[00371783]汽车防盗系统可行性分析

GPS/MAP汽车防盗系统是利用全球定位星和电子数字地图相结合，辅以通信和防盗报警而构成的现代化高科技汽车防盗系统，城区和郊区均适用。　　这种汽车防盗系统共有五部份组成：1、GPS定位系统，用以确定汽车的位置；2、电子数字地图，是一幅城市的真实地图；3、通信系统，用以发送信息；4、报警系统，当汽车被盗时，能发送报警信息；5、控制中心。一、GPS定位系统：1、将 GPS接收机装于汽车内，利用全球定位星发送的信息，通过装在汽车内的GPS接收机，能够精确测定汽车所在的当前位置。但是测得汽车位置的精确度，还依赖于GPS的发送信息码，现在GPS有两种发送码，一种是军用码，精确度较高，但课题组不能接收使用。另一种是民用码，是美国故意将原码精度降低，可用于民用，这是开放信息，大家都可接收使用。这种民用码精度较差，其定位误差可达100米，这种精度对于汽车防盗系统不合适。因为汽车定位于街区，若有百米误差，则可能误差到别的街区，则无法拦截偷盗。因此，要提高定位精度，可用差分的方法，即使用二台接收机，一台在汽车上，另一台在控制中心(控制中心的一台可共用)，利用差分的方法，可将测量精度提高，误差可到10m，这样的误差，不致于混淆街区，能满足汽车所在街区的要求。2、由于GPS定位，决定于可见星程度，较好确定定位的星数为3-4颗。可见星一颗以下就无法定位，在城市中，就有大楼的遮挡问题，即汽车位于两大楼之间，则可见星大减。课题组做过仿真，设大楼为五层楼，则可见星在一颗以下，无法定位。但实际城市大楼参差不齐，遮挡影响的定位，对于汽车防盗系统影响不大，至多是显示轨迹的不连续而已，不影响汽车轨迹的定向。课题组认为这种不连续的轨迹，不影响对汽车的跟踪。3、大楼的遮挡效应是无法消除的，形成不连续的轨迹，若要轨迹连续，亦可采取补救办法，即利用汽车的计程器和安装磁罗盘，利用这两种信息的组合，一但产生大楼的遮挡而无法定位，汽车轨迹不连续时，可用此信息使汽车轨迹连续。当GPS定位作用时，进入GPS定位轨迹。但此方法增加了车载设备，计程器能否利用原汽车计程器，这是需要研究的问题。但这是理想改善汽车跟踪轨迹连续的较好方法。4、由于是汽车防盗系统，车载GPS设备不能昂贵，只要能达到防盗跟踪的效果即可，在保证可靠使用的情况下，尽可能降低车载 GPS的成本。现在 GPS接收机有各种型号，价格差异较大，课题组主张采用普通型 GPS接收机，对每一次停车前的位置、数据进行存储，并对每次停车进行更新。二、电子数字地图：电子数字地图是一幅某城市按比例缩小的真实地图，显示街区和特征建筑物。用来确定汽车处于某街某位置，以及被盗汽车的行驶轨迹，便于拦截。对数字地图的要求，应能根据控制人员的需要，随时显示城市全图和街区图。显示清晰，特征建筑物显著，也就是说电子数字地图在显示屏上的显示能根据操作人员的要求，进行任意的放大、缩小、平移等。可采用矢量法解决地图的上述问题，当然地图的来源，需要地图测绘部门的帮助和合作。三、通讯系统：频率300-400兆，或800兆，频宽10兆。通讯系统是将车载信息与控制中心进行双向通信或单向通讯，通讯系统将车载 GPS定位信息，发至控制中心，确定汽车在电子数字地图上的位置。另外，汽车一旦被盗，汽车发出防盗报警信号，通过通讯系统发送至控制中心，使被盗汽车在电子数字地图的萤光屏上发出特殊的信息，如亮点。并能及时查证汽车的型号、牌照、颜色、户主等，并显示汽车行车的轨迹，以便跟踪和拦截。由于通讯系统有发射和接收两部份，车载发射系统不可能做大，另外又要考虑成本。因此，发射功率不可能很大，这就涉及到有效作用距离问题。有效作用距离大，车载设备大，成本高，难度亦增加。当然在发射有效距离不变的情况下，若要增加有效作用距离，可采用中继站的方式，这就增加了难度和成本，以及时间问题。经过课题组方案论证认为第一阶段，采取直接有效作用距离，即车载发射机直接至控制中心接收机，以及控制中心发射机直接至车载接收机，发射机和接收机的作用距离，根据城市市区的情况，暂定作用半径为5KM，即方圆10KM范围，即可直接传送。通讯传送数量，利用该院现有扩频通讯技术，可直接传送9万8千辆汽车信息，若需更大，则在现有扩频通讯的基础上稍作改进，可传送几十万辆车载信息。四、防盗报警系统：防盗报警器的结构与原理，大致可以分为两大类：一类为机械式，一类为电子式。机械式，是机械地将汽车方向盘锁死，使盗车者无法驾驶汽车。一类是电子式，用声光报警。目前市面的汽车报警系统多数为单功能防盗报警，而无防劫持功能。GPS/MAP汽车防盗报警系统既是多功能防盗，而且具有防劫持功能，主要设计思想是采用电子密码锁。1、其防盗功能有：1)未输入密码，发动汽车立即报警；2)打开车门后一定时间内未输入密码，报警；3)乱送密码，一定时间后报警；4)打开车前盖或后盖报警；5)吊起车辆报警(此项报警待第二阶段实现)。2、防劫持功能：在行车过程中，当司机判明有人欲劫车时，能为司机提供脱身机会。按一特定按钮，在一定时间后，汽车能自动熄火而停驶，并报警。该报警系统，可以有声光，也可以无声光，待需要而定。报警时，报警器接通车载无线电发射装置的电源或其他方法，向控制中心发送被盗、被劫持车辆的车型、牌照、颜色、户主、去向等信息，为公安部门及时实施防盗防劫持创造条件。五、控制中心：控制中心是接收防盗车辆的GPS信息和防盗防劫持的信息，使被盗车辆及时地在电子数字地图上显示出来。得知被盗车辆的位置(什么街，什么路，哪一段，特征建筑……)，车型、车号、颜色、户主、去向以及车行轨迹，以便及时通报交警、公安部门采取拦截措施。控制中心除数字地图屏显、中心站无线电接收机、及其配套设施外，还有用于GPS差分的接收机及用于操作的PC机等。六、实施方案：考虑到工程系统的复杂性，而且是一项现代高科技的工程项目，又是一项时间要求很短的项目，初步设想分两阶段实施。第一阶段：先实现城区系统，其作用距离以控制中心为半径5km，即方圆10km，无中继站，允许车行轨迹断续。第二阶段：从城区扩大至效区，加中继站，加辅助定位装置，使车行轨迹连续，加车辆吊起报警功能。而第二阶段是第一阶段的扩展，不必改造第一阶段实施的设备。