专利名称：车载gps+cdma复合定位的方法及其终端的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种GPS(Global Positioning System全球卫星定位系统)定位技术；具体地说，涉及基于GPS、无线通讯、互联网及空间地理信息的定位服务的方法及其终端。
背景技术：
自从GPS问世以来，就以其高精度、全天候、全球覆盖、方便灵活和优质价廉吸引了全世界许多用户。目前，国内GPS应用发展势头迅猛，短短几年间，GPS在我国的应用已从少数科研单位和军事部门迅速扩展到各个民用领域。GPS的广泛应用改变了人们的工作方式，提高了工作效率，带来了巨大的经济效益，具有广阔的应用前景。
伴随着无线通讯技术的迅猛发展，基于定位技术和无线通讯技术的移动终端产品占尽了定位服务领域的先锋。定位技术与无线通讯技术的结合应用扩大了各自的应用领域，特别是对移动目标的实时监控与管理提供了强有力的技术支持手段。然而，由于移动目标往往停泊在高楼林立的大街上，行驶在空旷的野外，停放在车库里、空中、水上等各种不同的地方，这就对移动目标的定位提出了新的需求。
目前，定位终端产品主要有GPS定位终端、混合定位终端(Global PositioningSystem One，简称GPSOne)、基站定位(Code-DivisionMulti-pleAccess码分多址，简称CDMA)。
1、GPS定位终端优势分析*全球地面连续覆盖，24颗卫星均匀分布，只要接收4颗以上的卫星就可以实现定位功能；*定位精度较稳定；*操作简单，观测方便。
缺点分析*接收不到4颗以上的卫星信号时，无法完成定位，例如室内或高楼群间；*受天气、气候的影响，恶劣的气候环境中无法实现定位。
2、GPSOne定位终端优势分析*利用GPS和CDMA 1X网络混合定位既可以实现野外定位也可以完成室内定位；*在卫星信号或是基站较密的情况下，定位精度比较高，可达到5-50米；*方便接入差分服务。
缺点分析*定位精度受CDMA 1X网络影响较大，在没有基站或基站密度不高的情况下，定位精度难以保证。
3、CDMA定位终端利用CDMA基站虽然可以实现定位功能，但其定位精度低，且在没有基站的情况下无法定位。
经委托“湖北省科技信息研究院查新检索中心”检索，其结论是“检索未见同时采用四重复合定位，即卫星定位、CDMA基站+卫星定位、CDMA基站三角定位、CDMA扇区定位的GPS复合定位终端研究报道。”发明内容本发明的目的在于解决现有的定位终端产品存在的上述的缺点和不足，提供一种真正适应市场需求的全天候连续定位的技术——车载GPS+CDMA复合定位的方法及其终端。
本发明的目的是这样实现的采用先进的、突破常规的技术，将全球定位系统、无线通讯网络、互联网与地理信息系统完美结合，以GIS平台为基础，以GPS、GPSOne、CDMA定位方法为核心，采用文本、图片、视频、音频作为数据传输手段，让移动终端获取与当前位置相关的信息。
同时采用了无线通信网络和GPS卫星信号的GPSOne技术，是同时从GPS卫星和CDMA 1X网络收集测量数据的，然后通过组合这些数据生成精确的三维定位。在GPS卫星信号和无线网络信号都无法单独完成定位的情形下，GPSOne系统会组合这两种信息源，只在有一颗卫星和一个小区站点就可以完成定位，解决了传统方案都无法解决的问题。另外，GPSOne系统的基础辅助设备还提供了比常规GPS定位高出20dB的灵敏度，性能的改善使GPSOne混合定位方式可以在现代建筑物的内部深处或市区的楼群间正常工作，而两种传统的方案在这些地方通常是无法进行定位的。
当然，再精确的定位技术，如果需要很长时间才能完成定位，那对于普通用户也是无法忍受的。比如在紧急救助和实时移动地图等应用中，定位速度是极为关键的。GPSOne获取第一个定位信息的时间非常短，网络的数据库会根据不断更新的信息，告诉移动设备向哪颗卫星询问信息。这就意味着在最理想的情况下，获取第一个定位信息可能只需不到一秒钟，即使在最困难的情况下，定位也只需几十秒。甚至在无法与网络取得联系的情况下，终端设备依然能找到卫星，因此GPSOne是一种高度独立和可靠的技术。
目前CDMA系统采用的主流方法是GPS和AFLT(高级前向链路三边测量)混合定位的方式，可简称为网络辅助混合定位。它利用CDMA无线系统本身独有的特性来实现用户的定位，如终端与网络严格的时钟同步、基站可以提供GPS导航信息以及手机可以利用基站信号的码片时延来确定距离等特性，从而简化了定位精度；此外，现有的CDMA网络可以比较容易地升级成为支持定位业务的网络，而且CDMA的定位过程对现有的业务的影响也比较小。在野外，可以利用GPS定位提供高精度的位置信息，同时网络则可以提供辅助信息来缩短定位时间和提高定位精度；在城市，可以利用基站密集的优势，提供基于基站信号、或者GPS和基站信号混合的方式定位，实现在复杂环境下(如室内、城市高楼之间)的精确定位。
具体地说，1、方法1)由图1可知，本方法由中心服务站1、数据库2、监控中心3、复合定位终端4、CDMA基站5、GPS卫星6组成一个工作系统；中心服务站1分别与数据库2、监控中心3、复合定位终端4连接，复合定位终端4分别与CDMA基站5、GPS卫星6连接。
中心服务器1，负责定位终端位置信息的预处理及数据库存储、监控台指令的下发、位置信息向监控台的反馈。
数据库2，负责整个系统信息数据的存储与查询。
监控中心3，监控中心的人机交互界面，向定位终端发送定位请求以及报警处理等信息，并回显定位终端的实时位置以及其它信息。
定位终端4，负责位置信息的获取，并自动根据GPS信号情况切换定位方式；显示监控中心3下达的指令信息，并能向监控中心3发送反馈信息。
CDMA基站5，GPS信号不太良好或完全没有GPS信号时的定位信息来源。
GPS卫星6，GPS信号良好时的定位信息来源。GPS信号不太良好时的辅助定位信息来源。
基于该终端产品的整个系统由定位终端、监控中心、CDMA 1X无线网络、GPS系统和GPSOne系统几部分构成。移动终端利用GPS接收模块4.3和GPSOne接收模块4.5实现自身定位，通过CDMA 1X网络将自身的定位信息发送至监控中心，监控中心再通过CDMA网的语音业务与移动目标建立语音通讯，同时也可以利用短消息业务向移动目标发送中文短消息。
通过此方法使监控中心或其他外部应用系统可随时获取移动目标的位置信息，对其实施监控和管理。
2、工作流程1)移动目标(终端4)→监控中心3①移动目标接收GPS或GPSOne信号，并解算出位置信息；②移动目标将解算出的位置信息通过无线信令信道至CDMA 1X网关；③CDMA 1X网关接收移动目标发送的信息，并将数据信息通过互联网传至监控中心3；④监控中心3利用CDMA 1X网关传来的数据信息实现对移动目标的定位监控。
2)监控中心3→移动目标(终端4)①监控中心执行相关监控指令(如询位置指令、监听指令、断电指令等)；②监控指令通过互联网传至CDMA 1X网关；③CDMA 1X网关将监控指令信息进行调制发射，通过信令信道传至移动目标；移动目标接收CDMA 1X网关发送的信息并执行相关指令。
3)远程用户→监控中心3①远程用户执行相关指令(如询位置指令、监听指令、断电指令等)；
②相关指令通过INTERNET网络传送到监控中心。
2、终端由图1可知，本终端由液晶显示屏4.1、主机板4.2、GPS接收模块4.3、GPS预处理模块4.4、GPSOne接收模块4.5、GPSOne预处理模块4.6、CDMA 1X通讯模块4.7组成；GPS接收模块4.3、GPS预处理模块4.4、主机板4.2依次连接；GPSOne接收模块4.5、GPSOne预处理模块4.6、主机板4.2依次连接；主机板4.2分别与液晶显示屏4.1、CDMA 1X通讯模块4.7连接。
所述的液晶显示屏4.1是用来显示地图及应用系统界面，用户通过此界面向主机发送请求，实现人机交互的功能。
所述的主机板4.2是终端的数据处理核心部件，所有的位置信息和其他数据信息都由该部件进行处理，实现定位、通讯及软件功能。
所述的GPS接收模块4.3放置在主机的外部，用来接收GPS信号。
所述的GPS预处理模块4.4是用于处理GPS位置信息的。
所述的GPSOne接收模块4.5放置在主机的外部，用来接收通讯信号。
所述的GPSOne预处理模块4.6是用于处理GPSOne位置信息的。
所述的CDMA 1X通讯模块4.7实现通讯功能。
本终端的工作原理是首先通过GPS接收模块4.3接收卫星信号，如果GPS接收模块4.3能够正常地接收卫星信号，则由GPS预处理模块4.4对其进行处理，并传送给主机板4.2；当GPS接收模块4.3接收不到卫星信号时，则通过主机板4.2，自动切换至GPSOne混合定位方式对其进行定位；如果GPSOne能够接收到卫星或者基站的信号，则将其交由GPSOne预处理模块4.5进行处理，并传送到主机板4.2；当GPSOne混合定位方式也无法实现精确定位时，利用主机板4.2的终端软件系统自动匹配联通的CDMA基站(CDMA三角定位和扇区定位)对移动平台进行有效定位。
本发明集成了GPS、GPSOne、CDMA三项定位技术的GPS+CDMA复合定位终端，不仅解决了传统GPS室内无法定位的难题，而且弥补了GPSOne受网络影响较大的不足，真正实现全天候连续定位。
具体地说，具有以下优点和积极效果
①实现了室内定位；②不受天气、气候条件的影响，在恶劣气候环境中也能实现精确定位；③受CDMA 1X网络影响小，在CDMA 1X基站密集度不高的情况下也能实现精确定位；④支持多媒体数据传输。
经湖北省科学技术厅组织的以刘经南院士为鉴定主任的专家鉴定会鉴定认为，该终端产品经过实际运行考察，功能和精度指标达到设计要求，各项性能经过湖北省电子产品质量检验所检测，符合电子产品的各项检验标准。该项目在总体应用上达到国内先进水平；在我国应用GPS+CDMA技术实现船舶和车载监控定位服务方面填补了空白，达到国内领先水平。
图1-本方法流程图；图2-本终端组成方框图。
其中1-中心服务站。
2-数据库。
3-监控中心。
4-复合定位终端。
4.1-液晶显示屏，多媒体用户交互界面，主要用于实现地图显示、位置信息显示及向主机板发送操作指令。
4.2-主机板，具有以下功能①终端服务功能处理用户请求，并返回结果；②控制功能通讯数据的发送与接收，GPS数据的发送与接收，GPSOne数据的发送与接收，GPS和GPSOne的切换；③实现与通讯模块的多媒体数据通讯。
4.3-GPS接收模块，接收GPS信息。
4.4-GPS预处理模块，解释GPS信息，将其转换成GPS位置信息标准格式并传输至主机板4.2。
4.5-GPSOne接收模块，接收GPS信息和基站信息。
4.6-GPSOne预处理模块，解释GPS信息或基站信息，将其转换成GPS位置信息标准格式并传输至主机板4.2。
4.7-CDMA 1X通讯模块，通讯数据的发送与接收；GPS数据、GPSOne数据的发送与接收；实现与主机板之间的多媒体数据通讯。
5-CDMA基站6-GPS卫星具体实施方式
下面结合实施例进一步说明1、液晶显示屏4.1选用元太PD035VX1；主要技术参数*分辨率640*RGB*480；*亮度350；*对比度300∶1；*接口 数字。
2、主机板4.2选用研详FSC-66111d2n；FSC-6611LD2n是一款PIII级全长型带PICMG金手指的CPU卡，Intel Socket 370结构，采用Intel 815E芯片组，集成显示，支持CRT、DSTV、TFT，支持PICMG/DVD调码，另板载ATI显示芯片，带16MB独立显存，主板一个Intel 82801集成网络接入口和一个Intel 82559以太网接入口，集成功能强大的SuperI/O芯片ITE 8712。
3、GPS接收模块4.3选用雅迅公司的GK-110系列车载终端。
4、GPS预处理模块4.4选用雅迅公司的GK-110系列车载终端。
5、GPSOne接收模块4.5选用AnyDATA公司的EMIV-S800R。
6、GPSOne预处理模块4.6选用AnyDATA公司的EMIV-S800R。
7、CDMA 1X通讯模块4.7选用DTGS-800；DTGS-800是anydata公司利用qualcom公司的含有GPSOne技术的MSM6050开发出来的CDMA通信模块，具有复合定位、语音通话、收发短信、传送数据等功能。
权利要求
1.一种车载GPS+CDMA复合定位的方法，包括中心服务站(1)、数据库(2)、监控中心(3)、CDMA基站(5)、GPS卫星(6)；其特征在于1)由中心服务站(1)、数据库(2)、监控中心(3)、复合定位终端(4)、CDMA基站(5)、GPS卫星(6)组成一个工作系统；中心服务站(1)分别与数据库(2)、监控中心(3)、复合定位终端(4)连接，复合定位终端(4)分别与CDMA基站(5)、GPS卫星(6)连接；2)工作流程1)移动目标→监控中心(3)①移动目标接收GPS或GPSOne信号，并解算出位置信息；②移动目标将解算出的位置信息通过无线信令信道至CDMA 1X网关；③CDMA 1X网关接收移动目标发送的信息，并将数据信息通过互联网传至监控中心(3)；④监控中心(3)利用CDMA 1X网关传来的数据信息实现对移动目标的定位监控；2)监控中心(3)→移动目标①监控中心执行相关监控指令；②监控指令通过互联网传至CDMA 1X网关；③CDMA 1X网关将监控指令信息进行调制发射，通过信令信道传至移动目标；移动目标接收CDMA 1X网关发送的信息并执行相关指令；3)远程用户→监控中心(3)①远程用户执行相关指令；②相关指令通过INTERNET网络传送到监控中心。
2.一种车载GPS+CDMA复合定位的终端，其特征在于由液晶显示屏(4.1)、主机板(4.2)、GPS接收模块(4.3)、GPS预处理模块(4.4)、GPSOne接收模块(4.5)、GPSOne预处理模块(4.6)、CDMA 1X通讯模块(4.7)组成；GPS接收模块(4.3)、GPS预处理模块(4.4)、主机板(4.2)依次连接；GPSOne接收模块(4.5)、GPSOne预处理模块(4.6)、主机板(4.2)依次连接；主机板(4.2)分别与液晶显示屏(4.1)、CDMA 1X通讯模块(4.7)连接。
3.按权利要求2所述的一种车载GPS+CDMA复合定位的终端，其特征在于液晶显示屏(4.1)选用元太PD035VX1。
4.按权利要求2所述的一种车载GPS+CDMA复合定位的终端，其特征在于主机板(4.2)选用研详FSC-66111d2n。
5.按权利要求2所述的一种车载GPS+CDMA复合定位的终端，其特征在于GPS接收模块(4.3)选用雅迅公司的GK-110系列车载终端。
6.按权利要求2所述的一种车载GPS+CDMA复合定位的终端，其特征在于GPS预处理模块(4.4)选用雅迅公司的GK-110系列车载终端。
7.按权利要求2所述的一种车载GPS+CDMA复合定位的终端，其特征在于GPSOne接收模块(4.5)选用AnyDATA公司的EMIV-S800R。
8.按权利要求2所述的一种车载GPS+CDMA复合定位的终端，其特征在于GPSOne预处理模块(4.6)选用AnyDATA公司的EMIV-S800R。
9.按权利要求2所述的一种车载GPS+CDMA复合定位的终端，其特征在于CDMA1X通讯模块(4.7)选用DTGS-800。
全文摘要
本发明公开了一种车载GPS+CDMA复合定位的方法及其终端，涉及一种GPS定位技术；具体地说，涉及基于GPS、无线通讯、互联网及空间地理信息的定位服务的方法及其终端。本方法由中心服务站1、数据库2、监控台3、复合定位终端4、CDMA基站5、GPS卫星6组成一个工作系统；本终端由液晶显示屏4.1、主机板4.2、GPS接收模块4.3、GPS预处理模块4.4、GPSOne接收模块4.5、GPSOne预处理模块4.6、CDMA 1X通讯模块4.7组成。本发明集成了GPS、GPSOne、CDMA三项定位技术的GPS+CDMA复合定位终端，不仅解决了传统GPS室内无法定位的难题，而且弥补了GPSOne受网络影响较大的不足，真正实现全天候连续定位。
文档编号H04W4/02GK1632611SQ200410061439
公开日2005年6月29日 申请日期2004年12月28日 优先权日2004年12月28日
发明者王建华, 赵建宇, 江洋, 朱京武, 苏丹 申请人:武汉中国光谷信息产业股份有限公司