基本信息
- 项目名称：
- 基于GPS与GSM技术的远程导航定位与监控系统
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 信息技术
- 大类：
- 科技发明制作B类
- 简介：
- 本项目应用GPS和GSM技术相结合，从而实现了无线定位与监控功能。共分为两个模块：移动端与控制端。移动端通过GPS外接天线接收位置信息，包括经纬度，速度，海拔高度等，经单片机处理以后通过GSM与控制端通信，上位机再将位置信息进行处理，这样，我们就能在上位机中看到移动目标所处位置，从而达到监控的目的。
- 详细介绍：
- 本系统主要由移动端和控制端两个模块构成，移动端包括GPS模块，AVR单片机，GSM模块三部分，而控制端由GSM和上位机软件构成。GPS模块主要是通过GPS外接天线接收位置信息，有GGA、GLL、GSA、GSV、RMC等格式，但是对我们有用的只有GGA、RMC两种格式。故需要用单片机程序控制串口接收信息。单片机提取有用信息后，再通过GSM模块发送给控制端的GSM模块，控制端接收到位置信息以后，通过串口传给电脑，上位机软件经过处理就能显示目标点所处位置。并能描述移动点所经过的路径与轨迹。
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作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- (一) 目的及基本思路： 巧妙地将GPS现有的定位功能与GSM无线通信技术相结合，实现主控中心对移动目标的定位导航、防盗反劫、服务救援、远程监控、轨迹记录等功能。 本系统分为两个模块：移动终端模块和控制终端模块。移动终端模块由GPS芯片、单片机、GSM模块构成，控制终端模块由GPRS模块、上位机软件构成 （二）创新点： 1. 创造性地将GPRS无线通信技术与GPS定位技术完美结合，从而实现监控信息本地化到远程化的跨越。 2. 巧妙地利用上位机软件，对原始的GPS定位信息进行科学处理并运用地图语言显示，实现监控信息的图形化、形象化、可视化。 （三）技术关键： 1. 上位机软件功能实现 上位机软件主要实现两项功能： ① 定位与监控功能：在匹配的地图上实时显示移动终端的当前位置，并能显示移动终端在一定时间段内的运动轨迹。 ② 经纬度查询功能：建立一个信息库，涵盖全国县级及其以上区域的经纬度信息，并提供便捷的查询服务。 2. 移动终端的PCB板设计 由于GSM和GPS信号为高频，故电路设计时，应考虑将高低频模块分开布局，并采用阻抗匹配的方式，从而最大限度的避免信号间的干扰。 （四）主要技术指标 GSM模块（TC35i）：TC35i的工作电压输入端VBATT+，电压幅度为 3.3V-5.5V，Vtyp = 4.2V，最大电流Imax ≤ 2 A @ GSM天线回波损耗（return loss）≥ 6 dB。最低工作电压不能低于3.3V。
科学性、先进性
- (一) 科学性： 从上世纪末起，将GPS定位技术、GSM蜂窝移动技术和GIS地理信息系统技术相结合成为世界范围内一大研究趋势。我国也审时度势，积极制定ITS的发展战略和产业化方向的目标。在我国ITS体系框架的43种用户服务中就有20几种需要知道车辆的实时位置，从而实施监控、调度、导航等功能。 本系统的研究正是基于这一前沿的技术发展趋势，巧妙地将GPS现有的定位功能与GSM无线通信技术相结合，实现主控中心对移动目标的定位导航、防盗反劫、服务救援、远程监控、轨迹记录等功能。 (二) 先进性 虽然将GPS、GSM和GIS三大技术相结合已然成为世界范围内一大研究应用趋势，但目前尚处于实验室研究阶段，还没有十分成熟的系统投入实际应用。 本系统的研究正是针对这一相对不太成熟的技术领域，巧妙构思，用最简单、最经济的设备手段实现各项功能。
获奖情况及鉴定结果
- 该作品入选河南省第九届挑战杯，并在河南大学创新实验计划评比中荣获优秀称号。
作品所处阶段
- 实验室阶段
技术转让方式
- 无
作品可展示的形式
- 现场演示
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- (一) 使用说明 1. 将移动终端模块搭载在移动目标上，控制终端模块通过串口连接至主控中心的计算机上。 2. 打开上位机软件，点击连接，并依照提示进行相关参数的选择与设置，即可通过界面上的文字和图形双重语言，获知移动终端的地理位置与运动情况等信息。 (二) 技术特点和优势 1. 创造性地将GPRS无线通信技术与GPS定位技术完美结合，从而实现监控信息本地化到远程化的跨越。 2. 巧妙地利用上位机软件，对原始的GPS定位信息进行科学处理并运用地图语言显示，实现监控信息的图形化、形象化、可视化。 3. 可移植性强。除了定位检测功能，只需在移动终端上搭载不同功能的传感器，如：温度传感器、湿度传感器、压力传感器，即可适应更多的应用领域。 (三) 适应范围及推广前景 1 .本系统可作为智能交通管理系统，直接应用于交通管理部门和物流信息管理系统，实时了解车辆分布与运行情况 2. 本系统还可用于景区导航与跟踪，为游客带来方便，让游客随时知道自己所处位置。
同类课题研究水平概述
- 国外GPS已被广泛应用于公交、地铁、私家车等各方面，目前，国内GPS的应用还处于萌芽状态，但发展势头迅猛。交通运输行业已充分意识到它在交通信息化管理方面的优势。 从上世纪末起，将GPS定位技术、GSM蜂窝移动技术和GIS地理信息系统技术相结合成为世界范围内一大研究趋势。我国也审时度势，积极制定ITS的发展战略和产业化方向的目标。在我国ITS体系框架的43种用户服务中就有20几种需要知道车辆的实时位置，从而实施监控、调度、导航等功能。 事实上，虽然将GPS、GSM和GIS三大技术相结合已然成为世界范围内一大研究应用趋势，但目前尚处于实验室研究阶段，还没有十分成熟的系统投入实际应用。
