【技术无关】GPS转北斗卫星定位 系统调研

前言

陆地交通运输是当前GPS卫星定位系统最大的应用领域，我省自08年实施卫星定位系统建设以来，在车辆监控和调度方面发挥了突出的作用：主要功能包括车辆跟踪、线路规划和导航、信息查询、交通指挥、紧急援助等，可以说卫星定位系统已成为交通运输行业管理不可缺少的一个重要工具。

但是，在充分利用GPS带来的种种好处的同时，我们也必须正视GPS系统先天的缺陷：即当前GPS全球定位系统是美国与20世纪70年代研制的空间卫星导航定位系统，其主要目的是为陆、海、空三大领域提供实时、全天候和全球性的导航服务。过多的依赖GPS系统也会使我国在国家重要项目建设上陷于更加被动的地位。

根据交通部文件：全国九省市“两客一危”车辆需要更新车载终端的应安装北斗兼容车载终端；所有新进入运输市场的重型载货汽车和半挂牵引车应加装北斗兼容车载终端，并接入道路货运车辆公共监管与服务平台。至2012年底，全国9个省市10万辆车已安装北斗卫星导航仪，3月底前80%以上安装上北斗车载终端。可以看出，使用北斗系统替换现有GPS系统已经成为交通运输行业内一大趋势。下面就山西省现有GPS系统特点、北斗系统特点以及使用北斗系统替换现有GPS系统产生的问题做简单介绍。

现有卫星定位系统

飞龙GPS系统

全省道路运输行业GPS安全管理服务系统由一个省级平台、11个市级平台、若干个企业平台组成。省、市两级平台分别设在省运管局和市运管处。省、市和企业三级平台各负其责。具有调度、报警、电子围栏、数据存储等功能。

现有GPS系统于2006年左右在省内各市逐步启用，系统依靠GSM网络，采用GPRS数据流与GPS平台进行数据通讯。除可为监控平台提供实时位置信息，还可以通过车载摄像头，将车内情况通过相片返回监控平台。除省、市、企业三级管理平台外，还包括安装在旅游、班线、危货车辆上的GPS接收终端设备。终端设备主要包括以下几个模块：

1. 负责GPS卫星定位的定位模块；
2. 负责与管理平台的数据通信模块；
3. 负责车辆运行信息的监控、控制模块。

北斗导航系统

近年来，随着我国在卫星导航方面做出的努力，截至2011年12月25日，中国北斗系统已发射16颗卫星，建成了覆盖我国及周边国家的基本系统，12月27日我国自主建设、独立运行的北斗卫星导航系统启动区域性正式服务。北斗导航系统（BDS）是中国正在实施的自主研发、独立运行的全球卫星导航系统。系统的建设目标是：形成独立自主、开放兼容、技术先进、稳定可靠的覆盖全球的北斗卫星导航系统，促进卫星导航产业链形成，形成完善的国家卫星导航应用产业支持、推广和保障体系，推动卫星导航在国民经济社会行业的广泛应用。

实施方案

根据山西省内现有系统使用情况，GPS系统转移到北斗导航系统可采用如下几种方案：

1. 使用车载北斗导航终端替换现有客货运车辆GPS接收终端，并对现有系统做部分修改,使之良好的兼容新终端；
2. 升级现有GPS监控平台，增加或修改部分功能，使之更加符合业务监管部门需求；
3. 开发适用于北斗系统的新系统，完全替代目前GPS监控平台；

方案分析

方案一：

优点：考虑到与省运管局现有GPS系统的兼容，数据共享等问题，切换到北斗系统不应该影响到现有全省平台的联网使用，采用方案一将接收GPS信号的接收终端更改为北斗导航终端，是最简便的方法。由于只是接受卫星定位信号的设备更换，车载终端回传到监控平台的内容可以不变，这样整个监控平台也不需要做任何修改。

缺点：现有GPS系统已经使用多年，监控系统使用中遇到的各种问题无法更正，业务部门提出的新需求也没办法加入。

方案二：

优点：升级现有GPS监控系统，完善使用上的不足，增加业务部门提出的新需求，比如增加车内状况实时视频回传的需求。国内有部分终端设备厂商采用了3G网络可以用实时视频回传车内现状，此类设备价格大概在2500到6000元不等，而且需要开通中国联通WCDMA 3G网络服务，网络运营费用在每月100元到300元之间。

缺点：首先，GPS系统在国内已经使用了十多年，有丰富的厂商资源。而生产北斗导航终端厂商相对比较少，目前大多也处于起步状态。需要找一些大厂如华强、赛格、雅讯等不仅有北斗相关产品，也可对现有系统的改造提供技术保障。其次，3G网络在国内已经推广多年，但由于自身使用成本较高，加上实时视频回传要求网络流量充足，这也形成了一个不可回避的矛盾。

目前进行车载视频监控的实现方式，大多采用行车记录仪，价格大概在200到千元不等。行车记录技术实现比较简单，就是加装了大容量存储卡的摄像装置，如果配置最大容量的存储卡，可以一次录制半月内的视频信息。此装置相当于飞机上的黑匣子，可以在需要的时候随时调用记录仪内部视频影像，部分高端行车记录仪也提供视频实时回传到监控中心的功能。

方案三：

优点：使用新系统替换目前使用的GPS监控系统，可以完全按业务部门的要求定制新系统功能。

缺点：开发新系统工作量较大。需要业务部门、县所和企业提供清晰、完整的需求文档；GPS系统在山西省运行多年，期间也不断的进行过完善与更新。替换掉现有GPS系统的同时，也抛弃了GPS系统积累起来的所有经验和法规条款上规定的已实现功能；其次，新系统需要连入到当前全省运行的GPS网络，即新系统与旧系统的整合工作量有待评估。

其他问题：

1. 建设一个新系统需要有相关的硬件设备支撑，目前GPS硬件设备可能不适合继续使用，硬件投入有待评估；
2. 系统建设规模有待评估；
3. 新系统的使用，必定带来相关操作人员的培训和熟悉过程。
4. 新系统的使用，需要考虑企业、业户的接受能力。

结语

北斗系统的进一步实施，需要从成本、投资、团队技术力量以及现有系统兼容性等方面综合考虑，只有在各个业务部门的进一步研究确认后，才可展开下一步概要设计。