(xiàn)場巡檢人員實時監(jiān)控，達到集中管理的目的； ? 解決現(xiàn)場突發(fā)事件的應急處理實現(xiàn)對現(xiàn)場人員緊急調(diào)動； ? 實現(xiàn)巡檢軌跡與巡檢數(shù)據(jù)全部上傳，提供軌跡回放與數(shù)據(jù)查詢；

2、系統(tǒng)設(shè)計原則

? 可靠性：系統(tǒng)可保證長期安全地運行。

? 安全性：系統(tǒng)具有必要的安全保護和保密措施，有很強的應對計算機犯罪和病毒的防范能力，支持多用戶分級管理的要求；

? 容錯性：系統(tǒng)具有較高的容錯能力，有較強的抗干擾性。對各類用戶的誤操作應有提示或自動消除的能力；

? 可擴充性：系統(tǒng)的硬軟件具有擴充升級的余地，不可因硬軟件擴充、升級或改型而使原有系統(tǒng)失去作用；

? 實用性：注重采用成熟而實用的技術(shù)，使系統(tǒng)滿足用戶業(yè)務(wù)需求； ? 先進性：采用國際先進的5代GPS定位模塊，跟蹤國內(nèi)外最先進的計算機硬軟件技術(shù)、信息技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，使系統(tǒng)具有較高的性能指標； ? 易操作性：貫徹面向最終用戶的原則，建立友好的用戶界面，使用戶操作簡單直觀，易于學習掌握；

3、巡檢流程

巡檢人員隨身攜帶GPS專業(yè)巡檢器，在規(guī)定線路上巡檢，巡檢器將實時接收衛(wèi)星發(fā)出的經(jīng)度、緯度、時間等信息，同時將巡檢的軌跡信息通過GPRS實時上傳至管理中心（接收信號與上傳數(shù)據(jù)的規(guī)則可以設(shè)置，如每隔一分鐘定位一次或每行走100米定位一次）。經(jīng)過考勤點，巡檢器會有聲音提示記錄考勤成功。如果遇到特殊情況，如濫砍亂伐、火災等突發(fā)情況可拍照立刻回傳到管理中心；同時具有手機功能，可一鍵撥打緊急電話，聯(lián)系管理中心。管理中心人員可在軟件中查看當天巡檢的人數(shù)，地圖界面實時更新，顯示最后一次上傳數(shù)據(jù)的時間和地點。

4、手持終端基本功能

林業(yè)防護人員GPS移動巡護管理系統(tǒng)兼容性非常強，巡檢器與林業(yè)GPS巡護系統(tǒng)結(jié)合使用，GPS衛(wèi)星定位精度在10m以內(nèi)。

1、全自動模式巡檢，巡檢過程無需人為管理

2、自動獲取巡檢任務(wù)及相關(guān)數(shù)據(jù)

3、無信號時可正常巡工作，數(shù)據(jù)不會丟失，信號正常后數(shù)據(jù)自動上傳，無需管理

4、自動獲取衛(wèi)星信號，并采集、記錄、上傳位置坐標

5、以拍照、錄像、文字等方式記錄巡山護林過程中發(fā)生的異常情況（樹木被砍伐，可疑動物出入、火災易發(fā)區(qū)等）

6、自動記錄巡檢過程（巡檢時間、人員、軌跡、區(qū)域）

7、緊急情況分類別一鍵發(fā)送

8、隨時在電子地圖上查看管護區(qū)域情況及當前位置

5、管理平臺功能介紹

1、無需安裝查詢端，在手機、平板、電腦上都可直接登錄查看管理

2、人員信息管理

3、分級別管理權(quán)限

4、護林員管護區(qū)域管理

5、巡檢任務(wù)分配

6、林區(qū)分布圖導入

7、實時接收報警信號

8、區(qū)域劃分，工作時間離開巡護范圍報警通知

9、火災多發(fā)區(qū)、水源區(qū)域、重點巡檢區(qū)域等信息標注

10、在電子地圖上實時監(jiān)控護林員當前位置及軌跡跟蹤

11、歷史軌跡動態(tài)回放

13、查看巡檢現(xiàn)場情況、指揮并對事件進行處理，留檔保存，方便后期調(diào)閱。

14、自動分析、統(tǒng)計巡檢數(shù)據(jù)

15、自動考核巡檢工作，并生成各種考核報表，支持導出、打印。

16、發(fā)送內(nèi)部通知公司

6、GPS專業(yè)巡檢手持機功能特點

? 采用GPS衛(wèi)星定位技術(shù)，GPS導航：內(nèi)置GPS，支持A-GPS，全天侯，自動接收衛(wèi)星定位信息。自動衛(wèi)星定位，記錄時間信息，并進行軌跡記錄及回傳； ? 實時顯示當前的經(jīng)度、緯度、時間、信號強度、電池狀態(tài)；

? 具有通話、拍照、發(fā)送圖片、報警等功能，多媒體信息采集功能（拍照、錄像、文字），自動記錄位置坐標（GPS定位）并實時上報；

巡更數(shù)據(jù)采集、記錄、實時位置、圖像視頻回傳、軌跡記錄等功能； 緊急情況分類別一鍵報警（如火災報警、蟲災報警等）； ? 安卓2.0以上操作系統(tǒng)；

? 采用 500 萬像素 AF 拍照，可將現(xiàn)場圖片上傳至管理中心 ； ? 防塵防水等級 IP68，可承受2.0米高度跌落到地面的沖擊，確保在各種惡劣環(huán)境下的工作。

? 數(shù)據(jù)自動實時回傳，無需操作，方便普通護人員使用； ? 自動記錄在其管護區(qū)域內(nèi)的巡護里程統(tǒng)計功能；

? 手持端無信號時可正常完成巡護工作，數(shù)據(jù)自動緩存，檢測到信號時數(shù)據(jù)自動上報，無需要人為管理，即使在惡劣條件環(huán)境也可以保證數(shù)據(jù)的完整性； ? 隨時在電子地圖上查看自己的當前位置； ? 隨時查看管理員發(fā)布的內(nèi)部通知公告； ? 巡更器操作中文語音播報，方便巡邏人員使用。

? 防退出功能：退出系統(tǒng)需要輸入授權(quán)密碼，防止工作人員無意或故意退出系統(tǒng)，不正常工作。

? GPS定位、射頻識別技術(shù)以及無線傳輸技術(shù)相結(jié)合； ? 監(jiān)控容量大，擴容方便，系統(tǒng)兼容性好的特點； ? 可實時掌握巡邏人員的工作狀態(tài)及所在巡檢線路； ? 位置信息準確，數(shù)據(jù)傳送及時；

? 采用語音通話功能，可將現(xiàn)場緊急情況上報管理中心； ? wi-fi數(shù)據(jù)傳輸模式，傳輸速度快；

? 可將現(xiàn)場情況及圖片信息編輯處理后上傳管理中心；