一种基于GPSOne技术的个人定位终端

摘要：为克服传统GPS定位系统在室内或建筑物密集区存在盲点的缺陷，更好地满足个人定位的需求，基于GPS0ne技术，提出了一种便携式个人定位终端的设计与实现方案。该终端由定位单元、主控单元MCU、UIM单元、LED显示等模块组成，其中定位单元使用AnyData公司的DTGS-800 GPSOne模块，主控单元选用超低功耗的16位单片机MSP430F147，借助于AT指令与CDMA网络实现了对个人的位置监控、定位和报警等功能。测试结果表明，该终端的定位误差室外小于20 m，室内小于500 m，初始定位时间小于20s，报警信息能在1s内传送到CDMA网络控制中心。
关键词：全球定位系统(GPS)；GPSOne；个人定位；位置监控；CDMA

目前集定位、监控、报警功能于一体的个人定位系统多采用基于GPS／GSM(GPRS)技术。虽然全球定位系统GPS(Global Positioning Sys-tem)可以提供高精度、覆盖全球的定位，但必须保证GPS接收机和卫星之间有直射路径，这就使得GPS定位系统在建筑物密集的城区和建筑物内部存在盲区。
GPSOne综合了GPS、CDMAlX(码分多址分组数据交换网络)、GIS(地理信息系统)和互联网技术，是美国高通公司为基于位置业务而开发的定位技术，采用Client／Server方式。它将无线辅助A-GPS和高级前向链路AFLT三角定位技术有机结合，实现高精度、高可用性和较高速度的定位。在A-GPS定位技术无法使用的环境中，会自动切换到AFLT三角定位技术，确保定位的成功率和精确度。这里基于GPSOne模块DTGS-800和低功耗单片机MSP430设计并实现了具有定位、监控和报警功能的个人定位终端。

1 系统硬件设计

个人定位终端的硬件组成如图1所示。为了解决GPS在室内和高层建筑密集区难以定位的问题，选用AnyData公司的DTGS-800 GPSOne模块；为了缩小体积、降低功耗和成本，主控单元MCU选用超低功耗的16位单片机MSP430F147，显示器选用LED。单片机负责控制GPSOne模块发起定位请求，接收并解析CDMA网络控制中心发送的信息，获取当前的经、纬度及其他信息，并以短信的方式送至控制中心或操作者的手机。主控单元MCU如图2所示。它包括MSP430F147，外接高速晶振和低速晶振，在不需要高速处理时，可将高速晶振关闭，只使用低速晶振，以降低功耗；MSP430F147有2个串行异步通信接口(USART)，其中一个(DCD、CTS、DTR、RI、RFR／RTS、TXD、RXD引脚)接口连接DTGS-800的UAR-T1，另一个(URXD0、UTXDO)接口与PC机的串口相连，供系统调试使用。nRst、MS、TCK、TDI、TD0引脚连接JTAG插座，用于程序下载和在线调试；keyl和key2引脚分别接Help和预留按键。外接的LED DS3和LED DS4分别用指示电池电量不足和DTGS-800与MSP430之间的通信；BatTest用于检测电池电量。