北斗GPS高精度差分定位应用—港口车辆精确定位管理解决方案

港口车辆精确定位管理解决方案本文介绍北斗卫星差分定位技术来解决港口车辆高精度定位难题，包括工作原理、使用条件等。一、背景在全球经济一体化深入发展的今天，港口作为全球运输网络中的一个重要节点,是对外贸易进出口货物的集散中心,是国际物流供应链的重要环节和物流通道的枢纽，对区域经济的发展起着越来越重要的促进作用。但是随着港口继续向大型化、专业化的发展，呈现出专业化程度不高、基础设施设备不厚实的现状。自动化设备不多及物流设施设备标准化程度不高，对港口运输车辆精确定位迫切等问题已成为制约我国港口物流发展的瓶颈。二、建设目标为配合港口自身发展的需求，建立完善高效的集疏装卸系统，帮助港口精确了解作业车辆的位置，为统筹调度提供准确，快速的位置信息资料。1、对港口作业车辆进行厘米级定位2、对港口运输车辆的轨迹一目了然，各种异常行为实时报警3、电子围栏，可以为每台在港口作业的车辆划定行驶范围，避免管理混乱4、驾驶员不良行为驾驶行为后台实时报警，规范驾驶行为，降低作业风险后台自动生成各种报表，如行车报表，超出围栏警戒报表，司机不良行为驾驶报表三、解决方案（一）北斗定位系统依靠美国的GPS对中国的长远发展是存在巨大风险的，为此中国发展了自己的北斗卫星定位系统，用于抗衡美国的GPS。北斗卫星导航系统是我国自行研制开发的区域性有源三维卫星定位与通信系统，是除美国的GPS、俄罗斯的GLONASS之后第三个成熟的卫星导航系统。在交通运输行业，我国9个示范省市的8万多辆旅游包车、大客车和危险品运输车辆都安装了北斗车载终端系统，利用北斗“火眼金睛”加强对交通运输安全的监管。在气象领域，中国气象局开展了“基于北斗导航卫星的大气、海洋和空间监测预警示范应用工程”，完成了北斗探空仪和探空系统的研发、生产任务，湖北、广东等省市北斗水汽电离层监测区域网已投入运行。初步验证表明，基于北斗的气象应用可大幅提升传统业务水平。据悉，我国北斗车载导航终端技术已经成熟，导航型芯片模块定位精度、测速精度、可用性等关键性能指标已与国际同类产品相当，总体性能相当于美国SIRF的第二代、第三代芯片水平，已具备进入车辆、手持设备的条件，目前正向批量生产过渡。北斗车载的应用将逐步进入大众消费市场。（二）、北斗—GPS高精度差分定位系统北斗差分定位系统由一个主控站，GPS卫星，卫星接收基站，监控终端、北斗定位系统和用户端组成。如图：由于GPS和北斗系统是不同的定位系统，GPS接收机不能直接接收差分信息，因此必须开发兼容的用户专用定位软件。（三）、系统设计理念1、经济性由于模拟系统功能的局限性，许多港口需要采购多重系统进行搭配，每一种系统只能完成其单一的功能（如数传等），一线操作人员需要使用不同的终端进行操作，在给操作带来不便的同时，也导致了资金的重复投入。高精度差分定位系统作为一个强大的综合系统，由各种不同软硬件系统和各种不同的应用功能模块组成。因此，整个系统除了具有完善的软件体系结构和标准的内部模块接口，还需要满足各种数据应用服务的灵活配置，提供不同类型信息查询、数据分析功能，并可以通过工作门户视图和权限管理设定不同角色视图，不仅可以给不同角色提供不同信息，也可以灵活方便的进行信息安全控制。降低系统成本，为企业持续发展提供效益最大化。2、可靠性干扰严重：由于港口的业务量非常大，信道数量相对较多，普遍存在电磁干扰现象，严重影响生产的正常运行。高精度差分定位系统应采用高可用性结构、容错结构或其他可靠性技术。系统主要设备（如服务器等）必需具备冗余备份、容灾防御、按需切换功能。支持对系统自身故障的管理能力，具有自我诊断和故障定位等功能。以及，数据采集机应该具有可靠的重传机制，防止由于系统当机影响数据的及时更新。另外，高精度GPS定位系统需要支持各项系统运行安全性指标，包括系统信息安全性，用户信息安全性和系统软件安全性等。3、快速反应遇到问题时，系统能帮助调度员在最快时间内通知各相应岗位，避免使码头运输工作被迫停止和堆积堵塞等事故，造成港口的严重损失。四、硬件设备北斗—GPS高精度差分定位系统硬件由GPS车载主机、GPS基准站、服务器、终端查看设备（电脑或者手机）。1、GPS车载主机是安装在车辆上的主要设备，能够精确接收北斗、GPS发送的信号，实时传回控制中心，实现厘米级定位。2、服务器：包括防火墙、网关、交换机，使用固定IP和端口接受数据。3、监控端；通过连接互联网的pc端从服务器上获取数据。4、GPS基准站：查看卫星位置、存储静态数据、实时向Internet发送差分信息。五、系统平台北斗—GPS高精度差分定位系统基于北斗定位系统、GPS（全球定位技术）、广域差分接收机定位算法、用户定制软件，实现了港口车辆的厘米级定位，电子围栏越出报警，司机危险驾驶行为报表。为港口节省调度成本，提高作业效率，加快港口信息化发展。六、应用效果1、对港口作业车辆进行厘米级定位。2、对港口运输车辆的轨迹一目了然，各种异常行为实时报警。3、电子围栏，可以为每台在港口作业的车辆划定行驶范围，避免管理混乱。4、驾驶员不良行为驾驶行为后台实时报警，规范驾驶行为，降低作业风险。5、后台自动生成各种报表，如行车报表，超出围栏警戒报表，司机不良行为驾驶报表。