汽车汽车全球定位防盗系统vps毕业设计

摘要

随着人们生活水平的不断提高汽车越来越成为人们生活中不可缺少的一部分。从世界上第一辆T型福特牌轿车被盗开始偷车已成为现今城市里最常见的犯罪行为之一。汽车数量增多车辆被盗的数量也逐年上升这给社会带来极大的不安定因素担心车辆被盗成为困扰每一位汽车用户的难题。随着敞篷汽车的流行汽车门锁已无法成为万无一失的铁将军使车门锁止系统的概念进一步被淡化 由此汽车防盗器也应运而生。现在市场上各种电子防盗器琳琅满目销量最好的电子防盗锁在300元至400元之间即可买到。现在市场上许多新款轿车上都已经安装了原厂的汽车防盗器有些车辆的钥匙上就有防盗芯片随机变开锁密码使盗车贼无法用科技手段解锁而这种钥匙一旦丢失就只能凭车辆的用户登记卡到原厂再配一套钥匙。最新的技术资料上称有些车型已经开始使用隐型IC卡代替车钥匙车主只要走进车辆3至5米范围防盗器将自动解锁车主坐进车内按下点火开关车辆就被起动。当车主离开车辆5米后车门将自动上锁.汽车防盗器就是一种安装在车上用来增加盗车难度延长盗车时间的装置是汽车的保护神。它通过将防盗器与汽车电路配接在一起从而可以达到防止车辆被盗、被侵犯、保护汽车并实现防盗器各种功能的目的。

本毕业设计的题目来源于“青岛鲁诺电子科技有限公司”的主营产品“全球定位防盗系统”vps。主要任务是分析现有汽车定位防盗系统的原理并在其基础上完成对该系统的完善设计。

注 VPS是Vehicle Positioning System的简称意为“车辆定位管理系统”技术虚拟专用服务器技术将一部服务器分割成多个虚拟独立服务器独立进行工作。在功能上实现了防盗、定位、导航、限速、区域限制、里程统计等综合功能。不但成功的将服务管理平台与客户使用平台的功能有机的融为一体同时又保证了客户终端防盗、定位功能使用的独立性。

目录

摘要

1 绪论„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 1 1.1汽车防盗产业的发展„„„„„„„„„„„

2

1.1.1全球汽车防盗产业的发展前景„„„„„3

1.1.2国4

1.1.3鲁诺vps的发展概况„„„„„„„„„5

1.2本课题的研究目的及意义„„„„„„„„„6

2 汽车全球定位防盗系统的总体方案

设计„„„„„„„7

2.1汽车全球定位防盗系统vps的功能要求„„„„8

2.1.1汽车全球定位防盗系统vps的基本原理„9

2.1.2汽车全球定位防盗系统vps的基本功能„10

2.1.3汽车全球定位防盗系统vps的器件及组成„11

2.2汽车全球定位防盗系统vps的改善及设计方案„12

2.2.1全球定位防盗系统vps的改善方案„„ 13

2.2.2汽车全球定位防盗系统vps改善后的功能„14

参考文献„„„„„„„„„„„„„„„„„„15

致谢„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„16

附录„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„17

绪论

随着私家车的增加 出门自驾游已经成为当今的新时尚。

远离城市的喧嚣远离琐事的烦扰每到假期周末无论是

和家人、朋友、还是自己心爱的人驾驶着自己的爱车把

心释放在神州大地的名川大山之间这不正是我们一直都梦寐以求的吗然而 自驾游并不是和家人朋友一起开车出去玩玩那么简单行前的准备工作是十分重要的。准备工作是否足够充分直接影响到旅途顺利和愉快的程度。其中首要的就是一些必备的行车出游物品 以保障行程的安全、顺利。当然像太阳镜、遮阳伞、水壶等一些必需用品大家都很清楚我们就不了。随着生活质量的提升一些如相机、摄像机、手机、MP3、GPS导航系统等作为提供出游便利和增进出游趣的有效手段 已经被越来越多的人所重视。

对不少车主来说 GPS还是一个比较奢侈的东西。在国内车载GPS应用是最近几年才开始兴起的之前国内的GPS导航主要是应用在一些公共事业如交通、用 以及物流行业或出租车公司等专业领域。伴随生活水平的提高现在拥有自己的GP S导航系统已不是梦想 目前 GP S已经逐渐成为驾车出游、 出门的必备。

市面常见的GPS导航用品有很多价位也高低不等.青岛路诺电子科技有限公司是一家专业从事手持/汽车GPS导航的研发、生产及销售为一体的高科技企业。公司自成立

以来不断引进国内外先进技术与人才致力于开发、生产、销售“高、精、尖”手持/汽车GPS导航。我公司在GPS导航领域有多年的开发经验研发以韩国、美国等跨国集团公司为技术依靠紧跟科技发展潮流不断研发出最具备科技含量的各GPS导航 曾为国内外多家知名品牌提供OEM。

中国汽车、摩托车制造业的蓬勃发展。摩托车和汽车业的全球采购为国内代理商、经销商提供了巨大创业的机会订单源源不断赶快来加入吧在GPS卫星信号和无线网络信号都无法单独完成定位的情形下 GPSone定位系统会组合

这两种信息源只要有一颗卫星和一个小区站点就可以完成定位解决了传统GPS无法解决的问题。

GPSONE系统的基础设施辅助设备还提供了比常规GPS定位高出20dB的灵敏度性能的改善使GPSONE混合式定位方式可以在现代建筑物的内部深处或市区的楼群间正常工作而两种传统方案在这些地方通常是无法正常工作的。传统GPS技术由于过于依赖终端性能即将卫星扫描、捕获、伪距信号接收及定位运算等工作集于终端一身从而造成定位灵敏度低及终端耗电量大等方面缺陷。GPSONE技术将终端的工作简化将卫星扫描及定位运算等最为繁重的工作从终端一侧转移到网络一侧的定位服务器完成。提高了

终端的定位精度、灵敏度和冷启动速度、降低终端耗电。 随着安防产业的火爆随着人们安防理念的加强家用防盗报警器的市场也开始了疯狂的竞争所谓的报警器的无线通讯模块厂家也越来越多

1.1汽车防盗产业的发展

1.1.1全球汽车防盗产业的发展前景

现在人们越来越意识到GPS作用的重大及其应用领域的广阔除军事应用外它已被广泛应用于航天、航空、航海、测量、勒探等诸多领域随着GPS接收板价格的不断下降和其性能的不断提高GPS系统在汽车防盗上的应用越来越普遍当汽车被盗时GPS系统可不断提供被盗车辆的位置从而配合警方快速出警打击犯罪。例如 目前效力于意大利国际米兰队的世界著名球星罗纳尔多在里约热正如专家所预言的那样 GPS将改变汽车防盗行业的经营方式它将是继计算机革命之后的又一场革命。

1.1.2国内汽车防盗产业目前的发展概况

近年来 中国汽车产业发展迅猛特别是轿车产业 中国巨大的市场潜力吸引了全球众多知名汽车厂商的目光这些企业纷纷来华投资凭借这些跨国企业提供的技术、硬件以及产能上的保障中国在短短几年时间内成为全球知名的汽车生产国。

快速发展的汽车产业为汽车电子产品提供了广阔的应用市场中国汽车电子市场随着中国汽车产业一起进入快速发展时期。在中国汽车产业高速发展的直接推动下 2007年中国汽车电子市场发展势头不减规模达到1215.7亿元 同比增长超过40%。 中国汽车电子市场规模连续五年增长率超过30% 目前产业处于高速增长期取得了跨越式的发展 已经初具规模。其中车载信息系统成了汽车电子市场增长的引擎也是今后的热点。此外随着消费者对安全性的关注日益提高 EPS、 TPMS、雷达测距等一系列安全技术将得到广泛的应用。汽车应用越来越广泛决定了MCU的处理能力必须要提高 32位MCU逐渐登上了舞台。

中国汽车电子市场在下游产业链不景气的影响下2008年市场整体发展速度减缓。市场中娱乐系统和主动安全设备成为了2008年市场增长的主要推动力

而汽车厂商的成本压力也给本土汽车电子厂商带来了机会市场中产品的国产化率继续提升。 2008年中国汽车电子市场规模达到1370亿元左右 同比增长近13%。

在未来几年内 中国汽车电子产品市场将在汽车产业发展的保障下稳步发展各类汽车电子产品在汽车中的普及率将持续提高预计到2010年 中国汽车电子产品市场规模将达到近2000亿元。到2012年中国汽车电子市场规模有望突破3000亿元。

未来的汽车电子产品中 围绕安全、节能、环保、舒适和娱乐等方面的元器件及其周边产品将发展最快。 目前中国消费者对车辆需求的增加、网络在车辆中的高速发展、安全与防盗需求的增加、机械系统与电子系统之间的转换以及动力总成方面性能的提高都进一步推动了中国汽车电子产品市场的发展。中投顾问发布的《2009-2012年中国汽车电子行业投资分析及前景预测报告》共十章。首先介绍了汽车电子的定义、分类等接着分析了国际国内汽车行业和汽车电子市场的现状然后具体介绍了汽车电子控制装置、车载汽车电子装置和汽车电子技术的发展。随后报告对汽车电子行业做了区域发展分析、国内外重点企业运营状况分析和关联产业发展分析最后分析了汽车电子行业的未来前景与发展趋势。您若想对汽车电子行业有个系统的了解或者想投资汽车电子生产本报告将是您不可或缺的重要工具。

1.1.3鲁诺vps的发展概况

青岛福源达经贸有限公司成立于2005年11月名下商务中心位于全国百强企业排名前列的青岛是以经营汽车高档防盗系统、汽车养护产品为主汽车电子产品、装饰用品、汽车礼品为辅的综合汽车后市场服务性公司。

我公司的“神雕”牌GPSone防盗定位系统 以其一流的产品质量完善的售后服务体系赢得了国内广大客户的认可。截止07年底福源达公司的经销商网络已遍布全国并致力于为客户提供现代最新的汽车电子高科技产品和完善的服务。

公司目前正在加大研发、生产、销售及售后服务等各方面的力度并和在国外留学多年的精英合作,引进国外先进的管理理念和体系 以发展和推出更多的特色产品和更加细致周到服务。在科技飞速发展的今天我公司将以科技创新和机制创新为新动力 向国际化、高科技型现代企业的目标前进。

1.2本课题的研究目的及意义

随着人民生活水平的提高汽车已经进入了千家万户。私家车的增多随即也就出现了一些新的问题在这里我就

说一说汽车的防盗问题续后我将另文详细介绍汽车防盗的DIY。

大家辛辛苦苦的工作赚点钱买辆车也不容易总不希望它被盗但是社会上总有一些不劳而获的人他们总是千方百计盯住您的车利用汽车上的各种弱点将您的车变成他的。

那么有什么办法能够防止此类事件的发生呢大家一定会说上保险汽车

被盗后保险公司会赔付的。这只是一个被动的“防盗”办法当您的爱车载着您全家在外地游玩时如果车辆被盗保险公司也不可能立即赔您一辆吧可以想像那时的心情所以还是采取主动防盗的方法为最佳。 何为主动防盗就是汽车上加装各种各样的防盗设备使盗贼无从下手。说到主动防盗您不得不了解一下目前各类车辆所使用的防盗技术这样我们才能做到知己知彼有针对性的采取相对应的防盗措施做到技术互补使盗贼不知道您的爱车所使用的是那种防盗技术手段您就可以高枕无忧了。为什么我会这么说呢根据有关资料显示和新闻报道盗贼偷车之前必需先了解车辆是采用何种防盗技术然后有针对性的购买或制作相应的设备和专用工具经过学习和练习之后他们就进行“工作”了所以 同一伙盗贼一般情况下偷盗的是同一类型的车辆。他们还有一个共同的特点在实施偷盗的操作过程中如果难度系数加大操作时

间延长他们就会自动放弃否则极易被他人发现而报警如果警察到达之前还没有完成“任务”那不是自找麻烦吗 最后总结一点千万要记住任何高级的防盗器都不能防范有准备的盗贼只要是汽车原厂配置的防盗器或是事后加装的成品防盗器都有可能被“高手”破解。只有通过DIY形成自己独有的“防盗”功能才能延长破解的时间使盗贼在偷盗汽车的时候“知难而退”。汽车全球定位防盗系统的总体方案设计

2.1汽车全球定位防盗系统vps的功能

要求

2.1.1汽车全球定位防盗系统vps的基本原理

改革开放以来中国的经济有了长足发展中国人民的生活水平已经迈入小康并且更加富裕。在这种情况下越来越多的人选择了购买汽车以提高生活质量。伴随着家庭汽车数量增加的是汽车偷盗现象越来越严重如何避免汽车被盗摆在了我们的面前。

本设计在研究已有汽车防盗系统的基础上结合现有的科学技术利用单片机做控制单元 以GSM网络为媒介向车主传递信息。 由于GSM网络很发达覆盖面广并且是24小时可用 因此本防盗系统具有全天候、实时性强、实现简单的优点。该系统分为车载设备和用户终端两部分。只要具备打接电话和短信息功能的手机都可以作为用户终端。车载终端包括中央处理器控制模块电源模块手机模块和检测控制模块等。单片机实时控制手机模块可以根据短信息的内容实时处理用户可以利用短信息发送命令查询或控制汽车状态。

该系统以ST89C52型单片机和西门子公司的TC35i GSM模块为核心完成外围电路的设计。使用KEIL C软件完成单片机与GSM模块的通信程序以及单片机对命令的处理程序。最后经过软、硬件调试系统运行正常安全可靠达到设计要求。

2.1.1.1 VPS测量与传统测量方法的对比:

1.不需要相互通视

2.观测作业不受天气条件的影响

3.网的质量与点位的分布情况无关

4.能达到大地测量所需要的精度水平

5.白天和夜间均可作业

6.经济效益显著

1 GPS测量速度比传统方法有极为显著的提高

2无论作大面积控制和局部测量都是理想的工具

3任何条件下都有充分把握提供足够的精度

2.1.1.2 VPS定位系统组成

空间部分:

提供星历和时间信息; 发射伪距和载波信号; 提供其它辅助信息

控制部分:

星座 24颗GPS工作卫星。 目前天空可用的卫星总有30颗。分布 6轨道。运行周期 11小时58分

主要功能播发GPS信号

中心控制系统 实现时间同步跟踪卫星进行定轨.主控站

注入站

监控站

用户部分:

接收并测卫星信号,记录处理数据,提供导航定位信息

2.1.1.3实时动态RTK定位技术

实时动态测量技术

以载波相位观测量为根据的实时差分GPS测量技术

实时动态测量的基本思想

基准站接收机连续观测所有可见卫星并将其观测数据通过数据传输链实时地发送给用户站用户利用这些数据对用户接收机同步观测的数据按相对定位原理实时地计算并显示用户站的三维坐标及其精度

实时动态测量技术的应用范围

地籍测量、地形测量、工程放样航空摄影测量、航空物探、航道测量、线路中线测量、运动目标的精密导航等

2.1.1.4VPS测量差分思想

1.可以消去卫星钟的系统偏差

2.可以消去轨道误差的影响

3.可以消去接收机时钟的误差

4.可以削弱大气折射对观测值的影响

伪距差分

这是应用最广的一种差分。在基准站上观测所有卫星根据基准站已知坐标和各卫星的坐标求出每颗卫星每一时刻到基准站的真实距离。再与测得的伪距比较得出伪距改正数将其传输至用户接收机提高定位精度。

这种差分能得到米级定位精度如沿海广泛使用的“信标差分”

载波相位差分

载波相位差分技术又称RTKReal Time Kinematic技术是实时处理两个测站载波相位观测量的差分方法。即是将基准站采集的载波相位发给用户接收机进行求差解算坐标。 载波相位差分可使定位精度达到厘米级。大量应用于动态需要高精度位置的领域

2.1.1.5GPS测量的误差源

1.与GPS卫星有关的因素

SA技术 人为的降低广播星历精度

卫星星历误差

卫星钟差

卫星信号发射天线相位中心偏差

2.与传播途径有关的因素

电离层延迟

对流层延迟

多路径效应

3.与接收机有关的因素

接收机钟差

接收机天线相位中心误差

接收机软件和硬件造成的误差

2.1.1.6期望值与环境条件

1.VPS定位技术的兴起引发测地技术的重大变革

2.VPS接收设备基于无线电通信、 电子技术

3.VPS接收机是测地采数工具仪器

4.测量精度取决于设备状况、环境条件、操作技术

5.电离层、多路径效应是VPS测量的天灾

6.SA/AS政策的启用是VPS定位的人祸

7.不能期望VPS测量完美无缺

8.VPS应用——重视技术观念与技术措施

9.接收来自天空卫星的信号要求对空通视而常规测量则要求横向通视越接近天顶方向的卫星信号质量越好

10.高大建筑物、 山体、树干是GPS信号的硬遮挡无法穿透

11.能否收到足够的卫星是VPS定位的原理要求

12.隐蔽地段定位条件的改善有赖于多星座系统

13.VPS在城区与密林区的应用有一定局限性

2.1.2汽车全球定位防盗系统vps的基本功能

2.1.2.1汽车全球定位防盗系统结构

车载定位防盗系统分为内部和外部结构。其内部结构主要由完成系统功能的各部分电路组成外部结构由各个输入输出信号接口组成。

内部结构

内部结构由完成系统功能的GPS.GPRS和车身信号检测控制三大电路部分组成。 GPS测量当前车辆坐标、车速、行驶方向、时间和海拔高度 GPRS将由GPS和车身信号检测控制电路采集到的信号传送到车辆定位管理系统或者指定的用户手机上并接受来自用户手机或者车辆定位管理系统的控制信息。车身信号检测控制电路采集车辆ACC信号、车门开关信号、中控锁信号、刹车灯信号、设警解警信号和尾箱开关信号控制方向灯、喇叭、车辆断油断电和车辆开锁信号。

外部结构

外部结构为用户可见或者需要用户设置操作的部分。

1.LED灯能发出红色和绿色光用于知识系统运行状态和系统故障状态。

2.SIM卡插座插入开通GPRS功能的移动SIM卡。

3.5PIN接口1包括MIC信号输入音频信号输入和振动传感器信号输入接口

4.5 P IN接口2包括+3.9V电压输出复位信号控制输入和紧急求助信号输入接口。

5.20PIN接口主要为车身相关的输入输出控制信号接口包括ACC输入、车门开关信号输入、设警解警信号输入、

尾箱开关信号输入和控制方向灯、喇叭、车辆断油断电、车辆开锁解锁信号输出接口。

2.1.2.2汽车全球定位防盗系统功能

1.车辆基本定位

2.防盗功能车辆非法启动、车门非法打开等。

3.断油断电对车辆进行断油断电、恢复油电。

4.报警指示将报警信息发送到平台或者用户指定手机方向灯闪烁。

5.电话接通车载定位监控仪监听车辆内部声音。

6.紧急求助遇到紧急情况按下紧急按钮可实现监听、发送报警信息、记录紧急状态时的车辆位置、时间等。

系统在上电启动时红灯闪烁三次然后熄灭在该过程中进行GPRS、GPS模块开机 GPRS模块开机成功之后红灯点亮红灯一直没亮表示系统正在对GPRS模块进行开机。

大约20秒钟之后20秒钟红灯一直点亮开始初始化GPRS模块连接服务器读取SIM卡等。如果此时初始化GPRS模块连接服务器读取SIM卡都正常则红灯将熄灭否则红灯将一直点亮。此刻发出信息“欢迎使用手机设警系统”。

在初始化GPRS模块、连接服务器、读取SIM工作完成之后红灯开始闪烁开始检测GPS是否正常工作。如果GPS有正常数据输出则红灯熄灭否则红灯一直闪烁。 车辆处于行驶状态检测ACC信号 15S上传一次数据。车辆熄火时30分钟上传一次。

手机命令响应

所有命令执行前提是发送命令/拨打电话的电话号码来自车主或者紧急求助号码否则系统不予响应。

1.断油断电发送“T2”到车载号码操作成功后操作员手机收到“车已熄火”短信。车辆无法点火。

2.恢复供油供电发送“T0”到车载号码操作成功后操作员手机收到“车能正常点火”短信。车辆可以正常点火。

3.监听发送“T3”车载号码会拨打操作员手机操作员可以接听电话监听车内声音但是车内没有任何反应。

4.查询定位信息发送“CXVP S”到车载号码操作员将收

到包含当前GPS定位状态的定位数据。

5.控制权号码更改发送“T4+13800000000”到指定手机号码将车主号码更改为“13800000000”。此时操作员将收到“车主号码已经更改为13800000000”之后原号码控制权丢失。发送“T5+13800000001”到指定手机号码将紧急报警号码更改为“13800000001”此时操作员将收到“紧急抱紧号码已经更改为

13800000001”之后原先报警号码将失效。

2.1.3汽车全球定位防盗系统vps的器件及组成

主机通讯模块采用SIMCOM300 GSM工业模块 继电器、 gsm天线、vps天线、排线。

其中继电器两端连接车本身线路的油泵线保持通路状态。当信号线接收到主机断油脉冲时继电器断开。达到断油断电的效果。