一種基于GPSOne技術(shù)的個(gè)人定位終端

摘要：為克服傳統(tǒng)GPS定位系統(tǒng)在室內(nèi)或建筑物密集區(qū)存在盲點(diǎn)的缺陷，更好地滿足個(gè)人定位的需求，基于GPS0ne技術(shù)，提出了一種便攜式個(gè)人定位終端的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)方案。該終端由定位單元、主控單元MCU、UIM單元、LED顯示等模塊組成，其中定位單元使用AnyData公司的DTGS-800 GPSOne模塊，主控單元選用超低功耗的16位單片機(jī)MSP430F147，借助于AT指令與CDMA網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)了對(duì)個(gè)人的位置監(jiān)控、定位和報(bào)警等功能。測(cè)試結(jié)果表明，該終端的定位誤差室外小于20 m，室內(nèi)小于500 m，初始定位時(shí)間小于20s，報(bào)警信息能在1s內(nèi)傳送到CDMA網(wǎng)絡(luò)控制中心。
關(guān)鍵詞：全球定位系統(tǒng)(GPS)；GPSOne；個(gè)人定位；位置監(jiān)控；CDMA

目前集定位、監(jiān)控、報(bào)警功能于一體的個(gè)人定位系統(tǒng)多采用基于GPS／GSM(GPRS)技術(shù)。雖然全球定位系統(tǒng)GPS(Global Positioning Sys-tem)可以提供高精度、覆蓋全球的定位，但必須保證GPS接收機(jī)和衛(wèi)星之間有直射路徑，這就使得GPS定位系統(tǒng)在建筑物密集的城區(qū)和建筑物內(nèi)部存在盲區(qū)。
GPSOne綜合了GPS、CDMAlX(碼分多址分組數(shù)據(jù)交換網(wǎng)絡(luò))、GIS(地理信息系統(tǒng))和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，是美國(guó)高通公司為基于位置業(yè)務(wù)而開(kāi)發(fā)的定位技術(shù)，采用Client／Server方式。它將無(wú)線輔助A-GPS和高級(jí)前向鏈路AFLT三角定位技術(shù)有機(jī)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)高精度、高可用性和較高速度的定位。在A-GPS定位技術(shù)無(wú)法使用的環(huán)境中，會(huì)自動(dòng)切換到AFLT三角定位技術(shù)，確保定位的成功率和精確度。這里基于GPSOne模塊DTGS-800和低功耗單片機(jī)MSP430設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了具有定位、監(jiān)控和報(bào)警功能的個(gè)人定位終端。

1 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

個(gè)人定位終端的硬件組成如圖1所示。為了解決GPS在室內(nèi)和高層建筑密集區(qū)難以定位的問(wèn)題，選用AnyData公司的DTGS-800 GPSOne模塊；為了縮小體積、降低功耗和成本，主控單元MCU選用超低功耗的16位單片機(jī)MSP430F147，顯示器選用LED。單片機(jī)負(fù)責(zé)控制GPSOne模塊發(fā)起定位請(qǐng)求，接收并解析CDMA網(wǎng)絡(luò)控制中心發(fā)送的信息，獲取當(dāng)前的經(jīng)、緯度及其他信息，并以短信的方式送至控制中心或操作者的手機(jī)。主控單元MCU如圖2所示。它包括MSP430F147，外接高速晶振和低速晶振，在不需要高速處理時(shí)，可將高速晶振關(guān)閉，只使用低速晶振，以降低功耗；MSP430F147有2個(gè)串行異步通信接口(USART)，其中一個(gè)(DCD、CTS、DTR、RI、RFR／RTS、TXD、RXD引腳)接口連接DTGS-800的UAR-T1，另一個(gè)(URXD0、UTXDO)接口與PC機(jī)的串口相連，供系統(tǒng)調(diào)試使用。nRst、MS、TCK、TDI、TD0引腳連接JTAG插座，用于程序下載和在線調(diào)試；keyl和key2引腳分別接Help和預(yù)留按鍵。外接的LED DS3和LED DS4分別用指示電池電量不足和DTGS-800與MSP430之間的通信；BatTest用于檢測(cè)電池電量。