CN111123335A - 基于gps卫星定位系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于GPS卫星定位系统及方法，属于定位技术领域；包括卫星定位系统将定位信息发送给无线通讯模块；所述无线通讯模块将收到的所述定位信息存储在所述防盗器内部存储器内或发送给远程位置信息服务器；所述控制系统通过所述无线通讯模块与远程位置信息服务器信息交互；所述控制系统根据所述震动传感器发送的机车状态信号调整所述无线通讯模块、卫星定位系统、电源装置的工作状态；所述控制系统根据所述短距离通讯无线模块与外部预设的终端的通讯状态切换布防/撤防模式。本发明不仅能够保证定位准确还能能够防止被侦测拆卸。

Description

基于GPS卫星定位系统及方法
技术领域
本发明涉及一种基于GPS卫星定位系统及方法，属于定位技术领域。
背景技术
全球定位系统(GlobalPositioningSystem，GPS)是一种以空中卫星为基础的高精度无线电导航的定位系统，它在全球任何地方以及近地空间都能够提供准确的地理位置、车行速度及精确的时间信息。GPS自问世以来，就以其高精度、全天候、全球覆盖、方便灵活吸引了众多用户。GPS不仅是汽车的守护神，同时也是物流行业管理的智多星。随着物流业的快速发展，GPS有着举足轻重的作用，成为继汽车市场后的第二大主要消费群体。
但随着科学技术的发展，针对各种机车如电瓶车、摩托车等偷盗技术越来越高，令人们防不胜防，已对广大车主们造成不小的经济损害。机车防盗技术无论是对机车制造业还是社会保险业都具有极其重要的研究价值。如何开发出更为有效的定位系统及方法，减少车主的损失是今后设备开发商们研究的重要课题。
发明内容
根据以上现有技术中的不足，本发明提供一种基于GPS卫星定位系统及方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种基于GPS卫星定位系统，其特征在于，包括无线通讯模块、卫星定位系统、震动传感器、短距离通讯无线模块、电源装置、防盗器内部存储器、控制系统、蓄电池；
所述蓄电池通过所述电源装置给所述无线通讯模块、卫星定位系统、震动传感器、短距离通讯无线模块、控制系统供电；
所述卫星定位系统将从全球定位卫星收到的定位信息发送给所述无线通讯模块；
所述无线通讯模块将收到的所述定位信息存储在所述防盗器内部存储器内或发送给远程位置信息服务器；
所述控制系统通过所述无线通讯模块与远程位置信息服务器信息交互；
所述控制系统根据所述震动传感器发送的机车状态信号调整所述无线通讯模块、卫星定位系统、电源装置的工作状态；
所述控制系统根据所述短距离通讯无线模块与外部预设的终端的通讯状态切换布防/撤防模式。
作为一种优选的方案，所述控制系统包括数据分析处理模块，所述数据分析处理模块电连接有车轮测速器，所述车轮测速器的数量不少于两个；所述数据分析处理模块通过无线通讯模块连接远程位置信息服务器，所述通讯模块与基站通过5G网络连接；所述无线通讯模块通过基站交换系统向所述远程位置信息服务器传送信息。
作为一种优选的方案，所述短距离通讯无线模块是蓝牙通讯模块或WIFI通讯模块或RFID模块或NFC通讯模块或zigbee通讯模块。
作为一种优选的方案，还包括报警装置，所述报警装置包括安装于车体的微波多普勒传感器、震动传感器、热释电红外传感器、倾角传感器、霍尔开关器件、空气压力传感器。
作为一种优选的方案，还包括车辆精确位置模块，所述车辆精确位置模块与数据分析处理模块电性连接，所述数据分析处理模块内嵌电子地图，所述车辆精确位置模块根据车速、车辆当前的方位角、车辆最后一次GPS定位的位置数据来确定车辆当前的地理位置信息；所述车辆精确位置模块还包括车辆转角获取模块，所述车辆转角获取模块用于根据车辆中左轮速、右轮速、以及转弯的内外半径之差来获取车辆转角。
提供一种基于GPS卫星定位方法，其特征在于，包括步骤：
(1)控制系统根据震动传感器的中断触发信号启动卫星定位系统、无线通讯模块；
(2)远程位置信息服务器获取车辆位置信息；
(3)当发现车辆位置与之前位置信息有偏移时，触发报警装置；
(4)将报警信息通过无线网络传递给车主终端。
作为一种优选的方案，所述步骤(2)包括：
S1：利用GPS信号强度判断单元判断车辆中GPS定位器的信号强度，若GPS定位器的信号强度满足车辆定位需求，则直接获取车辆地理位置，否则进行下一步操作；所述直接获取车辆地理位置包括卫星定位系统与全球定位卫星建立连接；所述卫星定位系统将从全球定位卫星收到的定位信息发送给无线通讯模块，无线通讯模块将收到的定位信息发送给远程位置信息服务器；所述无线通讯模块与远程位置信息服务器通过基站网络建立连接；
S2：数据分析处理模块尝试使用无线通讯模块连接远程位置信息服务器，通讯模块与通讯基站通过4G网络连接，远程位置信息服务器根据传来的通讯基站站址来确定通讯模块所处的粗略位置；
S3：获取车辆最后一次GPS定位的位置数据、车轮的转速数据和车轮的方位角数据，并将上述数据传送至数据分析处理模块；
S4：数据分析处理模块将步骤S3获取的数据通过数据分析处理模块内嵌的电子地图进行模拟行驶，并确定车辆的精确位置；
S5：将步骤S4中获取的车辆的精确位置与步骤S2获取的粗略位置进行比较，如果两种位置在同一范围内则通过通讯模块输出数据至用户终端。
作为一种优选的方案，所述步骤还包括：
(5)车主通过外部预设的移动终端经远程位置信息服务器发送防侦测指令给控制系统，控制系统根据收到的防侦测指令改变无线通讯模块与远程位置信息服务器的通讯方式；
(6)无线通讯模块进入防侦测模式，计时器开始计时，无线通讯模块将收到的设定时间间隔内的定位信息存储在防盗器内部存储器内后发送给远程位置信息服务器；
(7)外部侦测设备在步骤(6)中的设定时间间隔内不能检测到通讯信号，机车GPS定位防盗器避免了被拆除、破坏；无线通讯模块将防盗器内部存储器的定位信息根据设定的算法压缩后发送给远程位置信息服务器；所述无线通讯模块通过GSM网络、GPRS网络、EDGE网络、TD-SCDMA网络、WCDMA网络、CDMA2000网络、TD-LTE网络与远程位置信息服务器通讯连接。
作为一种优选的方案，防盗检测模块可根据需要，在得到微波多普勒传感器触发报警信号后，触发其他传感器工作，并检测红外传感器触发、或者倾角传感器触发、或者霍尔开关器件触发等信号，并进行信号融合、提取、分析、裁决，分别指示非法入侵、整车搬运、强制开启破坏窃取手段，并将信息经由主控器传递给GSM模块发送，同时出发本地声光报警系统。
作为一种优选的方案，步骤S3中所述车轮的方位角数据根据车辆中左轮速、右轮速、以及转弯的内外半径之差来获取车辆转角，根据t时刻车辆的方位角和所述车辆转角获取当前车轮的方位角。
有益效果：
本发明所具有的有益效果是：本发明通过GPS定位，实现全球定位、追踪控制，通过振动传感器、热释电红外传感器、倾角传感器、霍尔开关器件等组合检测控制模块，实现智能零误报自动监控；通信模块与通信基站通过4G网络连接，位置服务器根据传来的通信基站站址来确定通信模块所处的粗略位置，利用数据处理模块内嵌的电子地图进行模拟行驶，并确定车辆的精确位置，将粗略位置和精确位置进行对比得出正确的结论后再发送给远程定位服务器，从而实现对车辆位置的正确判断，防止定位错误发生。本发明GPS定位防盗器及其防侦测方法采用内部存储器缓存设定时间间隔内的定位信息后再发出，大幅降低了防盗器与基站的通信频率，具有防止被外部侦测设备发现的特点。
附图说明
图1为本发明的系统框图；
图2为本发明的工作流程图。
具体实施方式
实施例1：
参照说明书附图，本发明提供一种基于GPS卫星定位系统，其特征在于，包括无线通讯模块、卫星定位系统、震动传感器、短距离通讯无线模块、电源装置、防盗器内部存储器、控制系统、蓄电池；
所述蓄电池通过所述电源装置给所述无线通讯模块、卫星定位系统、震动传感器、短距离通讯无线模块、控制系统供电；
所述卫星定位系统将从全球定位卫星收到的定位信息发送给所述无线通讯模块；
所述无线通讯模块将收到的所述定位信息存储在所述防盗器内部存储器内或发送给远程位置信息服务器；
所述控制系统通过所述无线通讯模块与远程位置信息服务器信息交互；
所述控制系统根据所述震动传感器发送的机车状态信号调整所述无线通讯模块、卫星定位系统、电源装置的工作状态；
所述控制系统根据所述短距离通讯无线模块与外部预设的终端的通讯状态切换布防/撤防模式。
作为一种优选的方案，所述控制系统包括数据分析处理模块，所述数据分析处理模块电连接有车轮测速器，所述车轮测速器的数量不少于两个；所述数据分析处理模块通过无线通讯模块连接远程位置信息服务器，所述通讯模块与基站通过5G网络连接；所述无线通讯模块通过基站交换系统向所述远程位置信息服务器传送信息。
作为一种优选的方案，所述短距离通讯无线模块是蓝牙通讯模块或WIFI通讯模块或RFID模块或NFC通讯模块或zigbee通讯模块。
作为一种优选的方案，还包括报警装置，所述报警装置包括安装于车体的微波多普勒传感器、震动传感器、热释电红外传感器、倾角传感器、霍尔开关器件、空气压力传感器。
作为一种优选的方案，还包括车辆精确位置模块，所述车辆精确位置模块与数据分析处理模块电性连接，所述数据分析处理模块内嵌电子地图，所述车辆精确位置模块根据车速、车辆当前的方位角、车辆最后一次GPS定位的位置数据来确定车辆当前的地理位置信息；所述车辆精确位置模块还包括车辆转角获取模块，所述车辆转角获取模块用于根据车辆中左轮速、右轮速、以及转弯的内外半径之差来获取车辆转角。
提供一种基于GPS卫星定位方法，其特征在于，包括步骤：
(1)控制系统根据震动传感器的中断触发信号启动卫星定位系统、无线通讯模块；
(2)远程位置信息服务器获取车辆位置信息；
(3)当发现车辆位置与之前位置信息有偏移时，触发报警装置；
(4)将报警信息通过无线网络传递给车主终端。
作为一种优选的方案，所述步骤(2)包括：
S1：利用GPS信号强度判断单元判断车辆中GPS定位器的信号强度，若GPS定位器的信号强度满足车辆定位需求，则直接获取车辆地理位置，否则进行下一步操作；所述直接获取车辆地理位置包括卫星定位系统与全球定位卫星建立连接；所述卫星定位系统将从全球定位卫星收到的定位信息发送给无线通讯模块，无线通讯模块将收到的定位信息发送给远程位置信息服务器；所述无线通讯模块与远程位置信息服务器通过基站网络建立连接；
S2：数据分析处理模块尝试使用无线通讯模块连接远程位置信息服务器，通讯模块与通讯基站通过4G网络连接，远程位置信息服务器根据传来的通讯基站站址来确定通讯模块所处的粗略位置；
S3：获取车辆最后一次GPS定位的位置数据、车轮的转速数据和车轮的方位角数据，并将上述数据传送至数据分析处理模块；
S4：数据分析处理模块将步骤S3获取的数据通过数据分析处理模块内嵌的电子地图进行模拟行驶，并确定车辆的精确位置；
S5：将步骤S4中获取的车辆的精确位置与步骤S2获取的粗略位置进行比较，如果两种位置在同一范围内则通过通讯模块输出数据至用户终端。
作为一种优选的方案，所述步骤还包括：
(5)车主通过外部预设的移动终端经远程位置信息服务器发送防侦测指令给控制系统，控制系统根据收到的防侦测指令改变无线通讯模块与远程位置信息服务器的通讯方式；
(6)无线通讯模块进入防侦测模式，计时器开始计时，无线通讯模块将收到的设定时间间隔内的定位信息存储在防盗器内部存储器内后发送给远程位置信息服务器；
(7)外部侦测设备在步骤(6)中的设定时间间隔内不能检测到通讯信号，机车GPS定位防盗器避免了被拆除、破坏；无线通讯模块将防盗器内部存储器的定位信息根据设定的算法压缩后发送给远程位置信息服务器；所述无线通讯模块通过GSM网络、GPRS网络、EDGE网络、TD-SCDMA网络、WCDMA网络、CDMA2000网络、TD-LTE网络与远程位置信息服务器通讯连接。
作为一种优选的方案，防盗检测模块可根据需要，在得到微波多普勒传感器触发报警信号后，触发其他传感器工作，并检测红外传感器触发、或者倾角传感器触发、或者霍尔开关器件触发等信号，并进行信号融合、提取、分析、裁决，分别指示非法入侵、整车搬运、强制开启破坏窃取手段，并将信息经由主控器传递给GSM模块发送，同时出发本地声光报警系统。
作为一种优选的方案，步骤S3中所述车轮的方位角数据根据车辆中左轮速、右轮速、以及转弯的内外半径之差来获取车辆转角，根据t时刻车辆的方位角和所述车辆转角获取当前车轮的方位角。
本发明通过GPS定位，实现全球定位、追踪控制，通过振动传感器、热释电红外传感器、倾角传感器、霍尔开关器件等组合检测控制模块，实现智能零误报自动监控；通信模块与通信基站通过4G网络连接，位置服务器根据传来的通信基站站址来确定通信模块所处的粗略位置，利用数据处理模块内嵌的电子地图进行模拟行驶，并确定车辆的精确位置，将粗略位置和精确位置进行对比得出正确的结论后再发送给远程定位服务器，从而实现对车辆位置的正确判断，防止定位错误发生。本发明GPS定位防盗器及其防侦测方法采用内部存储器缓存设定时间间隔内的定位信息后再发出，大幅降低了防盗器与基站的通信频率，具有防止被外部侦测设备发现的特点。

Claims (10)

1.一种基于GPS卫星定位系统，其特征在于，包括无线通讯模块、卫星定位系统、震动传感器、短距离通讯无线模块、电源装置、防盗器内部存储器、控制系统、蓄电池；
所述蓄电池通过所述电源装置给所述无线通讯模块、卫星定位系统、震动传感器、短距离通讯无线模块、控制系统供电；
所述卫星定位系统将从全球定位卫星收到的定位信息发送给所述无线通讯模块；
所述无线通讯模块将收到的所述定位信息存储在所述防盗器内部存储器内或发送给远程位置信息服务器；
所述控制系统通过所述无线通讯模块与远程位置信息服务器信息交互；
所述控制系统根据所述震动传感器发送的机车状态信号调整所述无线通讯模块、卫星定位系统、电源装置的工作状态；
所述控制系统根据所述短距离通讯无线模块与外部预设的终端的通讯状态切换布防/撤防模式。
2.根据权利要求1所述的一种基于GPS卫星定位系统，其特征在于，所述控制系统包括数据分析处理模块，所述数据分析处理模块电连接有车轮测速器，所述车轮测速器的数量不少于两个；所述数据分析处理模块通过无线通讯模块连接远程位置信息服务器，所述通讯模块与基站通过5G网络连接；所述无线通讯模块通过基站交换系统向所述远程位置信息服务器传送信息。
3.根据权利要求1所述的一种基于GPS卫星定位系统，其特征在于，所述短距离通讯无线模块是蓝牙通讯模块或WIFI通讯模块或RFID模块或NFC通讯模块或zigbee通讯模块。
4.根据权利要求1所述的一种基于GPS卫星定位系统，其特征在于，还包括报警装置，所述报警装置包括安装于车体的微波多普勒传感器、震动传感器、热释电红外传感器、倾角传感器、霍尔开关器件、空气压力传感器。
5.根据权利要求1所述的一种基于GPS卫星定位系统，其特征在于，还包括车辆精确位置模块，所述车辆精确位置模块与数据分析处理模块电性连接，所述数据分析处理模块内嵌电子地图，所述车辆精确位置模块根据车速、车辆当前的方位角、车辆最后一次GPS定位的位置数据来确定车辆当前的地理位置信息；所述车辆精确位置模块还包括车辆转角获取模块，所述车辆转角获取模块用于根据车辆中左轮速、右轮速、以及转弯的内外半径之差来获取车辆转角。
6.根据权利要求1所述的一种基于GPS卫星定位方法，其特征在于，包括步骤：
(1)控制系统根据震动传感器的中断触发信号启动卫星定位系统、无线通讯模块；
(2)远程位置信息服务器获取车辆位置信息；
(3)当发现车辆位置与之前位置信息有偏移时，触发报警装置；
(4)将报警信息通过无线网络传递给车主终端。
7.根据权利要求1所述的一种基于GPS卫星定位方法，其特征在于，所述步骤(2)包括：
S1：利用GPS信号强度判断单元判断车辆中GPS定位器的信号强度，若GPS定位器的信号强度满足车辆定位需求，则直接获取车辆地理位置，否则进行下一步操作；所述直接获取车辆地理位置包括卫星定位系统与全球定位卫星建立连接；所述卫星定位系统将从全球定位卫星收到的定位信息发送给无线通讯模块，无线通讯模块将收到的定位信息发送给远程位置信息服务器；所述无线通讯模块与远程位置信息服务器通过基站网络建立连接；
S2：数据分析处理模块尝试使用无线通讯模块连接远程位置信息服务器，通讯模块与通讯基站通过4G网络连接，远程位置信息服务器根据传来的通讯基站站址来确定通讯模块所处的粗略位置；
S3：获取车辆最后一次GPS定位的位置数据、车轮的转速数据和车轮的方位角数据，并将上述数据传送至数据分析处理模块；
S4：数据分析处理模块将步骤S3获取的数据通过数据分析处理模块内嵌的电子地图进行模拟行驶，并确定车辆的精确位置；
S5：将步骤S4中获取的车辆的精确位置与步骤S2获取的粗略位置进行比较，如果两种位置在同一范围内则通过通讯模块输出数据至用户终端。
8.根据权利要求6所述的一种基于GPS卫星定位方法，其特征在于，所述步骤还包括：
(5)车主通过外部预设的移动终端经远程位置信息服务器发送防侦测指令给控制系统，控制系统根据收到的防侦测指令改变无线通讯模块与远程位置信息服务器的通讯方式；
(6)无线通讯模块进入防侦测模式，计时器开始计时，无线通讯模块将收到的设定时间间隔内的定位信息存储在防盗器内部存储器内后发送给远程位置信息服务器；
(7)外部侦测设备在步骤(6)中的设定时间间隔内不能检测到通讯信号，机车GPS定位防盗器避免了被拆除、破坏；无线通讯模块将防盗器内部存储器的定位信息根据设定的算法压缩后发送给远程位置信息服务器；所述无线通讯模块通过GSM网络、GPRS网络、EDGE网络、TD-SCDMA网络、WCDMA网络、CDMA2000网络、TD-LTE网络与远程位置信息服务器通讯连接。
9.根据权利要求6所述的一种基于GPS卫星定位方法，其特征在于，防盗检测模块可根据需要，在得到微波多普勒传感器触发报警信号后，触发其他传感器工作，并检测红外传感器触发、或者倾角传感器触发、或者霍尔开关器件触发等信号，并进行信号融合、提取、分析、裁决，分别指示非法入侵、整车搬运、强制开启破坏窃取手段，并将信息经由主控器传递给GSM模块发送，同时出发本地声光报警系统。
10.根据权利要求6所述的一种基于GPS卫星定位方法，其特征在于，步骤S3中所述车轮的方位角数据根据车辆中左轮速、右轮速、以及转弯的内外半径之差来获取车辆转角，根据t时刻车辆的方位角和所述车辆转角获取当前车轮的方位角。
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