如何组成短波GPS定位系统

    在当前卫星通信费用昂贵的条件下，利用短波传输手段组成远程定位监控网，可以说是最切实可行的方案。短波GPS监控系统已经在国际上获得广泛应用的。因此大多数用户都希望用短波设备实现对远程移动目标的监控。

    一、短波定位与超短波定位的区别

    有些用户常常用超短波定位的概念来理解短波定位，实际上二者在组网方式上有很大不同。首先，超短波定位主要用于城市，因为城市街巷很窄，必然要求定位精度很高。而短波定位主要用于野外，不需要过高的目标精度；其次，城市建筑阻挡造成超短波盲区，因此必须设立多个数据采集点，而短波信号是通过电离层折射，因此只在中心站设立一个数据采集点就够了。也就是说，短波定位中心站不过是在短波通信站增加一套计算机设备，比超短波定位要简单多了。

    网络简单不意味着技术简单。从信号传输角度看，超短波定位并不困难。因为超短波信道比较稳定，而且联络距离通常在几十公里内，因此GPS数据畅行无阻。然而用短波来传输GPS数据就困难多了。短波信号传输距离长，信道噪声大且不稳定，这给传送定位数据带来很大难度，因此对设备的要求很高。

    二、用于定位的电台

    定位电台是整个短波定位系统的关键设备。这种电台必须具备以下特点：

1．数字选呼功能：不能选呼就无法查询特定目标，这是显而易见的。目前国际上使用最广泛最可靠的，是CCIR493数字选呼(DSC)系统。目前493系统多采用4位或6位字长，选呼容量可达万台至百万台级。

2．数据调制解调功能：首先GPS接收机将位置数据输入移动电台，电台进行调制后发送给中心站的电台；中心站电台对收到的位置数据解调，解调后的数据被送到计算机系统进行处理和显示。过去比较落后的方法是在普通电台上配接GPS调制解调器和显示器，设备复杂，效果也不理想。近年出现的先进定位电台都配有内置。这种内置调制解调器与CCIR493选呼系统合为一体，形成操作很简便的“GPS选呼”，呼通率相当高且数据无差错。

3．与计算机的对话功能：GPS位置数据最终要送入计算机进行处理和显示，显然电台必须能够按计算机的指令查询和输出所需数据。具有这种智能特性的电台实际上是从计算机键盘进行各种功能操 作的。这种对话功能大大提高了整个定位系统的自动化程度和效率。

4．除了上述功能之外，定位电台必须具有严格的专业技术指标，以保证其抗干扰性能和稳定性、可靠性。

    三、移动站的设备组成

    实际上，移动站(车或船)的短波定位设备很简单，除了常规的天线和电源系统外，在定位电台上连接一只GPS接收机就行了。电台和GPS接收机分别使用各自的天线。此外， GPS接收机必须符合 NMEA0183标准，并有数据插口，数据速率应定为4800波特。从电台屏幕和GPS接收机上都能看到经纬度数据。在不发送GPS数据时，电台仍可进行常规通信。

    四、中心监控站的设备组成

    中心监控站的设备分为两大部分。

    第一部分是电台系统，由天线、地线、稳压电源、定位电台组成。特别要提示的是天线。由于定位网内的移动目标分散在距离不等的全方位内，因而中心站天线必须是全方向的，而且最好具有全仰角辐射特性。如果天线选择不当，可能在某些距离和方位上不能沟通联络。

    第二部分是计算机系统，由硬件和软件组成。硬件部分的电脑可以选用486以上，但选用速度快和存储容量大的品种可以使电子地图的切换速度和数据处理速度加快。彩色显示器以分辨率高和尺寸大为佳。打印机可以根据工作性质选择可连续打印的24针式和分页打印的激光或喷墨式。为了保护数据，最好配备不间断电源。软件部分是由电子地图软件和操作软件组成的。操作软件的功能是对采集到的目标数据进行记录、处理、统计、显示、报警、打印等。各厂家和供应商开发的操作软件虽有不同，但功能大同小异。电子地图软件实际上是将常规地图变为计算机能够识别的地理位置数据库，然后 在电脑屏幕上显示，目前大多采用比较先进的矢量化分层方式。分层是指将地图上不同种类的标识分别数据化，供用户选择显示。显然，比例尺小、分层多的地图复杂一些，造价也高一些；比例大、分层少的地图简单一些，造价也低一些，可以根据实际需要来选用。通常一个省范围的电子地图，采用一百万分之一比例尺就够了。

    五、短波定位的工作方式

    短波定位分为移动站主发、中心站查询、手工录入三种工作方式。

    移动站主发方式是由移动站主动将自己的位置信号发给中心站。这种方式最简单，只需要操作员进行“GPS选呼”操作。如果中心站收到了位置信号，移动站能够听到回铃音。

    中心站查询方式是由中心站向移动站发出查询指令，移动站自动应答查询指令，将自己的位置信号发回中心站。在此方式下，移动站不需要有人值守，只要电台和GSP接收机处于开机工作状态就行 了。中心站的查询操作可以通过值班员进行，也可以通过专用软件自动定时进行。

    手工录入方式主要是应急使用。例如因设备故障无法用电台报送定位数据时，移动台一方可以口述自己的经纬度，由中心站值班员通过计算机键盘录入电脑。