原创 汽车防盗中GPS技术的应用

GPS/MAP汽车防盗系统是利用全球定位星和电子数字地图相结合，辅以通信和防盗报警而构成的现代化高科技汽车防盗系统，城区和郊区均适用。这种汽车防盗系统共有四部份组成：

　　1、 GPS定位系统，用以确定汽车的位置；
　　2、 电子数字地图，是一幅城市的真实地图；
　　3、 通信系统，用以发送信息；
　　4、 报警系统，当汽车被盗时，能发送报警信息；

一、 GPS定位系统

　　1、 将GPS接收机装于汽车内，利用全球定位星发送的信息，通过装在汽车内的的GPS接收机，能够精确测定汽车所在的当前位置。但是测得汽车位置的精确度，还依赖于GPS的发送信息码，现在GPS有两种发送码，一种是军用码，精确度较高，但我们不能接收使用。另一种是民用码，是美国故意将原码精度降低，可用于民用，这是开放信息，大家都可接收使用。这种民用码精度较差，其定位误差可达100米，这种精度对于汽车防盗系统不合适。因为汽车定位于街区，若有百米误差，则可能误差到别的街区，则无法拦截偷盗。因此，要提高定位精度，可用差分的方法，即使用二台接收机，一台在汽车上，另一台在控制中心（控制中心的一台可共用），利用差分的方法，可将测量精度提高，误差可到10M，这样的误差，不致于混淆街区，能满足汽车所在街区的要求。
　　2、 由于GPS定位，决定于可见星程序，较好确定定位的星数为3-4颗。可见星一颗以下就无法定位，在城市中，就有大楼的遮挡问题，即汽车位于两大楼之间，则可见星大减。我们做过仿真，设大楼为五层楼，则可见星在一颗以下，无法定位。但实际城市大楼参差不齐，遮挡影响的定位，对于汽车防盗系统影响不大，至多是显示轨迹的不连续而已，不影响汽车轨迹的定向。我们认为这种不连续的轨迹，不影响对汽车的跟踪。
　　3、 大楼的遮挡效应是无法消除的，形成不连续的轨迹，若要轨迹连续，亦可采取补救办法，即利用汽车的计程器和安装磁罗盘，利用这两种信息的组合，一旦产生大楼的遮挡而无法定位，汽车轨迹不连续时，可用此信息使汽车轨迹连续。当GPS定位作用时，进入GPS定位轨迹。但此方法增加了车载设备，计程器能否利用原汽车计程器，这是需要研究的问题。但这是理想改善汽车跟踪轨迹连续的较好方法。
　　4、 由于是汽车防盗系统，车载GPS设备不能昂贵，只要能达到防盗跟踪的效果即可，在保证可靠使用的情况下，尽可能降低车载GPS的成本。现在GPS接收机有各种型号，价格差异较大，我们主张采用普通型GPS接收机，对每一次停车前的位置、数据进行存储，并对每次停车进行更新。

二、 电子数字地图

　　电子数字地图是一幅某城市按比例缩小的真实地图，显示街区和特征建筑物。用来一汽车处于某街某位置，以及被盗汽车的行驶轨迹，便于拦截。 对数字地图的要求，应能根据控制人员的需要，随时显示城市全图和街区图。显示清晰，特征建筑物显著，也就是说电子数字地图在显示屏上的显示能根据操作人员的要求，进行任意的放大、缩小、平移等。可采用矢量法解决地图的上述问题，当然地图的来源，需要地图测绘部门的帮助和合作。

三、 通讯系统

　　频率300-400兆，或800兆，频宽10兆。 通讯系统是将车载信息与控制中心进行双向通信或单向通讯，通讯系统将车载GPS定位信息，发至控制中心，确定汽车在电子数字地图上的位置。另外，汽车一旦被盗，汽车发出防盗报警报号，通过通讯系统发送至控制中心，使被盗汽车在电子数字地图的荧光屏上发出特殊的信息，如亮点。并能及时查证汽车的型号、牌照、颜色、户主等，并显示汽车行车的轨迹，以便跟踪和拦截。

　　由于通讯系统有发射和接收两部份，车载发射系统不可能做大，另外又要考虑成本。因此，发射功率不可能很大，这就涉及到有效作用距离问题。有效作用距离大，车载设备大，成本高，难度亦增加。当然在发射有效距离不变的情况下，若要增加有效作用距离，可采用中继站的方式，这就增加了难度和成本，以及时间问题。 经过我们方案论证认为第一阶段，采取直接有效作用距离，即车载发射机直接至控制中心接收机，以及控制中心发射机直接至车载接收机，发射机和接收机的作用距离，根据城市市区的情况，暂定作用半径为5KM，即方圆10KM范围，即可直接传送。通讯传送数量，利用我院现有扩频通讯技术，可直接传送9万8千辆汽车信息，若需更大，则在现有扩频通讯的基础上稍作改进，可传送几十万辆车载信息。

四、 防盗报警系统

　　防盗报警器的结构与原理，大致可以分为两大类：一类为机械式，一类为电子式。机械式，是机械地将汽车方向盘锁死，使盗车者无法驾驶汽车。一类是电子式，用声光报警。目前市面的汽车报警系统多数为单功能防盗报警，而无防劫持功能。GPS/MAP汽车防盗报警系统既是多功能防盗，又具有防劫持功能，主要设计思想是采用电子密码锁。

1、 其防盗功能有：
　　1） 未输入密码，发动汽车立即报警；
　　2） 打开车门后一定时未输入密码，报警；
　　 3） 乱送密码，一定时间后报警；
　　4） 打开车前盖或后盖报警。
　　5） 吊起车辆报警（此项报警等第二阶段实现）。
2、 防劫持功能：

　　在行车过程中，当司机判明有人欲劫车时，能为司机提供脱身机会。按一特定按钮，在一定时间后，汽车能自动熄火而停驶，并报警。本报警系统，可以有声光，也可以无声光，待需要而定。报警时，报警器接通车载无线电发射装置的电源或其他方法，向控制中心发送被盗、被劫持车辆的车型、牌照、颜色、户主、去向等信息，为公安部门及时实施防盗防劫持创造条件。

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