历史背景
上世纪五十年代后期，美国出于自身的政治、军事和经济利益的考虑，开始研制卫星导航系统，经过三十多年的努力，耗资300多亿美元，终于建成了上世纪航天史上最成功、最有意义的工程之一——全球卫星定位系统(Global Positioning System，GPS)，成为继阿波罗登月计划和航天飞机计划之后第三项庞大工程，GPS能连续、实时、高精度地为用户提供三维位置、三维速度和时间信息，并能覆盖全球和全天候工作。

1994年4月3日，24颗Block-II型工作卫星发射完毕，系统投入全面运行。GPS最初主要用于军事和涉及国家重要利益的民用领域，可实现飞机舰船的导航、部队调动、军事目标定位、武器的精确制导等，特别是在沙漠风暴和对科索沃的轰炸这两场典型高技术战争中，GPS大量用于巡航导弹的制导，打击目标的选择，甚至地面士兵都随身携带便携式定位装置，可以说，GPS是现代高技术武器的眼睛。

鉴于GPS的军事上非凡的表现和巨大的实用价值，美国总统克林顿颁布法令，将GPS向民用领域免费开放，同时在2000年5月1日起停止S/A政策，对民用码不加干扰，使民用定位精度大大提高。 另外，前苏联也发展了自己的全球定位系统：Glonass，同样也免费向民用市场开放使用；国际通信协会也有类似GPS的系统。相信不远的将来，我们也能享受到我国自己的卫星定位系统给我们带来的方便。 现在GPS已发展成为一个高速成长的产业，广泛应用于车辆定位、航海航空、测量等民用行业，特别是移动目标的定位监控、防盗报警和指挥调度。据美国GPS行业协会统计，98年GPS市场为50亿美元，由于移动通信的发展和对民用卫星码不加扰，2000年将是增长3倍。

GPS技术在国内刚刚起步，具有广阔的应用前景，其应用热点已从前几年的渔业领域转入车辆应用，尤其是车辆定位监控和指挥调度应用，通信、INTERNET突飞猛进的发展，针对位置的信息服务也将走上快车道。

GPS专业知识

全球定位系统(以下简称GPS)是由24颗卫星及他们的地面部分组成的、全球性的无线导航系统。它是通过跟踪作为动态已知参考点的人造卫星求得星站距离采用交会法获得点位坐标的。通常精度只在米级左右， 而事实上可以用GPS比较科学的方法来获得优于厘米级的测量精度。 　

GPS定位系统由于其定位的高度灵活性和常规测量无法比拟的高精度，成为测量学科中革命性的变化。因为测量点位不象经典三角测量一样有等级之分，不存在误差的积累，测点可以在真正需要的地方进行，无需过渡点，点间不需要有造标，通视等问题的考虑。而且观测点位又不与重力场发生关系，避免了复杂的归算。这种布网方式可以把平面及高程同时求出，而不需要平高分开。

感觉上这种测量方式就好象是将地面上每平方米都赋予卫星上每一个唯一的地址，只要你对号入座就好了。GPS接收机已经进入了模型集成化的的阶段，因此其使用效益已变的非常可观。同时也使这样技术能够被每个人利用并获得利益。

今天，GPS已经应用到了各个领域，如：汽车、飞机、轮船、建筑、移动制导、农业甚至有赶超计算机的的趋势。很快GPS将成为人们生活中最基本的、如同电话样的生活必须品。可能对于人类来说，试图证明他们现在在哪里、将要到哪里去是一个最古老的需要解决的问题。所以导航和定位对人类的许多活动都是至关重要的。

然而其中过程却总是令人相当费解和纷乱的。许多年以来各种各样的技术都曾经努力简化这个问题，但是好象每一种方案都有其许多不可避免的缺点。最终，美国国防部决定：美国军队必须拥有更好的、世界范围内的定位精度。并且他们确实有足足的12亿美金的财力去发展这样一个确实很好的东西。这个伟大的工程的结果即是全球定位系统，从此永远的改变了导航的历史。也就有了今天的3S技术完善。
GPS-GSM系统：基于GSM短消息功能的移动目标监控与管理系统的系统指标

监控范围：在全国GSM网覆盖区域内均可进行监控，可以全国漫游监控。

系统基础：依托于中国电信或中国联通的GSM网。

系统容量：在保证系统报警响应时间和报警处理速度的前提下报警目标容量10万辆(网络版)。根据同时(指2秒内)跟踪目标个数(实时跟踪容量)，调度通话的话务量，报警监控目标个数 综合确定其实际系统综合容量。该系统可通过增加终端及电话线的方式增加容量。每个终端可接7条外线 ，1条内线(值班机)。单机版系统较适合100台以下辆车的规模；大型网络系统的容量在数千辆，数万辆车以上的规模。

数据传输方式：以FSK调制方式将所有数据信息利用GSM网的语音信道传输，可一次传输大量数据，不受短信息256个字节的限制。

数据保密性：由于系统使用的是GSM网络本身具有保密性，而该系统又对要传输数据信息进行了多重加密保护。

传输速度：FSK数据传输速度为600到2400波特/秒(可调)。

定位精度：小于50米(PDOP小于3 S/A)。

同时跟踪的所有车辆真正实时监控：刷新时间小于2秒/台，不象无线常规频点(150MHZ，400MHZ，800MHZ)组成的GPS定位系统那样，随着跟踪目标的增加，刷新时间也跟着增加。

系统每秒接警量：八线卡系统每终端每秒7个。四线卡系统每终端每秒3个。可随终端数量的增加而增加(网络版)。

定位方式：GPS方式。全球卫星定位(天网)。比地标式CAS(地网)要优越的多。不用进行架设地标的市政工程施工。且定位范围大，定位精确。

通信方式：GSM方式。数字式移动蜂窝网(中国电信网或中国联通网)。

系统报警响应时间：小于20秒。

系统巡检方式：中心自动或人工发巡检指令进行“一路通”故障检测。这种检测最可靠实际。它能将系统从上到下每个环节的设备一起检测。某些单个环节设备的自检测功能实际上图有虚名。因为有的情况下，被检测电路部分没出故障，而检测电路部分却出了故障造成无法自检测。

监控中心部分： 　

1. 车辆定位、查询功能：用户可随时使用密码查询或跟踪车辆所在的当前位置，同时显示出车速，经纬度，车状态等信息，使车辆行踪了如指掌。

2. 报警功能：中心可受理车台的各种报警(如：劫车，盗车，越界，断电，防拆等)信号。并锁定该报警目标，弹窗显示该目标有关资料，声光提示，然后即做相应的必要的应急处理(如报110，熄火，监听，跟踪等)，从而力求保障人身及车辆的安全。

3. 报警监听及复核功能：一旦发生报警中心自动打开监听同时进行数字录音，可监听到车内司机，歹徒的说话内容。此时司机还可用事先特定的“报警专用语句”(如：我头疼，我要上厕所，等)报警，以便中心快速复核确定此报警的真实性同时可给公安尾追堵截提供更进一步的参考资料。

4. 数字录音存储及重放功能：对报警监听的语音及中心通知车主及“110”的语音可进行数字录音拷贝。并可重复回放分析歹徒说话的内容及方言，为公安破案提供依据。

5. 调度通话功能：中心采用先进的语音卡技术实现三方通话及双方通话的交换可实现中心与车之间，中心与外线市话之间，车与外线市话之间的(通过中心转接)通话。

6. 遥控熄火/恢复功能：中心收到报警后必要时可遥控使车辆熄火/恢复(需知超级密码)。

7. 遥控锁机/开机功能：对于欠交费或特殊情况下的车辆进行锁机/开机，停止所有功能服务。

8. 设置及显示车辆行驶边界功能：对于有需要的车辆(如：租赁车，押款车)可随时遥写或查询显示该车的行驶范围，当超出时自动报警。

9. 遥写系统个参数功能：对于报警电话号码，用户ID码，所接防盗器信号参数等均可遥写设置。

10. 强大的多图多层管理显示功能：中国图与当地各图之间的转换，每图各层之 间 的转换，地名模糊查询，无级放大等，管理功能强大，操作及为方便。

11. 轨迹存储、回放显示及打印功能：跟踪时可存储行驶轨迹并可回放显示打印。

12. 强大的数据库管理及查询打印功能：具有用户资料数据库，报警数据库，终 端操作数据库，系统参数库，及录音文件，轨迹文件等。以便存档备查。所有数据存储时间大于30天。

13. 多级中心、异地联网功能：具有联网终端，远程终端(如110终端，网中大用户自控终端等)，以便数据共享，多级多地联网协同管理。

14. 通话定位功能：中心与车台通话时可随时获取该车当前位置，以便在通话过 程当中指挥车辆行驶。

15. 真正的实时跟踪：该系统每线(信道)只跟踪一个目标，以确保2秒内刷新一次跟踪定位数据。不采用时分的方法跟踪多个目标，因为其刷新时间随着跟踪目标的增加而增加，难以保证跟踪的实时性(在汽车高速行使下)。

16. 具有多终端连选备份：一旦某终端发生故障，不影响整个系统正常运行。

车载单元部分：

1. 实时定位功能：采用当前最先进的GPS接收机，定位速度快，体积小，功耗低。每秒刷新一次定位数据，随时向中心提供定位信息。

2. 防劫报警功能:被劫或遇到紧急情况时，司机触动隐蔽的手动按钮或脚踏开关，“求救”信号即时发出。若监控中心收到报警后车台上的工作灯会快闪8下表示已报警成功。

3. 遇劫报警信号隐蔽显示功能: 可隐蔽安装一个工作指示灯。若报警成功后会快速闪8下。此时司机可放心地用事先特定的“报警专用语句”(如：我头疼，我要上厕所，等)进一步报警确定。也可与歹徒周旋谈话或弃车。

4. 盗车报警功能：可配接当前各种型号的汽车防盗器，实现各种探头(门磁，红外，震动，声控等)触发的盗车报警。一般选配经公安部门检测合格的汽车防盗报警器。

5. 调度通话功能：车上按有1个免提耳机插孔，并配备1副耳机/话咪，可做到一边开车一边讲话。不必手拿话柄讲话。车上装有一个通话按钮及振铃蜂鸣器，用于接听来话或请求通话摘机。另外车上还装有一个通话指示灯以表示GSM手机是否上/脱网及通话摘挂机状态。

6. 越界报警功能：若车上被设置了行驶边界，则每6秒比较1次是否超出行驶范围，若出界立即报警。入界不报警。

7. 防拆报警功能：若打开车载控制器则立即报警。

8. 断电报警功能：若拆除汽车主电瓶，切断主电源线时立即报警(在接有后备电池的情况下有效)。

9. 遥控熄火/恢复功能：收到中心的遥控熄火/恢复指令后立即切断/接通汽车点火电路或油路。

10. 遥控监听功能：当发生了报警时才可遥控开启监听，报警后第一次为自动开监听，以后在报警处理当中可与跟踪轮流开启/关闭监听。

11. 遥控开锁机功能：在特定情况下，被锁机后将停止所有功能使用只开通省电功能。

12. 省电功能：由于GPS接收机等功耗较大100毫安到几百毫安(具不同型号而定)，所以车辆长期停车不用将导致汽车电瓶馈电而发动不了。故当车匙拔下后10秒左右将自动进入省电睡眠状态，此时只有几十毫安。当车匙插入发动车后10秒左右将自动苏醒，当报警触发，通话请求及中心呼叫时则立即苏醒进入工作状态。

13. 体积小，功耗低：体积只有：长145毫米，宽100毫米，高26毫米。易于隐蔽安装，防破坏能力大大增强。在一般情况下具有大于6分钟防破坏能力。整机耗电：工作状态下为200毫安，睡眠状态下只有几十毫安。工作电压：8伏到16伏。

14. 遥控设置参数功能：车台所有参数都可由中心遥控设置，如用户ID码，报警电话号码，所接汽车防盗报警器电平信号参数等。对施工调试安装非常方便。

GPS应用

1. GPS系统在旅游及生活中的应用

伴随都市人生活质量的提高，GPS服务将逐步应用到私人旅游及野外考察中，比如到风景秀丽的地区去旅游，到原始大森林、雪山峡谷或者大沙漠地区去进行野外考察，安装于车内的GPS接收机将充分发挥其全球定位的功能，成为驾驶者最忠实的向导。在驱车浏览风景的途中，乘车者可以随时知道车辆所在位置及行走速度和方向， 从而避免迷失路途。同时GPS监控中心，将实时为车辆提供导航及其它信息服务，如：“前方路口左转”、“您已经偏离航线”等信息提示。即使您途中出现麻烦，也无须惊慌，因为GPS监控服务中心，会及时为您指示、连结最近的救援机构，积极采取行动。通过GPS监控中心提供的友情远程服务，即使乘车者车行万里，仍不失在家的感觉。

2. GPS系统在路线规划、导航中的应用

提供出行路线规划是汽车导航系统的一项重要辅助功能，它包括自动线路规划和人工线路设计。自动线路规划由计算机软件按要求自动设计最佳行驶路线，包括最快的路线、最简单的路线、通过高速公路路段次数最少的路线等的计算。人工线路设计是由驾驶者根据自己的目的地设计起点、终点和途经点等，自动建立线路库。线路规划完毕后，显示器能够在电子地图上显示设计线路，并同时显示汽车运行路径和运行方法。通过路线规划，可以缩短上路时间、寻找最佳路径，大大提高工作车辆的效率。如：在企事业、运输单位，如何更低成本、更低能耗的实现运输价值，在医疗、救援等及时性行业，如何提高反应速度，已经成为不断完善服务的优先问题，而GPS的多领域应用正在使这一愿望早日实现，更高效的服务将在生活中的各个领域得到应用。

3. GPS系统在长途运输车监控中的应用

GPS系统在长途运输车监控中的应用，体现在对车辆行使状态的管理，以及货物流动的查询。用户只需在每辆长途运输车辆上安装GPS接收设备，便可实现时实跟踪、管理记录功能。运输公司可以通过GPS监控中心或互联网的方式了解车辆工作状态，比如：查看车辆是否按预定轨迹接送货物，中间有无停车，在哪里停的车，停了多少次等。同时，对于货物的委托用户，可以通进行网上查询，及时了解货物运转状态。此外，GPS系统带来了多种增值服务功能，如：天气、路况信息播报，公务信息传递等，利用GPS防暴反劫功能，将为货主、运输公司提供了更多的安全保障，相信，随着GPS在运输行业应用的日趋完善，将为社会创造更多的社会效益、经济价值。

4. GPS系统在运钞车领域的应用

GPS系统在运钞车领域的应用更多的体现在线路控制中，与出租、运输行业不同，运钞车辆按照固定线路行使，GPS系统只需通过GSM短消息方式，定时将车辆行驶的位置发送给监控中心，就可以完成对车辆行使状态进行掌握的监控工作。在这种方式下，当运钞车在路上遭遇抢劫等意外事件发生时，押运员触发报警装置，监控中心的电子地图上会自动显示报警车辆的位置、车速、行驶路线等信息，同时系统自动将信息传到公安局指挥中心的电子地图上，警方迅速调动警力进行围堵。从而，可以在最短时间内，集合各方力量，进行有效的协作，对犯罪行为进行直至、打击。

5. GPS系统在汽车租赁行业的应用

国内的汽车租赁业务起步较晚， 骗租、骗盗、逾期不还车、租金无法收回、超出约定范围行驶等行为时有发生，成为目前制约国内租赁行业发展的主要原因。通过汽车租赁行业的GPS解决方案，可以实时记录车辆状态信息，限定车辆的行驶范围，实现历史信息回放等功能。由泰跃三山卫星公司开发完成的GPS系统已经率先为汽车租赁行业的科学化管理进行实践，实现了与多种现代化技术手段的有机结合，很好地解决了制约我国汽车租赁业发展的难题。在为汽车租赁业提供安全护航的同时，为汽车租赁业的规模化经营奠定了基础。进入WTO，汽车租赁业已经成为众多企业关注的热点，成为国民经济增长的重要组成部分。相信这一方案的逐步推广，将会为租赁行业的发展、为社会经济繁荣、为交通管理的现代化创造出更多的价值。

6. GPS系统在出租车行业的应用

GPS系统在出租车行业的应用主要体现在灵活的出租车调度系统中，用户只需要拨打调度中心电话，中心将自动寻找最近的空车，在电话还没挂断之前，便可以告诉乘客“车牌号为XXX的车将在X分钟之内到达。”这种"叫车服务"在给乘客带来了很大的便利的同时，也同时减少了车辆的空驶率，提高出租车运营的工作效率，从一定程度上降低交通拥堵，为城市交通的疏导管理起到积极作用；从环保的角度来看，由于通过出租车将低空使率，它还带来节约能源，减少汽车废气排放的作用；从司机方面来看，GPS系统的应用，可以防止疲劳驾车，提高经济收入。相信随着GPS车调系统的推广，会使更多人从中受益。

7. GPS系统在公交车领域的应用

GPS车辆监控调度系统针对公交线路安排，并结合各车辆发回的信息(如交通阻塞、机车故障等)，将调度命令发送给司机，及时调整车辆运行情况，具有车辆、路线、道路等有关数据的查询功能，利于实现有效管理。与其他车调系统相比，其特色是实时电子播报站名或介绍沿途景点，以及电子站牌。电子站牌通过无线数据链路接收即将到站车辆发出的位置和速度信息，显示车辆运行信息，并预测到站时间，为乘客提供方便,可以预见，GPS技术在公共运输领域的应用，将为百姓出行带来更多的便捷。