移動物體定位系統的製作方法
2023-10-27 14:43:07
專利名稱：移動物體定位系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種移動物體定位系統。適用於汽車管理，車輛行駛中的位置求助。車輛丟失後的找回，對兒童或智障人士，以及老年病人的看護，運營車輛的調度管理，物流管理，對重要移動物品的監管，工廠對產品在運輸中的管理等，以及對監管對象進行區域限定等諸多領域。
背景技術：
現有技術中，對移動物體的定位有衛星定位(GPS)系統由衛星定位。這種定位系統覆蓋面積廣，在全球範圍內。但它的終端機體積比較大、比較重，外露較大的天線，一旦天線遭到破，終端機便失靈，整個系統也就不能運行了。終端機是外接電源，待機時間較短，只有幾天時間，而且費用較高。
現有技術中，還有一種基於基站定位(LBS)系統，由全球移動通信系統(GMS)或碼分多址(CDMA)的基站伺服器計算定位，這種定位系統的覆蓋面積為移動網覆蓋地區，所用的終端機就是手機本身，便於攜帶，但電池時間短，待機時間也只有幾天的時間，而定位精度是不確定的。
發明內容
本發明的目的是為了克服上述現有技術中的兩種定位系統的不足，提供一種移動物體的定位系統，提高定位精度，所用的終端機待機時間長，體積小，重量輕，便於攜帶；天線內置，便於安裝隱藏，不容易遭到破壞。
本發明的定位系統所採取的技術方案是同步激勵(CGR)定位系統，含有兩部分，一部分是基於無線廣播技術和移動蜂窩技術，帶二次定位機構的用戶終端機。另一部分是與用戶終端機相對應的含有通信處理機、主伺服器、地理信息系統和客戶應用管理系統的後臺處理系統。
用戶終端機置於移動物體內，當用戶要了解用戶終端機所在的移動物體的位置時，即通過手機撥號(或電話機撥號)，後臺處理系統即向相應的用戶終端機以無線廣播的方式發出指令，用戶終端機啟動後，再利用移動通信網絡平臺將其所在的坐標發給後臺處理系統。後臺處理系統將其轉化成物理位置信息以簡訊息的方式發到用戶的手機上。同時，終端的管理者也可以通過網絡在電腦屏幕上的地圖上了解到帶用戶終端機的物體地理位置。
本發明的定位系統效益是顯著的。
1、本發明的定位系統所利用的無線廣播網，移動通信網絡平臺傳遞位置信息可靠性高，整個系統穩定性和安全性強。
2、本發明定位系統中所使用的用戶終端機有二次精確定位，定位精度高，體積小，重量輕，便於攜帶，容易隱藏，不容易遭到被損壞，工作壽命長。
3、本發明的定位系統比上述現有技術中的衛星定位(GPS)系統和基於基站定位(LBS)系統的定位精度高，定位精度可達到1米。工作時間長，用戶終端機的待機時間長，能夠達到待機2年以上。而且比現有技術的成本低。本發明定位系統具體與現有技術中的衛星定位系統和基站定位系統的比較列於表1中。
表1本發明定位系統與現有技術的對比
4、本發明定位系統的應用領域廣泛。因為本發明的用戶終端機具有體積小，便於攜帶，有內置天線，容易隱藏，待機時間長等優點。所以能夠使用在許多領域。如汽車管理；車輛行駛中的位置求助；私家車定位；保險公司找回丟失汽車；破獲汽車被盜案；汽車租賃公司的車輛管理；水上交通工具的管理；物流管理；如貨櫃運輸定位；貨主託運物品定位。人員監護如殘障人監護，兒童監護，老年病人監護等。某些特殊用途，對重要移動物品的監護管理，如提款箱，貨櫃，海關對進口物品的監管，工廠對產品在運輸中的管理等等領域。
圖1為本發明定位系統的結構示意圖。
圖2為圖1中所用的用戶終端機1的結構示意圖。
圖3為圖1中後臺處理系統2中通信處理機201的結構示意圖。
圖4為圖1中後臺處理系統2中主伺服器202的結構示意圖。
具體實施例方式
下面結合附圖進一步說明本發明定位系統的結構。
圖1所示是本發明定位系統的結構。本發明定位系統主要包含兩部分一部分是基於無線廣播技術和移動蜂窩技術，帶有二次定位機構的用戶終端機1，另一部分是後臺處理系統2。所說的後臺處理系統2是與用戶終端機1相對應的建立在計算機內的微軟視窗(Windows)作業系統的平臺上。含有通信處理機201，與通信處理機201輸出端相聯的帶防火牆203的主伺服器202，和分別與主伺服器202相聯的地理信息系統205和客戶管理伺服器204。
如圖1示，所說的本發明定位系統中的用戶終端機1置於移動物體01內。當要找尋移動物體01所在的位置時，用戶通過手機4撥號，或者用電話機6撥號通過電信交換局網5。後臺處理系統2內的通信處理機201接到信息後，即通過網絡3中的同步廣播網302向相應的用戶終端機1發出指令，用戶終端機1被激活啟動後，掛網，通過全球行動網路301用簡訊的方式將其所在的坐標發給後臺處理系統2。後臺處理系統2的通信處理機201將接收到的位置信息送入到主伺服器202，主伺服器202將其轉化成物理位置信息，再以簡訊的方式通過通信處理機201發送到用戶的手機4上。同時通過網際網路7發射到用戶管理終端的電腦8上，用戶可以通過電腦8屏幕上的地圖，更具體形象地了解到藏有用戶終端機1的移動物體01的地理位置。因此，很容易地尋找到所要尋找的移動物體01。
圖2是用戶終端機1的結構。本發明的用戶終端機1主要含有帶內置天線101的天線合路器102，帶供電單元107的控制單元106，以及分別連接在天線合路器102與控制單元106之間的含同步編碼的接收模塊103、含有手機功能模塊的通訊模塊104和發射調頻或調幅信號激勵源的功放模塊105。當用戶終端機1置於移動物體01內時，它是處於待機狀態中，即為休眠狀態下。只有接收模塊103有節奏地斷續工作，以及控制單元106在低耗狀態下工作。其它模塊未加電，無功率損耗。當後臺處理系統2通過同步廣播網用廣播的方式向其發出指令，激活接收模塊，接收模塊103將指令信息傳遞到控制單元106內，控制單元106停止對接收模塊103供電，而對通信模塊104供電，啟動通信模塊104，通信模塊104掛網並以簡訊的方式，發出其所在的位置座標。如需更精確的定位，進行二次定位。通過控制單元106對功放模塊105加電，啟動功放模塊105，功放模塊105以調頻或調幅的載頻信號發出一組定位信號。使所要找尋的移動物體01收尋到視野內。
圖3所示的是後臺處理系統2中的通信處理機201的結構。本發明的通信處理機201是建立在計算機內微軟視窗(Windows)的作業系統平臺上。其主要含有與主伺服器202相聯的通信控制單元2012，分別與通信控制單元2012相聯的同步編碼器2011、協議處理器2013和排隊機2014。其中同步編碼器2011與同步廣播網302相聯通；協議處理器2013與移動蜂窩網(TCP/IP)相聯通；排隊機3014與電信交換局網5相聯通。在本實施例中，通信處理機201為與用戶終端機1相呼應，所提供的頻率通常為(051MHz)其頻寬為25KHz，調製方式為不歸零制方式。其移頻鍵控調製(FSK)信號的調製結果為其二進位「1」為f1＝f+4.5KHz，其二進位「0」為f0＝f-4.5KHz。提供的待機激活廣播同步信道的通信處理機的功率為連接工作。本實施例中為50w連續工作方式。通信處理機201的主要功能是對各數據傳輸協議的轉換，並起到在大量用戶訪問時，緩解數據流量，防止數據丟失等。
圖4所示的是本發明後臺處理系統2內主伺服器202的結構。本發明的主伺服器202與上述通信處理機201同是建立在計算機內微軟視窗(Windows)的作業系統平臺上。主伺服器202內含有與通信處理機201相聯的數據預處理模塊2022，與數據預處理模塊2022相聯的位置運算模塊2021，與位置運算模塊2021和數據預處理模塊2022相聯的處理統計模塊2024，以及與處理統計模塊2024和客戶管理伺服器204以及地理信息系統205相聯的主資料庫2023。
主伺服器202通過通信處理機201獲得的路徑信息，位置信息，事件信息，索引信息，統計信息，以及用戶的特定信息，首先經過數據預處理模塊2022初步審核處理後，再進入處理統計模塊2024進一步分類、統計後，送出並存入主資料庫2023內。同時由數據預處理模塊2022初步處理後的數據，經過位置運算模塊2021採用三角定位的基本算法進行計算，確定其地理位置，再經過處理統計模塊2024的進一步處理和統計後，送出並存儲於主資料庫內。
所說的地理信息系統205包含位置應用伺服器、網際網路伺服器和移動位置伺服器。
所說的客戶管理伺服器204主要包含客戶管理和計費管理。
權利要求
1.一種移動物體定位系統，包含二部分一部分是用戶終端機，另一部分是後臺處理系統，其特徵在於所說的用戶終端機是基於無線廣播技術和移動蜂窩技術，帶有二次定位機構的終端機；所說的後臺處理系統是與用戶終端機相對應的主要含有通信處理機、主伺服器、地理信息系統和客戶管理伺服器。
2.根據權利要求1所述的移動物體定位系統，其特徵在於所說的用戶終端機含有帶內置天線的天線合路器，帶供電單元的控制單元，以及分別連接在天線合路器與控制單元之間的含同步編碼的接收模塊，含手機功能模塊的通訊模塊和發射調頻調幅信號激勵源的功放模塊。
3.根據權利要求1所述的移動物體定位系統，其特徵在於所說的後臺處理系統是建立在計算機內的微軟視窗(Windows)作業系統的平臺上。
4.根據權利要求1或3所述的移動物體定位系統，其特徵在於所說的後臺處理系統中的通信處理機是建立在計算機內微軟視窗作業系統的平臺上，主要含有與主伺服器相聯的通信控制單元，分別與通信控制單元相聯的同步編碼器，協議處理器和排隊機；其中同步編碼器與同步廣播網相聯通，協議處理器與移動蜂窩網相聯通，排隊機與電信交換局網相聯通。
5.根據權利要求1或3所述的移動物體定位系統，其特徵在於所說的主伺服器是建立在計算機內微軟視窗作業系統的平臺上，帶有防火牆，含有與通信處理機相聯的數據預處理模塊，與數據預處理模塊相聯的位置運算模塊，與位置運算模塊和數據預處理模塊相聯的處理統計模塊；以及與處理統計模塊和客戶管理伺服器地理信息系統相聯的主資料庫。
全文摘要
一種移動物體定位系統，含有二部分，一部分是基於無線廣播技術和移動蜂窩技術，帶有二次定位機構的用戶終端機，另一部分是與用戶終端相對應的建立在計算機內微軟視窗作業系統平臺上的含有通信處理機、主伺服器、地理信息系統和客戶管理伺服器的後臺處理系統。與現有技術對比，本發明具有二次精確地定位，定位精度可達1米。用戶終端機體積小，重量輕，便於攜帶，便於隱藏，不易被破壞。待機時間長，可達2年以上。可應用於汽車管理、物流管理、人員監護以及重要移動物品的監護管理等諸多領域。
文檔編號H04B7/26GK1595193SQ20041002527
公開日2005年3月16日 申請日期2004年6月18日 優先權日2004年6月18日
發明者劉幸偕, 邱俠 申請人:上海高智科技發展有限公司