隨著我國城市建設(shè)規(guī)模的擴大,，車輛日益增多，交通運輸?shù)慕?jīng)營管理和合理調(diào)度,，警用車輛的指揮和安全管理已成為公安,、交通系統(tǒng)中的一個重要問題。過去,，用于交通管理系統(tǒng)的設(shè)備主要是無線電通信設(shè)備,，由調(diào)度中心向車輛駕駛員發(fā)出調(diào)度命令，駕駛員只能根據(jù)自己的判斷說出車輛所在的大概位置,，而在生疏地帶或在夜間則無法確認自己的方位甚至迷路,。因此，從調(diào)度管理和安全管理方面,，其應用受到限制,。GPS定位技術(shù)的出現(xiàn)給車輛、輪船等交通工具的導航定位提供了具體的實時的定位能力,。通過車載GPS接收機使駕駛員能夠隨時知道自己的具體位置,。通過車載電臺將GPS 定位信息發(fā)送給調(diào)度指揮中心，調(diào)度指揮中心便可及時掌握各車輛的具體位置,，并在大屏幕電子地圖上顯示出來,。目前，用于公安,、交通系統(tǒng)的主要有：車輛GPS定位與無線通信系統(tǒng)相結(jié)合的指揮管理系統(tǒng),；應用GPS差分技術(shù)的指揮管理系統(tǒng)。下面介紹這兩種管理系統(tǒng)的工作原理與設(shè)備構(gòu)成,。


1. 車輛GPS定位管理系統(tǒng)

車輛GPS定位管理系統(tǒng)主要是由車載GPS自主定位,，結(jié)合無線通信系統(tǒng)對車輛進行調(diào)度管理和跟蹤。已經(jīng)研制成功的如車輛全球定位報警系統(tǒng),，警用GPS指揮系統(tǒng)等,。分別用于城市公共汽車調(diào)度管理，風景旅游區(qū)車船報警與調(diào)度,，海關(guān),、公安、海防等部門對車船的調(diào)度與監(jiān)控,。

監(jiān)控中心部分的主要功能有：

◆ 數(shù)據(jù)跟蹤功能,。將移動車輛的實時位置以幀列表的方式顯示出來,。如車號、經(jīng)度,、速度,、 航向、時間,、日期等,。
◆ 圖上跟蹤功能。將移動車輛的定位信息在相應的電子地（海）圖背景上復合顯示出來,。電子地（海）圖可任意放大、縮小,、還原,、切換。有正常接收與隨意點名接收兩種接收方式,。 還可提供是否要車輛運行軌跡的選擇功能,。
◆ 模擬顯示功能?？蓪⒁阎哪繕宋恢眯畔⑤斎胗嬎銠C并顯示出來,。
◆ 決策指揮功能。決策指揮命令以通信方式與移動車輛進行通信,。通信方式可用文本,、代碼或語音等，實現(xiàn)調(diào)度指揮,。
車載部分的主要功能有：
◆ 定位信息的發(fā)送功能,。GPS接收機實時定位并將定位信息通過電臺發(fā)向監(jiān)控中心。
◆ 數(shù)據(jù)顯示功能,。將自身車輛的實時位置在顯示單元上顯示出來,。如經(jīng)度、緯度,、速度,、航向。
◆ 調(diào)度命令的接收功能,。接收監(jiān)控中心發(fā)來得調(diào)度指揮命令,在顯示單元上顯示或發(fā)出語音,。
◆ 報警功能。一旦出現(xiàn)緊急情況,，司機啟動報警裝置,，監(jiān)控中心立即顯示出車輛情況、 出事地點,、車輛人員等信息,。
車輛GPS定位屬于單點動態(tài)導航定位,。其定位精度約為100M量級。為了提高定位精度,，可采用差分 GPS技術(shù),。
 

2. 應用差分GPS技術(shù)的車輛管理系統(tǒng)

若采用一般差分GPS技術(shù)，每輛車上都應接收差分改正數(shù),，這樣會造成系統(tǒng)過于復雜,，所以實際應用中多采用集中差分技術(shù)。

工作原理：每一輛車都裝有GPS接收機和通信電臺,，監(jiān)控中心設(shè)在基準站位置,，坐標精確已知?；鶞庶c上安置GPS接收機,，同時安裝通信電臺、計算機,、電子地圖,、大屏幕顯示器等設(shè)備。工作時,，各車輛上的GPS接收機將其位置,、時間和車輛編號等信息一同發(fā)送到監(jiān)控中心。監(jiān)控中心將車輛位置與基準站GPS定位結(jié)果進行差分求出差分改正數(shù),，對車輛位置進行改正,， 計算出精確坐標，經(jīng)過坐標轉(zhuǎn)換后,，顯示在大屏幕上,。
這種集中差分技術(shù)可以簡化車輛上的設(shè)備。車載部分只接收GPS信號,，不必考慮差分信號的接收,。而監(jiān)控中心集中進行差分處理，顯示,、記錄和存儲,。數(shù)據(jù)通信可采用原有的車輛通信設(shè)備， 只要增加通信轉(zhuǎn)換接口即可,。

由于差分GPS設(shè)備能夠?qū)崟r地提供精確的位置,、速度、航向等信息,，車載GPS差分設(shè)備還可以對車輛上的各種傳感器（如計程儀,、車速儀、磁羅盤等）進行校準工作,。
 

3. 應用前景

汽車是現(xiàn)代文明社會中與每個人關(guān)系最密切的一種交通工具,，據(jù)統(tǒng)計,，僅幾個發(fā)達國家的汽車保有量已有數(shù)千萬輛。因此車輛導航將成為未來20年中全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)應用的最大的潛在市場之一,。預計到2000年,，全世界用于車輛導航的總投資額的1/3。

在我國,，特種車輛約有幾十萬輛,。有關(guān)部門要求首先對運超車、急救車,、救火車,、巡警車、迎賓車等特種專用車輛實現(xiàn)全程監(jiān)控,、引導和指揮,。目前使用車載GPS接收機進行自主定位的車輛很少，大量的開發(fā)應用熱點在監(jiān)控調(diào)度系統(tǒng)上,。

車載GPS導航設(shè)備在應用上的發(fā)展方向，應當著重多衛(wèi)星系統(tǒng),、遠距離監(jiān)控以及多功能顯示等幾個方面,。
使用多衛(wèi)星系統(tǒng)，如GNSS系統(tǒng)（該系統(tǒng)在2000年后將成為綜合導航定位系統(tǒng)）,，進行導航定位時由于衛(wèi)星多,，可以保證車輛實時定位的精度與可靠性。

對于用于調(diào)度指揮的監(jiān)控系統(tǒng)來說,，監(jiān)控中心與其管轄的車輛之間由于通信電臺的功率有限,，其作用距離僅幾十公里。增大監(jiān)控作用距離,，應當解決遠距離通信問題,。例如增加通信中繼站，延長作用距離,，利用廣播或衛(wèi)星通信方式使監(jiān)控范圍覆蓋更大的地域,。

監(jiān)控系統(tǒng)的功能應當是多方面的。例如語音傳輸,、視覺圖象傳輸以及各種命令和車輛周圍環(huán)境的情況錄入存儲等,。

所以說，GPS導航定位在公交,、交通系統(tǒng)中的應用前景是非常廣闊的,。在開發(fā)車輛導航應用的同時，也將帶動與其相關(guān)的通信技術(shù),、信息技術(shù),、控制技術(shù),、多媒體技術(shù)和計算機應用技術(shù)的發(fā)展。