基於北鬥rdss信道的危險品運輸車輛監控終端的製作方法
2023-05-01 18:12:41
專利名稱：基於北鬥rdss信道的危險品運輸車輛監控終端的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種危險品運輸車輛監控終端，特別是一種基於北鬥RDSS信道的危險品運輸車輛監控終端。
背景技術：
隨著我國國民經濟建設的不斷繁榮發展和對能源需求的爆炸性增長，我國易燃易爆危險品的運輸越來越頻繁，當前，正在運營的危險品運輸車輛就達55萬輛之多。近年來，危險品運輸事故的日漸增加以及對人們生命和財產造成的巨大損失提醒人們，所運輸的物資雖然給人們的生產生活帶來了很多便利，但同時它帶來的巨大威脅更是不容忽視。正是因為危險品運輸潛在的威脅性，我國政府的相關部門以及各級地方政府均制定了很多關於危險品運輸方面的法律文件來規範危險品運輸市場。以保證有效地預防危險品運輸事故的發生，以及對潛在的危險品運輸事故做到及時預警，讓人們能夠及時排除隱患，做到最大程度地降低危險品運輸事故發生的概率，同時使我國的危險品運輸市場規範有序。目前出現的危險品運輸監控系統主要用於監控危險品是否發生洩漏，通過GPS報告發生的情況，對駕駛員駕車狀態、車輛運行狀況的監控缺乏。此外，危險品運輸監控系統定位精度低。
發明內容為了解決上述技術問題，本實用新型提供一種定位精度高，易於採集車輛運行狀況和駕駛員狀態並對危險品進行有效監控的基於北鬥RDSS信道的危險品運輸車輛監控終端。本實用新型解決上述技術問題的技術方案是包括定位通信一體機、信息採集設備、顯示操作終端、車輛信息採集集中終端，定位通信一體機、信息採集設備和顯示操作終端分別通過各自接口分別與車輛信息採集集中終端相連接，定位通信一體機中的信號與信息處理模塊根據接收到的RNSS導航信息和GPS導航信號進行精確定位。上述基於北鬥RDSS信道的危險品運輸車輛監控終端中，所述定位通信一體機包括用於接收RNSS導航信號和收發RDSS通信信號的北鬥天線模塊、用於接收GPS信號的GPS模塊、用於信號變頻、數位化處理的北鬥射頻模塊、用於導航定位數據分析的信號與信息處理模塊和電源管理模塊，北鬥天線模塊通過北鬥射頻模塊與信號與信息處理模塊進行信號與數據雙向傳輸，GPS模塊把GPS信號傳送給信號與信息處理模塊，電源管理模塊為定位通信一體機提供電源。上述基於北鬥RDSS信道的危險品運輸車輛監控終端中，所述北鬥射頻模塊將從北鬥天線模塊接收的RNSS導航信號變頻放大成中頻信號傳送給信號與信息處理模塊，將從信號與信息處理模塊接收的數據進行數據調製和功率放大成RDSS通信信號傳送給北鬥天線模塊。[0009]上述基於北鬥RDSS信道的危險品運輸車輛監控終端中，所述信號與信息處理模塊包括信號處理模塊和信息處理模塊，信號處理模塊將射頻模塊輸出的中頻信號進行A/D變換、抗幹擾處理、調製解調後進行時序和地址解碼，並在處理完成後將RNSS導航和RDSS通信信息發送至信息處理模塊，信息處理模塊將數據信息進行解調、解擴處理，信息處理模塊不僅處理來自信號處理模塊的北鬥RNSS導航和RDSS通信信息而且處理來自GPS模塊的導航信息，處理好的數據通過外部接口實現與車輛信息採集集中終端的雙向傳輸。此外，信息處理模塊包括存儲單元，存儲單元內置常用簡訊。優選外部接口為串口。上述基於北鬥RDSS信道的危險品運輸車輛監控終端中，所述定位通信一體機收發信號工作原理接收信號時，射頻模塊將衛星天線模塊接收的RNSS導航和RDSS通信信號變頻、放大成中頻信號，中頻信號從射頻模塊的中頻輸出端子輸出送入信號與信息處理模塊採樣成數位訊號，數位訊號通過信號與信息處理模塊進行解調、解擴等信息處理；GPS天線將接收到的GPS衛星信號輸出至GPS模塊進行處理，處理完成後按照規定協議格式將GPS數據發送給信號與信息處理模塊；信號與信息處理模塊將處理好的信息通過串口通信發送給車輛信息採集終端。·發射信號時，車輛信息採集終端將發送數據通過串口通信發送給信號與信息處理模塊，信號與信息處理模塊將處理後的數據送給射頻模塊，射頻模塊將發射數據調製和功率放大成RDSS通信信號，送給衛星天線模塊，由衛星天線模塊將信號通過輻射方式發送監控中心。由此可見，定位通信一體機可以完成雙向RDSS無線數據通信，從而保證車輛軌跡監控的連貫性。定位通信一體機優選採用RS232串口通信標準對外連接。此外，定位通信一體機可以分別設置外接電源和內置獨立電源，在外接電源斷電情況下獨立應急工作。其中內置獨立電源優選容量為容量2600毫安時的蓄電池。定位通信一體機將衛星天線模塊、射頻模塊、GPS模塊以及信號與信息處理模塊等部件集成在了一個密封結構中，通過串口和顯示操作終端相連。這種集成封裝結構使設備簡單精煉，外接信號的種類和特性簡單一致，提高了可靠性、降低了安裝複雜度。所述車輛信息採集集中終端包括主信息處理模塊、輸入信號轉接模塊、電源管理模塊，其中輸入信號轉接模塊接收信息採集設備的信息並發送給主信息處理模塊，主信息處理模塊處理來自定位通信一體機、顯示操作終端和輸入信號轉接模塊的信息。車輛信息採集集中終端主要完成車輛車況、駕駛員駕車狀態、導航數據和危險品監控數據的處理，是整個系統的核心。所述主信息處理模塊得到輸入信號轉換模塊傳送的車輛車況、駕駛員駕車狀態和危險品監控數據後，根據危險情況設置優先級處理數據並通過接口向定位通信一體機和/或顯示操作終端收發數據和操作指令。同時主信息處理模塊還能通過顯示操作終端接收數據和操作指令並進行相應分析和判斷。此外，主信息處理模塊具有定期自檢功能。由於信息採集設備的輸出信號不一定都是標準的遠距離傳輸數據信號，所述輸入信號轉接模塊將車輛信息採集設備傳送的不標準信號進行整型、放大、轉換成標準信號進行傳輸，以提高信號質量，增強信號抗幹擾性能。所述電源管理模塊將外接電源經過整流、穩壓、變換後輸出給車輛信息採集集中終端、顯示操作終端供電。所述車載電源可以採用9-36V直流電源，優選24V直流電源。此夕卜，車輛信息採集集中終端具有內置電源，由電源管理模塊對內置蓄電池進行充電。當車載電源停止供電後，車輛信息採集集中終端能通過蓄電池進行應急指揮和採取緊急狀態控制。所述顯示操作終端通過相應接口與車輛信息採集集中終端連接，包括顯示設備和操作設備，通過顯示屏顯示車輛信息、定位信息和簡訊息，通過操作設備發送開關機、緊急報警、內置簡訊、翻閱車輛信息指令。 顯示操作終端還包括語音提示裝置。通過語言提示裝置可以對導航信息進行語音提示。所述信息採集設備包括CAN總線信息採集設備、駕駛室煙霧感應器、危險品罐體信息採集設備、駕駛員酒精濃度檢測設備、雷達測距設備。導航定位工作原理當定製導航線路和查詢定位信息時，顯示操作終端向車輛信息採集集中終端的主信息處理模塊傳輸導航和定位指令，主信息處理模塊向定位通信一體機發出定位指令，並根據定位通信一體機發回的定位信息制定導航線路。定位通信一體機通過北鬥天線模塊接收到的RNSS導航和RDSS通信信號發送給射頻模塊，由射頻模塊將信號進行變頻放大後轉換成中頻信號送入信號與信息處理模塊來實現北鬥定位功能；通過GPS天線將GPS導航信號發送GPS模塊進行處理，GPS模塊處理後按照NMEA0183協議將GPS信息通過串口送入信息處理模塊來實現GPS定位功能；通過信息處理模塊將接收到的RNSS導航信息和GPS導航信號用最小二乘法獲得初始值，然後通過聯邦卡爾曼濾波算法來進行計算，並結合PVT計算，利用雙系統進行RAIM計算，實現雙系統條件下的精確定位。短消息通信功能工作原理接收信號原理同北鬥定位。發射信號時，用戶通過外設發出通信申請命令，車輛信息採集集中終端將命令通過串口按照指定協議轉發至定位通信一體機信號與信息處理模塊中的信息處理模塊，信息處理模塊響應命令，將處理後的數據通過數據總線送給信號處理模塊將數據進行處理後，經抗幹擾處理以及D/A變換發送給北鬥射頻模塊。北鬥射頻模塊將發射數據調製和功率放大後，送給北鬥天線模塊，由北鬥天線模塊將信號發射出去。採集車輛車況、駕駛員駕車狀態和危險品監控信息工作原理當進行車輛車況、駕駛員駕車狀態和危險品監控信息處理時，輸入信號通過各個信息採集設備送入車輛信息採集集中終端的輸入信號轉換模塊，信號轉換模塊將輸入信號轉換成統一標準信號匯總至車輛信息採集集中終端的主信息處理模塊，主信息處理模塊收到信息後完成信號處理和打包並進行數據緩存。主信息處理模塊通過串口通信配合定位通信一體機的RDSS雙向通信信道完成遠程監控功能。監控中心遠程查詢車輛信息工作原理當監控中心遠程查詢車輛信息時，車輛信息採集集中終端的主信息處理模塊收到查詢命令後將相關車輛信息通過串口通信發送定位通信一體機，定位通信一體機將車輛信息發回監控中心。實時監控工作原理當車輛報警後需要實時監控時，主信息處理模塊每隔一定時間將採集到的車況信息通過定位通信一體機發回監控中心，並車況信息實時送入顯示操作終端，供駕駛員查閱。[0029]本實用新型的有益效果是抗外界幹擾能力強，定位精度高，不依賴移動通信網絡，能實現無盲區通信。
以下結合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步的說明。
圖I是本實用新型的結構圖。圖2是本實用新型中雙系統RAM檢測流程圖。
具體實施方式
參見圖1，圖I是本實用新型的結構框圖。本實用新型包括車輛信息採集集中終端，定位通信一體機，信息採集設備和顯示操作終端。定位通信一體機、信息採集設備和顯 示操作終端分別通過各自接口將數據傳送給車輛信息採集集中終端。車輛信息採集集中終端安裝在車體內部，定位通信一體機安裝在車頂，信息採集設備安裝在車體、車倉和車外各處，顯示操作終端安裝在汽車CD卡座位置。所述定位通信一體機包括用於接收RNSS導航信號和收發RDSS通信信號的北鬥天線模塊、用於接收GPS信號的GPS模塊、用於信號變頻、數位化處理的北鬥射頻模塊、用於導航定位數據分析的信號與信息處理模塊和電源管理模塊，北鬥天線模塊通過北鬥射頻模塊與信號與信息處理模塊進行信號與數據雙向傳輸，GPS模塊把GPS信號傳送給信號與信息處理模塊，電源管理模塊為定位通信一體機提供電源。定位通信一體機採用集成封裝結構，通過串口和顯示操作終端相連。北鬥射頻模塊將從北鬥天線模塊接收的RNSS導航信號變頻放大成中頻信號傳送給信號與信息處理模塊，將從信號與信息處理模塊接收的數據進行數據調製和功率放大成RDSS通信信號傳送給北鬥天線模塊。信號與信息處理模塊包括信號處理模塊和信息處理模塊，信號處理模塊將射頻模塊輸出的中頻信號進行A/D變換、抗幹擾處理、調製解調後進行時序和地址解碼，並在處理完成後將RNSS導航和RDSS通信信息發送至信息處理模塊，信息處理模塊將數據信息進行解調、解擴處理，信息處理模塊不僅處理來自信號處理模塊的北鬥RNSS導航和RDSS通信信息而且處理來自GPS模塊的導航信息，處理好的數據通過串口實現與車輛信息採集集中終端的雙向傳輸。信號與信息處理模塊存儲單元內置100條常用簡訊。此外，信息處理模塊包括存儲單元，存儲單元內置常用簡訊。接收信號時，射頻模塊將衛星天線模塊接收的RNSS導航和RDSS通信信號變頻、放大成中頻信號，中頻信號從射頻模塊的中頻輸出端子輸出送入信號與信息處理模塊採樣成數位訊號，數位訊號通過信號與信息處理模塊進行解調、解擴等信息處理；GPS天線將接收到的GPS衛星信號輸出至GPS模塊進行處理，處理完成後按照規定協議格式將GPS數據發送給信號與信息處理模塊；信號與信息處理模塊將處理好的信息通過串口通信發送給車輛信息採集終端。發射信號時，車輛信息採集終端將發送數據通過串口通信發送給信號與信息處理模塊，信號與信息處理模塊將處理後的數據送給射頻模塊，射頻模塊將發射數據調製和功率放大成RDSS通信信號，送給衛星天線模塊，由衛星天線模塊將信號通過輻射方式發送監控中心。定位通信一體機採用RS232串口通信標準對外連接，其中RS232數據接口包括接收信號Rx、發送信號Tx、信號地GND。 此外，定位通信一體機設置有外接電源和內置獨立電源，在外接電源斷電情況下獨立應急工作。其中內置獨立電源容量為2600毫安時的蓄電池。定位通信一體機將衛星天線模塊、射頻模塊、GPS模塊以及信號與信息處理模塊等部件集成在了一個密封結構中，通過串口和顯示操作終端相連。這種集成封裝結構使設備簡單精煉，外接信號的種類和特性簡單一致，提高了可靠性、降低了安裝複雜度。所述電源管理模塊將車輛提供的車載電源經過整流、穩壓、變換後輸出給車載控制臺、定位通信一體機供電。所述車載電源可以採用9-36V直流電源，優選24V直流電源。 此外，車輛信息採集集中終端具有內置電源。當車載電源停止供電後，車輛信息採集集中終端能應急指揮和採取緊急狀態控制。所述車輛信息採集集中終端包括主信息處理模塊、輸入信號轉接模塊、電源管理模塊，其中輸入信號轉接模塊接收信息採集設備的信息並發送給主信息處理模塊，主信息處理模塊處理來自定位通信一體機、顯示操作終端和輸入信號轉接模塊的信息。車輛信息採集集中終端主要完成車輛車況、駕駛員駕車狀態、導航數據和危險品監控數據的處理，是整個系統的核心。其中所述主信息處理模塊通過多路RS232/RS485信號輸入接口與輸入信號轉換模塊相連採集車輛車況、駕駛員駕車狀態和危險品監控信息，並能根據危險情況設置優先級處理信息，將採集信息進行分析、判斷、綜合判讀、打包分幀等操作後通過多路RS232/485信號輸入/輸出接口向定位通信一體機和/或顯示操作終端發送數據和操作指令。同時主信息處理模塊還能通過顯示操作終端接收數據和操作指令並進行相應分析和判斷。此外，主信息處理模塊具有定期自檢功能。由於信息採集設備的輸出信號不一定都是標準的遠距離傳輸數據信號，所述輸入信號轉接模塊將車況信息採集傳感器的不標準信號進行整型、放大、轉換成標準RS232/422/485信號進行傳輸，以提高信號質量，增強信號抗幹擾性能。所述電源管理模塊將車輛提供的車載電源經過整流、穩壓、變換後輸出給車輛信息採集集中終端、顯示操作終端。所述車載電源採用24V直流電源，此外，車輛信息採集集中終端具有內置電源，由電源管理模塊對內置蓄電池進行充電。。當車載電源停止供電後，車輛信息採集集中終端能通過蓄電池進行應急指揮和採取緊急狀態控制。所述顯示操作終端通過相應接口與車輛信息採集集中終端連接，包括顯示屏、操作鍵、觸控螢幕及輸入鍵盤。其中，顯示屏及操作鍵安裝在汽車控制面板的CD卡座上，觸控螢幕及輸入鍵盤安裝在活動手柄上。通過顯示屏和觸控螢幕滾動顯示車輛工況信息、定位信息和來電信息；通過輸入鍵盤和操作鍵發送開關機、緊急報警、內置簡訊、翻閱車況信息和系統設置指令；觸控螢幕支持手寫識別，具備良好的人機互動界面並可以在緊急狀態下進行操作。顯示操作終端還包括語音提示裝置。通過語言提示裝置可以對導航信息進行語音提示。信息採集設備包括CAN總線信息採集設備、駕駛室煙霧感應器、危險品罐體信息採集設備、駕駛員酒精濃度檢測設備、雷達測距設備。[0051]CAN總線信息採集設備可從車輛自身的CAN總線上可以讀出車輛的剎車氣壓、油箱油量、汽車胎壓、發動機運轉參數等信息。駕駛室煙霧感應器安裝在駕駛艙內頂部，用於監視駕駛室內的煙霧情況，具有監控駕駛員吸菸和其他火災隱患的效果。危險品罐體信息採集設備採集體真空度、罐體溫度和罐體壓力數據。酒精濃度檢測設備安裝在駕駛員座位左前方，用於檢測駕駛員是否酒駕。在開始點火駕駛車輛前，駕駛員需通過酒精濃度檢測設備檢測才能點火駕駛車輛。雷達測距設備安裝在車大燈旁，用來探測車輛前端的障礙物，保證車輛罐體防撞。當定製導航線路和查詢定位信息時，顯示操作終端向車輛信息採集集中終端的主信息處理模塊傳輸導航和定位指令，主信息處理模塊向定位通信一體機發出定位指令，並 根據定位通信一體機發回的定位信息制定導航線路。定位通信一體機通過北鬥天線模塊接收到的RNSS導航和RDSS通信信號發送給射頻模塊，由射頻模塊將信號進行變頻放大後轉換成中頻信號送入信號與信息處理模塊來實現北鬥定位功能；通過GPS天線將GPS導航信號發送GPS模塊進行處理，GPS模塊處理後按照NMEA0183協議將GPS信息通過串口送入信息處理模塊來實現GPS定位功能；通過信息處理模塊將接收到的RNSS導航信息和GPS導航信號用最小二乘法獲得初始值，然後通過聯邦卡爾曼濾波算法來進行計算，並結合PVT計算，利用雙系統進行RAIM計算，實現雙系統條件下的精確定位。當進行短消息通信時，從監控中心接受短消息的接收原理和定位信號接收原理相同。發射信號時，用戶通過外設發出通信申請命令，車輛信息採集集中終端將命令通過串口按照指定協議轉發至定位通信一體機信號與信息處理模塊中的信息處理模塊，信息處理模塊響應命令，將處理後的數據通過數據總線送給信號處理模塊將數據進行處理後，經抗幹擾處理以及D/A變換發送給北鬥射頻模塊。北鬥射頻模塊將發射數據調製和功率放大後，送給北鬥天線模塊，由北鬥天線模塊將信號發射出去。當進行車輛車況、駕駛員駕車狀態和危險品監控信息處理時，輸入信號通過各個信息採集設備送入車輛信息採集集中終端的輸入信號轉換模塊，信號轉換模塊將輸入信號轉換成統一標準信號匯總至車輛信息採集集中終端的主信息處理模塊，主信息處理模塊收到信息後完成信號處理和打包並進行數據緩存。主信息處理模塊通過串口通信配合定位通信一體機的RDSS雙向通信信道完成遠程監控功能。當監控中心遠程查詢車輛信息時，車輛信息採集集中終端的主信息處理模塊收到查詢命令後將相關車輛信息通過串口通信發送定位通信一體機，定位通信一體機將車輛信息發回監控中心。當車輛報警後需要實時監控時，主信息處理模塊每隔一定時間將採集到的車況信息通過定位通信一體機發回監控中心，並車況信息實時送入顯示操作終端，供駕駛員查閱。(2)圖2是本實用新型雙系統RAM檢測流程圖。可能引起完好性問題的主要根源有3種衛星時鐘、衛星星曆的特殊問題和主控站。在GPS系統中，用於GPS完好性監視的兩種辦法是定位通信一體機自主完好性監視(RAM算法)和廣域增強系統(VJAS)。RAM算法包含在定位通信一體機內，是利用衛星的餘度信號，使得定位通信一體機能夠判斷是否存在故障星，若有，能在規定的時限內做出判斷，發出警告，若沒有故障星，使定位通信一體機不會出現誤警情況。在導航解算中，用5顆可見星可以檢測故障，使用6顆或更多的可見星可以將故障星排除。I、雙星座衛星的故障檢測算法與門限由於雙系統的觀測方程可以表示為y = Gx+ ε，根據最小二乘算法，用戶狀態χ的最小二乘解為之=(GrG)...' G7J,用R e Rkxl來表示殘差向量，k為可見導航衛星數目和，則
O
R=y-y :=.卜s
= ^I-G(GtG) 1Gr ·[& + !
=I^G(GtG) 'Gr ·εRtR = s · ε從上式可知，向量R中包含了測距誤差信息，可以用作判斷有無故障衛星的依據。
定義 SSE = RtR =Iil2 + I + ...μ|它表示各個偽距殘差的平方和，是一個自由度與觀測到的導航系統數目有關的X 2分布。這樣，為了使設計的判決門限Td限制虛警概率不大於PFA，則Td就要滿足如下概率等式
I: I^SF/a2 <%.:)= I fx、 3,Μ* =Td對於二導航系統的組合，統一的等效測距誤差σ = 10m，可見導航衛星總數k，η為系統個數。根據不同用戶要求的虛警率與採樣間隔，可以求得相應的檢測門限值。在應用中,通常採用Γχ = 士SS%作為統計檢測量，其中N為X 2分布的自由度，即
多模態系統的信息冗餘度，由於採用統一的系統時，N = n-5。在每次定位時將Tx與門限值Td比較，若Tx彡Td,有故障衛星；若Tx < Td,無故障衛星。2、雙星座RA頂可用性算法在進行RAM檢測時，必須考慮衛星相對用戶幾何分布的影響。當幾何分布不好時，某顆較差的衛星儘管會產生較大的定位誤差，單產生的觀測量RTR卻很小，這就會產生漏檢情況。為保證RAIM的漏檢概率儘可能小，必須在幾何分布滿足一定條件時，才能應用RAM算法，否則不能使用RAM進行故障檢測。由誤差分布理論可知，如果η個隨機變量SiQ = I, 2......η)均服從正態分布
Ν(μ i, σ2)，且相互獨立，則服從自由度為n的非中心化開放分布χ 2 (η，λ)，其非中
CT J--I心化參數2=士 μ2
σ "C架設觀測噪聲向量ε = e+b的均值為E { ε } = b，且b古0，則SSE/ σ 2服從非中心化的X2分布。因為SSE的均值為E{SSE} = E{RTR} = bTsb，可得到非中心化參數為λ=bTsb/ σ2。當第i顆衛星出現故障，導致其偽距中存在偏差bi;而其他可見衛星均正常時，均值向量為b =τ，可以得至Ij I = bjsja1 = b] (4+ )/cr2i^i + ^li = RPEf /σζ i A]i + Aj'
\ J\ J 式中-.RPE1 =^jb,2 (Α丨, + 4)代表第i顆衛星所引起的水平定位誤差=Ali和A2i分
別代表定位計算矩陣A = (GtG)-1Gt中第I行第i列和第2行第i列元素；Sii是投影矩陣s=I-G(GtG)-1Gt的第i行第i列元素。^dHf = ■ ,i+ 21可以看出，架設故障星i對應的,、值較大，則故障星i引
. ,A；；+A,
起的水平定位誤差￠4+2)也較大；如果故障星對應的Sii值較小，則可得
K{規\ =f.v 也較小，即統計檢測量SSE較小。如果這時，水平定位誤差超過了完好性要求的水平誤差保護門限，而統計檢測量小於檢測門限，則發生漏檢。這種情況是非常危險的，因此，為了避免漏檢概率超出完好性要求，需要根據統計檢測量的卡方分布特性、完好性要求的漏檢概率和不同航段的水平誤差保護門限HAL，給fl//,限定一個最大值o定義凝觀=maxpHDOif-HDOP2}當進行可用性判斷時，用求得的冊_值和對應的》^_相比較，若冊·大於對應的冊—，則認為在當前幾何分布下，RAIM方法不可用；反之，則可用。3、雙星座衛星RAM計算流程由於北鬥、GPS兩個系統的導航信號可以被同時接收用於導航定位，在完好性監測過程中，這兩種觀測信息可以融合起來提高監測性能。監測流程設計如下其監測過程為(I)標準統一和歸一化在利用2個不同系統信息時，首先要統一觀測數據的時間以及表示衛星和用戶位置的坐標系，然後用觀測到的所有可用信息構造觀測方程。需要注意到不同系統的觀測噪聲水平不同，因此在使用觀測方程時要進行歸一化處理。(2)可用性判斷由於衛星與用戶的相對幾何分布的原因，可能會有定位誤差超過極限值，而監測統計檢測量卻小於門限的情況發生，也就是漏檢。如果在某一個監測環境下的漏檢率超過MOPS規定的O. 001，那麼RAM算法在這裡就視為失效。因此在進行完好性檢測之前，首先要進行可用性判斷，即判斷當前衛星幾何分布是否適合做完好性檢測。採用的可用性判斷標準有ARP標準、準等方法。[0093](3)故障的檢測與識別單系統RAM中的各種算法在用於雙系統組合時，要注意解算組合觀測方程中所需要的最小觀測衛星數為5，只有觀測到的衛星數大於5才能進行完好性監測，大於6才可以進行故障的識別。在計算檢測門限時，自由度的計算應為所有觀測方程數減去5 ;同樣在計算可用性參數Xmin時，自由度也應為當前所有觀測衛星數減去5。在其他涉及到與觀測矩陣相關的分析時也要注意到其列秩為5，不再是4。4、定位誤差分析在基於碼分多址的衛星導航定位系統中，系統定位精度計算公式是將用戶定位誤差σ等於等效距離誤差UERE與位置精度因子的乘積，SP :σ = UEREXPDOP(式 I) 如果單獨考慮水平或垂直誤差時，可將HDOP或VD0P。但是這種分析的前提是所有衛星方向的誤差是一致的，實際情況並非如此。「北鬥二號」系統採用由中高軌道衛星ΜΕ0，靜止軌道衛星GEO和傾斜同步軌道衛星IGSO三種類型的衛星構成混合星座系統，與同質星座相比，混合星座中不同類型的衛星定軌精度會有明顯差異，從而導致衛星的等效偽距誤差不同，並且隨時間而變，因此，用傳統的HXff來考慮是不合適的，須用加權解比較合理。與GPS分析類似，可以得到定位通信一體機收到n = k，k > 4顆衛星的定位方程為
權利要求1.一種基於北鬥RDSS信道的危險品運輸車輛監控終端，其特徵在於包括定位通信一體機、信息採集設備、顯示操作終端、車輛信息採集集中終端，定位通信一體機、信息採集設備和顯示操作終端分別通過各自接口分別與車輛信息採集集中終端相連接，定位通信一體機中的信號與信息處理模塊根據接收到的RNSS導航信息和GPS導航信號進行精確定位。
2.根據權利要求I所述的基於北鬥RDSS信道的危險品運輸車輛監控終端，其特徵在於所述定位通信一體機還包括用於接收RNSS導航信號和收發RDSS通信信號的北鬥天線模塊、用於接收GPS信號的GPS模塊、用於信號變頻、數位化處理的北鬥射頻模塊和電源管理模塊，北鬥天線模塊通過北鬥射頻模塊與信號與信息處理模塊連接並進行信號與數據雙向傳輸，GPS模塊與信號與信息處理模塊連接且GPS模塊把GPS信號傳送給信號與信息處理模塊，電源管理模塊為定位通信一體機提供電源。
3.根據權利要求I所述的基於北鬥RDSS信道的危險品運輸車輛監控終端，其特徵在於所述定位通信一體機分別設置外接電源和內置獨立電源。
4.根據權利要求2所述的基於北鬥RDSS信道的危險品運輸車輛監控終端，其特徵在於所述定位通信一體機的北鬥射頻模塊將從北鬥天線模塊接收的RNSS導航信號變頻放大成中頻信號傳送給信號與信息處理模塊，將從信號與信息處理模塊接收的數據進行數據調製和功率放大成RDSS通信信號傳送給北鬥天線模塊。
5.根據權利要求4所述的基於北鬥RDSS信道的危險品運輸車輛監控終端，其特徵在於所述信號與信息處理模塊包括信號處理模塊和信息處理模塊，信號處理模塊將射頻模塊輸出的中頻信號進行A/D變換、抗幹擾處理、調製解調後進行時序和地址解碼，並在處理完成後將RNSS導航和RDSS通信信息發送至信息處理模塊，信息處理模塊將數據信息進行解調、解擴處理，信息處理模塊不僅處理來自信號處理模塊的北鬥RNSS導航和RDSS通信信息而且處理來自GPS模塊的導航信息，數據通過外部接口實現與車輛信息採集集中終端的雙向傳輸。
6.根據權利要求I所述的基於北鬥RDSS信道的危險品運輸車輛監控終端，其特徵在於所述車輛信息採集集中終端包括主信息處理模塊、輸入信號轉接模塊、電源管理模塊，其中輸入信號轉接模塊接收信息採集設備的信號進行整型、放大、轉換成標準信號並發送給主信息處理模塊，主信息處理模塊處理來自定位通信一體機、顯示操作終端和輸入信號轉接模塊的數據。
7.根據權利要求6所述的基於北鬥RDSS信道的危險品運輸車輛監控終端，其特徵在於所述主信息處理模塊得到輸入信號轉換模塊傳送的車輛車況、駕駛員駕車狀態和危險品監控數據後，根據危險情況設置優先級處理數據並通過接口向定位通信一體機和/或顯示操作終端收發數據和操作指令，同時主信息處理模塊還能通過顯示操作終端接收數據和操作指令並進行相應分析和判斷。
8.根據權利要求I所述的基於北鬥RDSS信道的危險品運輸車輛監控終端，其特徵在於所述包括顯示設備和操作設備，顯示設備和操作設備通過相應接口與車輛信息採集集中終端連接，通過顯示屏顯示車輛信息、定位信息和簡訊息，通過操作設備發送開關機、緊急報警、內置簡訊、翻閱車輛信息指令。
9.根據權利要求I所述的基於北鬥RDSS信道的危險品運輸車輛監控終端，其特徵在於所述顯示操作終端還包括語音提示裝置。
10.根據權利要求I所述的基於北鬥RDSS信道的危險品運輸車輛監控終端，其特徵在於所述信息採集設備包括CAN總線信息採集設備、駕駛室煙霧感應器、危險品罐體信息採集設備、駕駛員酒精濃度檢測設備、雷達測距設備。
專利摘要本實用新型公開了一種基於北鬥RDSS信道的危險品運輸車輛監控終端。它包括用於接收北鬥導航定位系統RNSS信號或/和GPS信號、收發北鬥RDSS通信信號和短消息通信的定位通信一體機，用於車況、駕車狀態和危險品監控數據採集的信息採集設備，用於顯示信息、編輯發送指令、完成系統設置的操作終端和用於處理信息採集數據、定位數據和危險品監控數據的車輛信息採集集中終端。定位通信一體機、信息採集設備和顯示操作終端分別通過各自接口分別與車輛信息採集集中終端相連。本實用新型有利於監控駕駛員的駕駛狀態、所運輸的危險品物資的狀態、車輛自身的狀態以及每臺運輸車輛所處位置的天氣和路況信息，為危險品物資運輸提供安全保障。
文檔編號B60Q9/00GK202600801SQ201220224758
公開日2012年12月12日 申請日期2012年5月18日 優先權日2012年5月18日
發明者王浩, 李鑑海, 趙 怡 申請人:西藏金採科技股份有限公司