楊紹深 杜漢平
摘要：本介紹GPS技術(shù)的工作原理及國內(nèi)外發(fā)展動向，GPS技術(shù)在公安指揮調(diào)度、移動目標(biāo)定位報(bào)警中的重要性，海南公安指揮調(diào)度系統(tǒng)中GPS技術(shù)的應(yīng)用的意義等。
關(guān)健詞：全球衛(wèi)星定位 指揮調(diào)度 移動目標(biāo)報(bào)警
（一）、全球衛(wèi)星定位技術(shù)介紹
全球衛(wèi)星定位技術(shù) (Goal Position Technology) 是美國國會1973年批準(zhǔn)并下令研制的全球防衛(wèi)體系統(tǒng)(即星球大戰(zhàn)計(jì)劃)的一個重要組成部分。目前，美國已發(fā)射了24顆定位衛(wèi)星，一天二十四小時(shí)發(fā)射導(dǎo)航定位信息，為世界范圍內(nèi)的GPS （Goal Position System）系統(tǒng)用戶提供服務(wù)。
前蘇聯(lián)也有它的全球衛(wèi)星定位系統(tǒng),叫作GLONESS。它的部分碼被美國科學(xué)家破譯，可與美國的全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)一起使用。導(dǎo)航定位衛(wèi)星開始用于軍事，它以一定的頻率向全球發(fā)送代碼信息，其中一種叫P碼的信息用于軍事而保密，另一種為C／V碼，已向全世界公開可民用。 衛(wèi)星定位系統(tǒng)的出現(xiàn)，引起了世界范圍內(nèi)定位導(dǎo)航技術(shù)的一場革命。世界各發(fā)達(dá)國家紛紛投入人力、物力和財(cái)力進(jìn)行定位儀的研究，并把產(chǎn)品推向市場。
GPS的出現(xiàn)，對于安全防范領(lǐng)域有著重要的意義，公安部門的警車、刑車、指揮車、消防車、緝私船，漁船導(dǎo)航及臺風(fēng)系統(tǒng)郵電部門的郵政車等，長期以來迫切需要一種廉價(jià)的，能隨時(shí)確定其瞬間位置并保證其執(zhí)行任務(wù)期間安全的監(jiān)測手段，以便實(shí)施有效的管理、調(diào)動和援救。如果有GPS，那么一切問題都迎然而解。
GPS這一全球衛(wèi)星自動定位技術(shù)，經(jīng)過海灣戰(zhàn)爭的實(shí)踐考驗(yàn)，證明了它的先進(jìn)性和實(shí)用性，其精確定位的特點(diǎn)已在各行各業(yè)中得到迅速的推廣和應(yīng)用，特別是在公安、消防車隊(duì)、漁船、遇險(xiǎn)救災(zāi) （如打撈局） 等部門發(fā)揮了相當(dāng)大的作用。GPS作為海灣戰(zhàn)爭的英雄，產(chǎn)業(yè)革命的“金娃娃” 已經(jīng)引起了各國政府的高度重視。目前，國內(nèi)也在積極研究和應(yīng)用推廣。
（二）、GPS技術(shù)在國內(nèi)外的開發(fā)動態(tài)
美國最早投入力量研究GPS接收機(jī)，早期的產(chǎn)品定位精度差，價(jià)格昂貴，應(yīng)用范圍受到很大限制。以后通過不斷研究新的算法和超大規(guī)模集成電路的發(fā)展，以及通過建立定位校正中心站，使行GPS 接收機(jī)的精度不段提高，價(jià)格不斷下降。美國日本在這方面處于領(lǐng)先地位。在航海，飛機(jī)輔助導(dǎo)航等方面已被廣泛應(yīng)用。今后GPS將作為飛機(jī)單一導(dǎo)航手段，也將與無線傳輸指揮系統(tǒng)熔于一體，還將用于盲人帶路系統(tǒng)。我國在這一領(lǐng)域處于消化引進(jìn)階段，多家單位在進(jìn)行導(dǎo)航技術(shù)及應(yīng)用研究，實(shí)用系統(tǒng)不多。在我省率先研究這一技術(shù)，具有較高的學(xué)術(shù)價(jià)值。
（三）、GPS系統(tǒng)的工作原理
GPS （GLOBAL POSITONING System）就是全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)，它由空間部分、地面控制部分及用戶接收部分組成。
①空間部分：在空間二萬公理的軌道上分布有18顆導(dǎo)航衛(wèi)星，衛(wèi)星分布于6個等間隔軌道上，每個軌道上有3顆相隔120度的衛(wèi)星，從而保證全球任何的區(qū)、任何時(shí)間都可以看到不少于4顆星。因此，能在全球范圍內(nèi)全天候提供高精度的三維位置（經(jīng)度、緯度、高度）、速度和精確時(shí)間的數(shù)據(jù)信息。
②地面控制部分：它的任務(wù)是保證衛(wèi)星導(dǎo)航數(shù)據(jù)的質(zhì)量，驗(yàn)證衛(wèi)星是否正常收到更新的導(dǎo)航衛(wèi)星信號并由微機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，得到定位數(shù)據(jù)。無線電通信系統(tǒng)主要是將 GPS獲得的定位信號實(shí)時(shí)發(fā)送給監(jiān)控中心站，可選擇150MHZ、230MHZ、450MHZ、800MHZ短波等頻段的專用移動通信網(wǎng)或集群調(diào)度系統(tǒng)通信網(wǎng)。
⑶ 用戶接收部分：它是由許多移動目標(biāo)站組成。監(jiān)控中心站將接收由GPS移動目標(biāo)站發(fā)出的定位報(bào)警信號，經(jīng)計(jì)算機(jī)自理后，移動目標(biāo)就在地圖上顯示出來，從而迅速得到反映出事現(xiàn)場的各種信息，做到實(shí)時(shí)跟蹤、調(diào)度、處置。
（四）、GPS移動目標(biāo)定位報(bào)警系統(tǒng)系統(tǒng)構(gòu)成
目前，幾乎所有的安全防范報(bào)警系統(tǒng)僅能為固定目標(biāo)提供服務(wù)，而對移動用戶，例如押款車、出租車等在進(jìn)行中被劫時(shí)，就顯得無能為力了，因此移動目標(biāo)準(zhǔn)確定位并及時(shí)發(fā)出報(bào)警信息，是安全防范領(lǐng)域急待解決的問題。
GPS移動目標(biāo)定位報(bào)警系統(tǒng)的產(chǎn)生使這個難題迎刃而解，該系統(tǒng)是在GPS技術(shù)基礎(chǔ)上，結(jié)合無線電通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、地球地理信息等相關(guān)科學(xué)，研制開發(fā)并應(yīng)用到安全防范領(lǐng)域的高科技產(chǎn)品，它能有效的實(shí)行監(jiān)控、跟蹤定位移動目標(biāo)，確保各種重要車輛的安全。
GPS移動目標(biāo)定位報(bào)警系統(tǒng)由監(jiān)控中心站，監(jiān)控分中心站，以及若干個移動目標(biāo)站組成二級網(wǎng)。
1、監(jiān)控中心站：該站由無線數(shù)傳電臺、全向高增益天線、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、地理信息數(shù)庫和移動目標(biāo)管理軟件，指揮調(diào)度軟件組成。能實(shí)時(shí)監(jiān)控聯(lián)網(wǎng)的移動目標(biāo)。當(dāng)?shù)匾苿幽繕?biāo)（例如銀行押款車）途中遭到襲擊時(shí)，移動目標(biāo)的GPS通過電臺將其遇劫的地址、方位等報(bào)警信息自動傳到監(jiān)控中心，監(jiān)控中心根據(jù)接收到的信息，在計(jì)算機(jī)顯示屏的電子地圖上顯示出汽車被劫的位置，并進(jìn)行跟蹤，同時(shí)顯示出案發(fā)地點(diǎn)周圍的警力分布情況及最佳出動方案，以 便準(zhǔn)確及時(shí)地調(diào)動力進(jìn)行處理，還可根據(jù)需要使某一特定目標(biāo)始終處于監(jiān)控之下，顯示其運(yùn)動軌跡。同時(shí)還可以將各個受控目標(biāo)發(fā)來數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄、查詢、打印。移動目標(biāo)的定位精度可達(dá)十多米。
2、監(jiān)控分中心站：該站由無線電數(shù)傳電臺、全向天線、中轉(zhuǎn)電臺、計(jì)算機(jī)、顯示屏、移動目標(biāo)管理軟件組成。當(dāng)該區(qū)內(nèi)移動目標(biāo)遭到襲擊立即發(fā)出信號，并在計(jì)算機(jī)顯示屏上顯示出移動目標(biāo)的具體位置，進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤，并可根據(jù)需要自動或手動與監(jiān)控中心聯(lián)系，請求警力支援。由于實(shí)行分級管理，從而有效地解決了同頻干擾問題。
3、移動目標(biāo)站：該站由天線、GPS接收機(jī)或（顯示儀）、GPS控制臺、車載電臺及車載天線組成。這些設(shè)備安裝在移動目標(biāo)上，GPS接收機(jī)隨時(shí)接收來自導(dǎo)航衛(wèi)星的信號，進(jìn)行處理，確定自身所處的地方、時(shí)間等數(shù)據(jù)，并可根據(jù)要求隨時(shí)將所需數(shù)據(jù)信息發(fā)到監(jiān)控中心站，如果遇到突發(fā)情況時(shí)，可立即將報(bào)警信息通過車載臺發(fā)送到監(jiān)控中心報(bào)警求救。
（五）、海南省公安調(diào)度指揮系統(tǒng)采用GPS技術(shù)的必要性
海南省是全國最大的經(jīng)濟(jì)特區(qū)，由于實(shí)行對外開放政策，引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)和管理經(jīng)驗(yàn)，經(jīng)濟(jì)逢勃發(fā)展，人民生活水平日益提高，同時(shí)犯罪活動也相對增多、設(shè)備先進(jìn)，嚴(yán)重影響了特區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人們的日常生活，因此，加速海南省公安系統(tǒng)的現(xiàn)代化管理勢在必行。
在海南省府、省委的重視和支持下，海南已經(jīng)建設(shè)成省公安廳與海口市公安局兩級的以GPS為核心技術(shù)的公安調(diào)度指揮系統(tǒng)，該系統(tǒng)在海府地區(qū)、東線高速公路的移動目標(biāo)的定位、報(bào)警、指揮、調(diào)度發(fā)揮了重要作用 。但是，由于海南地理位置特殊，四面環(huán)海，海上犯罪活動經(jīng)常發(fā)生，因而在海南省公安系統(tǒng)建立一套能復(fù)蓋全省各市縣、沿島海城的監(jiān)測指揮網(wǎng)絡(luò)尤為重要。
該系統(tǒng)的建立能使海南省公安指揮系統(tǒng)達(dá)到國內(nèi)的先進(jìn)水平，使公安廳能隨時(shí)監(jiān)視、調(diào)度、協(xié)調(diào)各縣市指揮。并且能和國家公安部和其它省、市、聯(lián)網(wǎng)，組成全國性公安指揮系統(tǒng)。
（六）、系統(tǒng)功能
各移動站的GPS定信儀利用自己的電臺發(fā)送自己的定位信息及其它信息到中心站，中心站與若干移動站一起組成了一個無線通信定位網(wǎng)絡(luò)，在中心站的計(jì)算機(jī)屏幕上即可顯示移動目標(biāo)發(fā)來的數(shù)據(jù)，也可顯示移動目標(biāo)的運(yùn)動軌跡，數(shù)據(jù)還可保存，并傳送到上一級指揮系統(tǒng)，同時(shí)可接收上級系統(tǒng)指令并發(fā)送指令到移動站。此外還具備如下功能：
⑴、定位：能測量移動目標(biāo)的位置(包括經(jīng)度、緯度和高度)
⑵、測速：能測量移動目標(biāo)的運(yùn)動軌跡。
⑶、導(dǎo)航：利用GPS接收機(jī)給出的各種導(dǎo)航數(shù)據(jù)（如航路點(diǎn)、航向、航
偏等）進(jìn)行導(dǎo)航。
⑷、監(jiān)視：實(shí)行跟蹤移動目標(biāo)，描繪其運(yùn)動軌跡。
⑸、報(bào)警：當(dāng)移動目標(biāo)被劫或遇險(xiǎn)時(shí)能及時(shí)向控制中心報(bào)警，并指出報(bào)
警目標(biāo)的特征。
⑹、通話：必要時(shí)可實(shí)現(xiàn)和移動目標(biāo)通話聯(lián)系。
⑺、遙控：能根據(jù)移動目標(biāo)遇到的情況，驅(qū)動一些設(shè)備進(jìn)行現(xiàn)場處理某
些事態(tài)，如控制汽車熄火，啟動消防設(shè)備等。
⑻、查詢：通過地理信息系統(tǒng)查詢車輛所在地區(qū)的地理資料，如旅店、餐
廳、醫(yī)院等公式設(shè)施的位置。
⑼、警力調(diào)度：實(shí)時(shí)反映警力分布情況及調(diào)度方案。
⑽、急救呼叫：與最近的急救中心調(diào)度護(hù)車輛。
⑾、其它用戶希望選擇的功能
（七）、系統(tǒng)要達(dá)到的性能指標(biāo)
(1)、監(jiān)控范圍：市縣局監(jiān)控范圍視無線電臺可達(dá)范圍而定，一般為80公里。
(2)定位精度：不加校正，20─80米，加校正，1─8米；
(3)數(shù)據(jù)更新：軟件設(shè)定，多樣可調(diào)，最快可達(dá)1分鐘一次，最慢可達(dá)20分鐘一次。
