CN103983994A - 一种gps定位跟踪器及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种GPS定位跟踪器，包括主控模块以及分别与主控模块连接的内存条、3G Modem、GPS模块以及按键开关，GPS模块用于接收GPS信号并传输给主控模块进行处理，还包括与主控模块连接的无线通讯模块、存储器，按键开关用于开关通讯模块，无线通讯模块用于和外部服务器进行数据交换，存储器用于记录、存储GPS信息。还公开了一种GPS定位跟踪系统。本发明不仅能在GPS信号较好的环境下快速实时定位跟踪目标，而且还能在GPS弱信号下也能快速、准确的定位跟踪目标。

Description

一种GPS定位跟踪器及系统
技术领域
本发明涉及GPS定位技术，尤其涉及一种GPS定位跟踪器及系统。
背景技术
我们知道GPS的基本定位原理是追踪所有的GPS卫星，并实时地计算出GPS接收机所在位置的坐标、移动速度及时间，要求至少收到三颗卫星后，才可计算出平面坐标(经纬度)值，收到四颗则可计算高度值，五颗以上更可提高准确度。这样由于普通的GPS接收机在定位中需要搜寻所有GPS卫星，所以定位慢，一般需要2-3分钟。
当在弱GPS信号下，GPS定位时间会很长，甚至不能定位，是因为信号越弱时，接收机要花越久的时间来完成信号捕获，有可能发生捕获的卫星信号误差过大或者数目不够多，甚至可能无法完全捕获卫星信号的状态,导致定位时间长或者无法定位。另外信号越弱，测量误差就会比较大，当误差大到无法满足定位精度需求时，就有可能无法成功定位。
还有GPS接收机在静态条件下会有漂移，是因为GPS接收卫星讯号来定位，属于一种测量行为，只要是测量，就有一定的测量误差，而讯号的强弱，就是直接影响到测量误差的大小。当讯号强度越强，量测误差就会越小。所以依次计算出来的位置，速度比较准确。反之讯号越弱，测量误差就会比较大，这些测量误差会直接影响到位置，速度的计算。所以会在弱讯号下，计算出来的位置会有漂移。
目前，公认的GPS定位跟踪器一般采用单片机、GPS模块、GSM模块三者组合使用的模式，或者是ARM芯片、GPS模块、GSM模块三者组合使用的模式，也有的是采用手机功能机芯片和GSM模块组合使用的模式,当是这些方案由于采用封闭的操作系统，普遍存在正常信号下定位慢，在GPS弱信号下会有GPS信号漂移，定位慢或者无法定位的问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于：提供一种GPS定位跟踪器及系统，不仅能在GPS信号较好的环境下快速实时定位跟踪目标，而且还能在GPS弱信号下也能快速、准确的定位跟踪目标。
为解决上述技术问题，本发明提出了一种GPS定位跟踪器，包括主控模块以及分别与主控模块连接的内存条、3GModem、GPS模块以及按键开关，所述GPS模块用于接收GPS信号并传输给主控模块进行处理，还包括与主控模块连接的无线通讯模块、存储器，所述按键开关用于开关通讯模块，所述无线通讯模块用于和外部服务器进行数据交换，所述存储器用于记录、存储GPS信息。
进一步地，所述无线通讯模块为WIFI模块或者无线通讯模块。
进一步地，还包括与主控模块连接的电子陀螺仪。
进一步地，还包括与主控模块连接的重力感应器。
进一步地，还包括与主控模块连接的USB接口。
进一步地，所述存储器为扩展TF卡。
进一步地，还包括与主控模块连接的LED指示灯。
进一步地，还包括与主控模块连接的电源控制单元。
为解决上述技术问题，本发明还提出了一种GPS定位跟踪系统，包括所述的GPS定位跟踪器，还包括包括GPS卫星、WIFI无线路由器、互联网定位服务器、AGPS服务器、后台服务器、EPO服务器，所述GPS定位跟踪器通过无线通讯模块与WIFI无线路由器连接，所述WIFI无线路由器分别与互联网定位服务器、AGPS服务器、后台服务器以及EPO服务器连接。
进一步地，还包括移动基站，所述GPS定位跟踪器通过无线通讯模块与移动基站连接，所述移动基站分别与互联网定位服务器、AGPS服务器、后台服务器以及EPO服务器连接。
上述技术方案至少具有如下有益效果：本发明采用无线通讯模块和外部服务器进行数据交换，通过存储器来记录、存储物体的GPS信息，具备记录、存储并通过无线通讯模块实时传输物体行驶的GPS信息，不仅能在GPS信号较好的环境下快速实时定位跟踪目标，而且还能在GPS弱信号下也能快速、准确的定位跟踪目标。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。
附图说明
图1是本发明GPS定位跟踪器的结构框图。
图2是本发明GPS定位跟踪系统的原理图。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面结合附图对本发明做进一步描述。
本发明要解决的技术问题在于，针对现有GPS定位跟踪器正常GPS信号下定位慢，在弱信号下无法定位等问题,本发明提供一种GPS定位跟踪器及系统，该GPS定位跟踪器不仅能在GPS信号较好的环境下快速实时定位跟踪目标，而且还能在GPS弱信号下也能定位跟踪目标。
如图1所示，本发明实施例的GPS定位跟踪器包括主控模块1以及分别与主控模块1连接的内存条2、3GModem3、GPS模块4、按键开关5、无线通讯模块6、存储器7、电子陀螺仪8、重力感应器9、LED指示灯11以及电源控制单元12，其中，内存条2为程序执行内存单元DDR；GPS模块4用于接收GPS信号并传输给主控模块1进行处理；无线通讯模块6用于和外部服务器进行数据交换，具体地，无线通讯模块6为WIFI模块或者无线通讯模块6；按键开关5用于开关通讯模块，达到开关GPS定位跟踪器的目的；存储器7用于记录、存储GPS信息，具体地，存储器7为扩展TF卡。
工作时，GPS定位跟踪器启动后，其不断接收GPS信号，当GPS信号较低时，其处于GPS定位搜寻中，此时无线通讯模块6用于和外部服务器进行数据交换，比如通过启动AGPS定位功能，快速定位，另外根据重力感应器9G-Sensor和电子陀螺仪8状态判断跟踪器当前GPS定位跟踪器处于静止状态，如果GPS信息还处于移动状态或者偏离原距离很远，主控模块1可以忽略该GPS信息，避免GPS漂移。LED指示灯11指示当前GPS信号状态，移动网络信号状态，电池电量，WIFI信号状态。GPS模块4收到有效GPS信息后，主控模块1会通过移动数据网络或者WIFI网络发送(优先WIFI网络)发送GPS信息到后台服务器500，用于远程监控，同时还会将有效的GPS信息保存到存储器7，该GPS信息还可以通过USB接口10读取。
实施例二
如图2所示，本发明实施例的GPS定位跟踪系统包括上述的GPS定位跟踪器、GPS卫星100、WIFI无线路由器200、移动基站700、互联网定位服务器300、AGPS服务器400、后台服务器500、EPO服务器600，GPS定位跟踪器通过无线通讯模块6与WIFI无线路由器200连接，所述WIFI无线路由器200分别与互联网定位服务器300、AGPS服务器400、后台服务器500、EPO服务器600连接。互联网定位服务器300为Google或百度定位服务器；所述GPS定位跟踪器通过无线通讯模块6与移动基站700连接，所述移动基站700分别与互联网定位服务器300、AGPS服务器400、后台服务器500、EPO服务器600连接。互联网定位服务器300采用Google和百度定位服务器。
GPS定位跟踪器定位的原理是从GPS卫星100接收GPS信号，并在内部转换为GPS信息，比如经纬度、方向、速度、高度、时间等信息，将当前GPS信息记录、存储后通过移动网络或者WIFI网络实时传输到后台服务器500存储,这样远程用户就可以登录后台服务器500随时查询监控目标的位置。GPS定位跟踪器在联网状态下预先从EPO服务器600下载GPS卫星100轨道预测数据，在离线情况下GPS定位跟踪器会按照下载的EPO数据(卫星轨道预测)优先搜寻当前可见GPS卫星100，从而比全频段搜寻所有GPS卫星100要快。联网情况下在GPS定位过程中，GPS定位跟踪器还会从移动基站700获取当前所在小区位置，并传送给AGPS服务器400，AGPS服务器400根据当前小区位置查询该区域当前可用的卫星信息，比如包括卫星频段、方位、昂角等相关信息，并返回给GPS定位跟踪器，GPS定位跟踪器根据得到的可用卫星信息，可用快速找到当前可用的GPS卫星100。当GPS定位跟踪器无法收到有效GPS讯号时，其可用通过WIFI或者移动网络，从google或者百度定位服务器获取定位信息，也可以达到定位的目的。
在具体使用过程中，AGPS技术通过网络连接获取数据，加速定位，缩短定位时间。AGPS基本思想是通过在卫星信号接收效果较好的位置上设置若干参考GPS接收机，并利用AGPS服务器400通过与GPS定位跟踪器的交互获得定位跟踪器的粗位置，然后通过移动网络将该终端需要的星历和时钟等辅助数据发送给定位跟踪器，由定位跟踪器进行GPS定位测量。测量结束后，终端可自行计算位置结果或者将测量结果发回到AGPS服务器400，服务器进行计算并将结果发回给终端。同时后台SP可获取位置信息为其它服务应用。利用AGPS技术可缩短定位时间和提高定位精度。即使在弱信号下由于有A-GPS辅助定位，定位的准确度可提高，定位时间也可以缩短。
EPO是一项基于离线服务器的GPS辅助定位技术。利用该技术可以支持最长达30天的GPS卫星100轨道预测，在定位跟踪器搜寻GPS卫星100时其利用EPO数据找到当前可见卫星，不需要搜寻全部卫星，从而可以缩短GPS卫星100首次定位时间，提升用户体验。
在室内GPS无信号区，利用Google和百度的WIFI定位，在无信号区也可以定位。
对于弱信号下,GPS信号会有静态漂移问题，当收到GPS信号时，根据重力感应器9和陀螺仪判断物体是否处于静止状态,当处于静止状态是，将收到的无效的GPS信息过滤掉。
以上所述是本发明的具体实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种GPS定位跟踪器，包括主控模块以及分别与主控模块连接的内存条、3GModem、GPS模块以及按键开关，所述GPS模块用于接收GPS信号并传输给主控模块进行处理，其特征在于，还包括与主控模块连接的无线通讯模块、存储器，所述按键开关用于开关通讯模块，所述无线通讯模块用于和外部服务器进行数据交换，所述存储器用于记录、存储GPS信息。
2.如权利要求1所述的GPS定位跟踪器，其特征在于，所述无线通讯模块为WIFI模块或者无线通讯模块。
3.如权利要求1所述的GPS定位跟踪器，其特征在于，还包括与主控模块连接的电子陀螺仪。
4.如权利要求1所述的GPS定位跟踪器，其特征在于，还包括与主控模块连接的重力感应器。
5.如权利要求1所述的GPS定位跟踪器，其特征在于，还包括与主控模块连接的USB接口。
6.如权利要求1所述的GPS定位跟踪器，其特征在于，所述存储器为扩展TF卡。
7.如权利要求1所述的GPS定位跟踪器，其特征在于，还包括与主控模块连接的LED指示灯。
8.如权利要求1所述的GPS定位跟踪器，其特征在于，还包括与主控模块连接的电源控制单元。
9.一种GPS定位跟踪系统，其特征在于，包括如权利要求1至8任一所述的GPS定位跟踪器，还包括包括GPS卫星、WIFI无线路由器、互联网定位服务器、AGPS服务器、后台服务器、EPO服务器，所述GPS定位跟踪器通过无线通讯模块与WIFI无线路由器连接，所述WIFI无线路由器分别与互联网定位服务器、AGPS服务器、后台服务器以及EPO服务器连接。
10.如权利要求1所述的GPS定位跟踪系统，其特征在于，还包括移动基站，所述GPS定位跟踪器通过无线通讯模块与移动基站连接，所述移动基站分别与互联网定位服务器、AGPS服务器、后台服务器以及EPO服务器连接。
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