1 引 言

　　隨著社會的發展和通信技術的進步，人們對移動目標監控的要求越來越高，不僅需要知道移動目標的位置，還需要對移動目標的視頻圖像、報警信息、運行狀態等數據進行實時監控和處理。例如，移動監控定位系統可協助對長途客車的管理，指揮中心通過分析客車發送的GPS數據確定客車的位置，判斷是否超速行使，客車若出現故障、遭遇事故或劫車事件，可及時通知指揮中心，指揮中心再通知交通、公安、醫院等部門進行緊急處理，在客車中加裝攝像頭還可有效預防行車途中的犯罪事件。另一方面，司機通過指揮中心可以了解行使前方的地理信息、天氣狀況、交通情況等。此外，移動監控定位系統在漁船出海作業、城市出租車調度、公安治安巡防、銀行運鈔車監控等領域都有著廣泛的應用前景。移動監控定位系統是伴隨著GPS技術和無線通信網絡技術的成熟而發展起來的，在20世紀90年代初，GPS技術剛剛進入實用階段，基于GPS的移動跟蹤、監控系統開始走向市場，但由于無線通信網技術的制約，造成系統建設規模小、投入成本高，所以未得到普及。近幾年來，各種無線通信專網、集群無線網、衛星數據通信網、數字蜂窩移動通信網發展迅速，其數據承載能力明顯加強，并且，GPS技術更加成熟。現在市場上的12通道GPS接收機價格也比較低廉，2000年5月1日，美國政府宣布取消GPS的SA政策，這樣，一般GPS接收機定位精度可以達到25m。由于上述原因，基于GPS和無線通信網的移動監控定位系統在世界各國都得至U迅猛發展，并顯示出強勁的發展勢頭，市場潛力巨大。

　　GPS技術和無線通信網絡技術是移動監控定位系統關鍵的2個要素，如今GPS接收機或OEM卡已經商品化，其體積可以做得很小，提供串口標準數據輸出，數據接口很方便，而無線通信網絡則多種多樣，其建設成本、系統容量也各不相同，可供選擇的通信網絡有集群無線網、衛星數據通信網、移動通信網等。

　　2 移動監控定位系統通信網的選擇

　　無線通信網絡是移動監控定位系統的一個重要組成部分，可分為無線專網和公用的無線通信網絡2大類，其中無線專網、衛星通信網、移動通信網是比較常見的幾種形式。

　　2．1 無線專網

　　無線專網就是專門為移動監控定位系統建設的無線通信網，他有自己的交換中心、基站及監控平臺，缺點是組網費用較高、覆蓋面積有限，但無線專網系統更改靈活、抗毀能力強且具有移動性，適合用于抗洪救災指揮系統、軍事作戰指揮系統等專用性較強的領域。

　　2．2 衛星通信網

　　衛星通信有靜止軌道衛星通信、中軌道衛星通信、低軌道衛星通信3種，衛星起中繼的作用，地球站用來作基站或與用戶相連。衛星通信的特點是覆蓋面積大，可以做到全球通，而且對氣候和傳輸距離不敏感。在一般無線網絡覆蓋不到的地方，例如沙漠、森林地區特別適用，此外，在航海領域，通過基于衛星通信網的監控定位系統對航海的船只進行導航、實時監控，當遇到海盜、海難等時可以及時進行處理；在航空領域，在民航客機運營中采用監控定位系統可以避免飛機空中相撞、當發生劫機事件時可通過飛機上的攝像頭及時了解機上狀況，在軍用飛機作戰時可以依托此系統組成空中指揮平臺等。缺點是系統終端設備復雜，費用較高，不利于普及。

　　2．3 移動通信網

　　近年來，移動通信發展如火如荼，從模擬的AMPS網到數字蜂窩GSM網，到CDMA移動通信網，現在日本一些國家又提出了第四代移動通信網（即4G）的概念，并開始開發和研制。相對于無線專網或衛星通信網，移動通信網比較普及，依托移動通信網建設監控定位系統具有覆蓋面積大、組網費用低等優點，利用移動通信網的數據接人功能開展增值業務，還可提高網絡的資源利用率。不過，移動通信網的數據傳輸速率一般較低，若提高數據傳輸速率，需要對原有網絡進行改造。例如，利用CDPD（分組數據交換）技術，可在模擬蜂窩AMPS網上提供分組數據服務，信道速率為19．2kb／s。在數字蜂窩通信網中，GSM網的數據速率只有9．6kb／s，當GSM網采用GRPS（通用分組無線服務）技術或EDGE（增強數據速率）技術改進后，他將分別提供115．2kb／s和384kb／s的數據速率。另外，在IS-95B，CDMAOne中都增強了移動數據服務能力，而CDMA2000可提供高達2Mb／s的數據速率。利用移動通信網建設移動監控定位系統開通便捷、易于維護，能夠覆蓋手機信號可以到達的所有區域，非常適合于車輛船只調度、110報警指揮、鐵路列車無線調度等方面的應用。

　　除了以上介紹的幾種通信網，還有數字集群通信網、無繩電話通信網（包括DECT系統、PHS系統等）等網絡，他們都可以用來傳輸監控定位數據。

　　3 基子GSM的移動監控定位系統方案設計

　　通過以上幾種通信網絡的比較，移動通信網是最為經濟、最易普及的一種方法。第三代移動通信網CDMA具有較高的數據傳輸能力，但目前CDMA網還處于實驗網階段，而GSM數字蜂窩移動通信網在國內及國際上都已非常普及，市場應用最廣泛，覆蓋面積最大，在技術上也是最成熟的。所以，利用GSM移動通信網建設移動監控定位系統是當前比較合理的選擇。通過GSM移動通信網傳輸監控定位數據可以有3種方法：利用話音通道傳輸、利用SMS（短消息業務）傳輸、利用改進的GSM的高速數據通道傳輸。

　　3．1 利用GSM的話音通道通信的設計方法

　　利用GSM的話音通道傳輸數據和在普通電話線上一樣，在收發兩端通過MODEM調制解調進行數據通信，這種方法技術成熟，應用范圍廣，在GSM網覆蓋的范圍內均可使用，缺點是在數據傳輸之前需要先撥號，呼叫建立時間較長，一般為10s左右，而且通信費用與移動電話費相同，費用較高。采用這種方法建立的移動監控定位系統如圖1所示。