基于北斗导航及LTE的位置管理系统的研究与实现

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全球卫星导航系统是利用定位系统技术对空间进行自主定位的卫星应用系统,其所具有的高精度定位、全天候可运行、即时响应等特点迎合了人们获知位置信息的需求,其应用范围已经渗透至国民经济和社会发展的各领域、各行业。为了打破欧美等发达国家在导航领域的垄断地位,我国自主研制了北斗卫星导航系统,至今,该系统已完成了对亚太地区的覆盖,并在我国的军用、民用领域发挥了重要作用。’同时,无线通信技术也在迅猛发展,中国即将迎来4G时代。长期演进技术(LTE)有着更快、更稳定等诸多特点,但是随着物联网的到来,越来越多的智能终端将接入其中,并且将产生大量的数据传输,其中的小数据传输将对通信网络将产生巨大的压力。对于大部分用户而言,可以充分利用北斗导航接收机实现精准定位。.接收机通过捕获、跟踪、同步、解算等步骤后,可以从北斗卫星发出的信号中获取相应的位置信息。本文针对基于北斗导航及长期演进技术的位置管理系统进行了相关研究与实现,首先介绍了北斗导航接收机的定位原理,并完成了接收机软硬件架构的搭建实现;为了保证定位精度的可靠性,又从卫星选星算法、加权最小二乘法、误差模型修正等角度出发,对接收机系统的定位精度进行优化改善。北斗导航接收机中一个典型应用是与终端设备相结合,并利用位置管理系统对这些终端进行综合管理,该应用在物联网时代将日益快速增长。本文以针对车辆的位置管理系统为例,详细阐述了该系统的设计与开发,对接收机的应用模式进行了深入探讨和研究。为了提高开发效率并保证系统的稳定性,本系统采用了基于模型-视图-控制器设计模式(MVC)的框架。该系统面向三级用户,不同级别的用户访问系统的权限不同,其主要由5个功能模块组成,即信息管理、信息查询、.轨迹回放、电子围栏和片区监控,其中重点介绍了片区监控模块的实现。这些功能模块既独立又统一,协同高效地管理车辆终端并对用户提供便捷的服务。本文所设计的北斗导航接收机适用于于各类智能终端,终端将利用长期演进技术与管理系统的服务器进行交互,会产生大量的小数据量业务,造成高信令负荷,但是这些数据大部分还具有对时延并不敏感的特点,针对该问题,本文从无线接入网侧的角度提出了一些优化方案,即通过对智能终端的操作系统和数据业务进行合理的分类,对不同的小数据业务采取不同的配置信息,来减缓对网络的压力。在论文最后部分,对全文进行了回顾总结,并且对未来的发展进行了展望。
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