单兵定位系统可行性研究报告.doc
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单 兵 定 位 引 导 系 统 开 发
可
行
性
报
告
鹰 潭 市 华 宇 科 技 开 发 有 限 公 司
2 0 0 4年 8 月 20 日
一、系统简介
单兵定位引导系统借助于导航卫星的精确定位功能实现系统的目标。卫星不断将自身参数、测距码发往地面,用户使用本系统的接收机接收相应信号,并按一定准则解算出接收天线处的位置和速度,系统将接收机和无线电发射机集成一体,接收机接收到所在的地理坐标后,利用无线电发射机将位置信息发送回控制中心。控制中心根据发回的地理坐标在电子地图上精确标定战士、警察、消防队员所在的地理位置,使控制中心准确及时的掌握目标移动情况及位置。实现对移动目标的掌握控制,提高监控水平及快速反应能力。
二、相关科学技术
1、利用全球定位系统的精确定位功能。全球定位系统(GPS)由24颗导航卫星的空间分布和地面上的监控部分组成。卫星的分布使得地球上任何位置都可同时观测到4颗以上的卫星,各星不断将自身参数、测距码发往地面,用户使用接收机接收相应信号,并按一定准则解算出接收天线处的位置和速度等,从而实现对物体定位跟踪。
2、利用无线电通信的空间传送技术将集成到发射机的定位系统得到的地理位置信息以数字或模拟信号传送到用户接受终端。
3、在用户接受终端利用一定的技术将这种模拟信号或数字信号还原为以经纬度或以地理坐标存储起来,利用地理信息系统(GIS)实时采集技术,在电子地图上准确的显示警察、消防队员、战士的实际位置,同时可以根据需要引导目标完成预定的工作。
三、国内外的科学技术和发展趋势
随着技术的进步、应用需求的增加,GPS从当初的“养在深闺人未识”到今天“一朝选在君王侧”的蓬勃发展,GPS以全天候、高精度、自动化、高效率等显著特点及其所独具的定位导航、授时校频、精密测量等多方面的强大功能,已涉足众多的应用领域,使GPS成为继蜂窝移动通信(GSM)、互联网之后的全球第三个IT经济新增长点。由于GPS的全球覆盖性和高精度等特性,它在军事、交通、公共安全、工业等领域都有极大的用途,目前在各发达国家都已广泛应用。
美军已在军队装备的“陆地勇士”?系统采用了单兵定位技术,陆地勇士”是根据美军士兵脱离战车等装备后,在地面作战的需求开发。该系统使每个士兵在任何时刻都知道自已在战场上的确切位置,指挥官通过系统随时可以查询每个士兵的精确位置,可以了解战场情况,直接与上级联系。无论白天黑夜,士兵都可通过该系统以最快的速度向上级发出紧急救护请求,报告伤员位置,引导救护直升机或救生车及时赶到现场。使得美军的作战能力和生存救助能力大大提高
我国GPS的应用主要局限于车辆、飞机等交通工具的跟踪和定位,也有公司在开发采用基站定位技术的个人定位系统,但定位精度不高,在夜外通信忙区无法使用,基于GPS方式建立自己的通信系统对战士、巡警、交警、消防队员的定位和调度国内还没有产品。
四、项目需要解决的关键技术
1、GPS模块与发射机集成的相关技术。
2、单兵跟踪定位系统得到的地理位置信号的传送技术。
3、将接受的信号还原为经纬度坐标方式存储或X,Y地理坐标的存储的技术。
4、将相应的地理位置信息利用地理信息系统的实时采集技术来显示目标的位置和绘制出新地图的技术。
5、信号传送的编码技术和保密技术。
五、 系统构成
整个系统由控制中心和单兵系统组成,控制中心由总调度中心系统、系统管理系统、地理信息系统、数据分析系统等组成。包括GPS卫星定位技术、无线电通讯技术、数字传输技术、自适应技术、加密技术、遥控技术、计算机网络技术等。单兵定位端包括GPS微型接收模块、发射模块组成。整个系统在地理信息系统(GIS)、电子地图、通信软件、管理软件、控制软件等软件的有机配合下,集成为一个准确、实时、保密、可靠的单兵定位引导系统。 监控中心负责控制整个无线通讯网的运行,接收移动单元传来的信息,并把信息送到监控平台;监控平台则是主要以电子地图为基础的监视和控制操作平台,具有很方便的信息数据库和强大的电子地图操作功能。 监控中心硬件设备包括:网络设备、存储设备、运算设备、显示设备、数字和语音通讯设备等组成。 软件包括:操作系统软件、数据库软件、通讯软件、应用系统软件等组成。
系统组成框图
六、系统的主要功能
单兵定位引导系统接收到导航卫星发出的参数和测距码,并按一定准则解算出接收天线处的位置和速度等,系统将接收到的位置和速度通过无线电发射机将位置信息发送到监控中心。控制中心根据发回的地理坐标在电子地图上精确标出战士、警察、消防队员所在的地理位置,使控制中心准确及时的掌握目标移动情况及位置。控制中心也可以根据需要向目标发出指令,查询目标的地理位置,从而对移
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