一種基于GPSOne技術的個人定位終端

摘要：為克服傳統GPS定位系統在室內或建筑物密集區存在盲點的缺陷，更好地滿足個人定位的需求，基于GPS0ne技術，提出了一種便攜式個人定位終端的設計與實現方案。該終端由定位單元、主控單元MCU、UIM單元、LED顯示等模塊組成，其中定位單元使用AnyData公司的DTGS-800 GPSOne模塊，主控單元選用超低功耗的16位單片機MSP430F147，借助于AT指令與CDMA網絡實現了對個人的位置監控、定位和報警等功能。測試結果表明，該終端的定位誤差室外小于20 m，室內小于500 m，初始定位時間小于20s，報警信息能在1s內傳送到CDMA網絡控制中心。
關鍵詞：全球定位系統(GPS)；GPSOne；個人定位；位置監控；CDMA

目前集定位、監控、報警功能于一體的個人定位系統多采用基于GPS／GSM(GPRS)技術。雖然全球定位系統GPS(Global Positioning Sys-tem)可以提供高精度、覆蓋全球的定位，但必須保證GPS接收機和衛星之間有直射路徑，這就使得GPS定位系統在建筑物密集的城區和建筑物內部存在盲區。
GPSOne綜合了GPS、CDMAlX(碼分多址分組數據交換網絡)、GIS(地理信息系統)和互聯網技術，是美國高通公司為基于位置業務而開發的定位技術，采用Client／Server方式。它將無線輔助A-GPS和高級前向鏈路AFLT三角定位技術有機結合，實現高精度、高可用性和較高速度的定位。在A-GPS定位技術無法使用的環境中，會自動切換到AFLT三角定位技術，確保定位的成功率和精確度。這里基于GPSOne模塊DTGS-800和低功耗單片機MSP430設計并實現了具有定位、監控和報警功能的個人定位終端。

1 系統硬件設計

個人定位終端的硬件組成如圖1所示。為了解決GPS在室內和高層建筑密集區難以定位的問題，選用AnyData公司的DTGS-800 GPSOne模塊；為了縮小體積、降低功耗和成本，主控單元MCU選用超低功耗的16位單片機MSP430F147，顯示器選用LED。單片機負責控制GPSOne模塊發起定位請求，接收并解析CDMA網絡控制中心發送的信息，獲取當前的經、緯度及其他信息，并以短信的方式送至控制中心或操作者的手機。主控單元MCU如圖2所示。它包括MSP430F147，外接高速晶振和低速晶振，在不需要高速處理時，可將高速晶振關閉，只使用低速晶振，以降低功耗；MSP430F147有2個串行異步通信接口(USART)，其中一個(DCD、CTS、DTR、RI、RFR／RTS、TXD、RXD引腳)接口連接DTGS-800的UAR-T1，另一個(URXD0、UTXDO)接口與PC機的串口相連，供系統調試使用。nRst、MS、TCK、TDI、TD0引腳連接JTAG插座，用于程序下載和在線調試；keyl和key2引腳分別接Help和預留按鍵。外接的LED DS3和LED DS4分別用指示電池電量不足和DTGS-800與MSP430之間的通信；BatTest用于檢測電池電量。