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【摘  要】文章基于帶有GPS定位的數(shù)字集群調(diào)度系統(tǒng),詳細地描述了北京市800MHz TETRA數(shù)字集群無線政務網(wǎng)終端定位系統(tǒng)的工作原理和開發(fā)流程,并給出了帶有GPS定位數(shù)字集群調(diào)度系統(tǒng)中的終端定位測試結果,測試結果與終端實際位置基本一致,實現(xiàn)了終端實時定位跟蹤功能。

【關鍵詞】TETRA數(shù)字集群;調(diào)度系統(tǒng);TCS(TETRA連接服務器);終端定位 服務器租用

1  引言
　　為了提高城市現(xiàn)代化指揮調(diào)度能力,滿足2008年北京奧運會指揮調(diào)度通信需要,2003年北京市政府選用EADS(歐洲宇航防務集團)的TETRA技術組建了800MHz數(shù)字集群無線政務網(wǎng)。該網(wǎng)絡成功地完成了北京市各項重大事件(例如:中非合作論壇北京峰會、北京2008年奧運會以及建國60周年大慶等)的通信保障,目前已經(jīng)成為北京市城市管理和突發(fā)公共事件處置的核心指揮調(diào)度平臺,極大地提高了政府各部門的指揮通信效率,該網(wǎng)絡也被評為奧運金牌網(wǎng)絡。
　　為了更好地發(fā)揮800MHz TETRA數(shù)字集群無線政務網(wǎng)的指揮調(diào)度功能, EADS提供了的先進的應用程序接口(API ),該接口使得第三方應用的開發(fā)和集成更為簡便和高效,大大地促進了北京數(shù)字集群無線政務網(wǎng)各種應用的發(fā)展。其中比較有代表性的是帶有GPS定位功能的指揮調(diào)度系統(tǒng),該系統(tǒng)能夠提高快速反應和應付突發(fā)事件的能力。當發(fā)生突發(fā)事件時,指揮中心可以直接調(diào)用路面警力,實現(xiàn)快速反應、扁平化指揮。
 當TETRA終端接收到GPS信號時,才能夠向指揮調(diào)度系統(tǒng)發(fā)送GPS定位數(shù)據(jù)。由于氣候和GPS信號覆蓋等原因,指揮調(diào)度系統(tǒng)不能接收到TETR終端發(fā)送的GPS定位數(shù)據(jù),無法對其進行定位跟蹤,將嚴重影響指揮調(diào)度能力。因此,為了實時確定終端的位置,需要通過其它定位方式對終端進行定位跟蹤。

2  帶有GPS定位的調(diào)度系統(tǒng)
　　在北京市800MHz TETRA數(shù)字集群無線政務網(wǎng)中,終端定位功能的開發(fā)是基于帶有GPS定位的調(diào)度系統(tǒng),其調(diào)度系統(tǒng)結構如圖1所示。

圖1  帶有GPS定位的調(diào)度系統(tǒng)組成

 　　帶有GPS定位的調(diào)度系統(tǒng)由定位信息采集服務系統(tǒng)、GPS數(shù)據(jù)庫服務器以及定位信息整合管理系統(tǒng)等組成。將北京市無線政務網(wǎng)中的EADS TCS服務器中的TETRA終端GPS定位數(shù)據(jù)通過E1鏈路傳送至定位信息采集服務系統(tǒng),然后再將該數(shù)據(jù)發(fā)送至定位信息整合管理服務系統(tǒng)。定位信息整合管理服務系統(tǒng)將這些GPS定位數(shù)據(jù)傳送至GPS數(shù)據(jù)庫服務器、GIS客戶端以及其他相關的業(yè)務系統(tǒng)。
 指揮中心的調(diào)度員不但可以直接在電子地圖上對用戶進行組呼、緊急呼叫、短信傳輸?shù)戎笓]調(diào)度,而且還可以根據(jù)突發(fā)事件的需求,選取某個地區(qū)的用戶臨時組成一個通話組。服務器租用

3  終端定位系統(tǒng)的工作原理
　　TETRA終端定位系統(tǒng)由TETRA終端、基站、DXT交換機、TCS服務器、定位信息采集服務系統(tǒng)以及定位信息整合管理服務系統(tǒng)組成,其工作原理如圖2所示。

圖2  TETRA終端定位系統(tǒng)的工作原理

TCS服務器是EADS公司提供的將客戶應用程序連接到TETRA數(shù)字集群無線政務網(wǎng)的API接口;定位信息采集服務系統(tǒng)存儲并轉發(fā)所接收到的TETRA終端所屬基站的位置信息;定位信息整合管理服務系統(tǒng)將這些位置信息進行整合,并根據(jù)業(yè)務需要轉發(fā)至不同的業(yè)務系統(tǒng)。TCS服務器服務器租用終端所屬基站的定位信息通過EADS DXT交換機傳送至TCS服務器,定位信息采集服務系統(tǒng)利用下列TCS API函數(shù)向TCS服務器發(fā)送位置更新請求:
　　HRESULT SubscribeUpdates(
　　[in] tcsRadioSubscriberSubscription_t* radioSubscriberSubscription,
　　[in] tcsCookie_t cookie,
　　[out, retval] tcsMethodStatus_t* methodStatus);
　　該函數(shù)包含位置更新請求的用戶信息,其主要參數(shù)為:
　　radioSubscriberSubscription
　　[in]定義了預約的類型,在該類型的結構體中包含用戶的位置信息。
　　cookie
　　[in]不同TETRA終端的請求變量。
　　methodStatus
　　[out]返回方法呼叫的狀態(tài),其值給出了位置更新請求結果的信息。
　　在TCS服務器接收到更新請求之后,查詢相應終端所屬基站的定位信息,并利用下列API函數(shù)向定位信息采集服務系統(tǒng)返回一個跟蹤數(shù)據(jù)指示:
　　HRESULT TrackingDataIndication(
　　[in] tcsRadioSubscriberTrackingData_t* radioSubscriberTrackingData);
　　該函數(shù)僅含有一個參數(shù):
　　radioSubscriberTrackingData
　　[in]一個TETRA終端的位置信息。
　　 在TCS服務器接收到ITCSRadioSubscriberManager::SubscribeUpdates(SubscribeUpdates)位置更新請求之后,發(fā)送函數(shù)HRESULT TrackingDataIndication(),該函數(shù)中的參數(shù)radioSubscriberTrackingData含有TETRA終端所屬　　基站的位置信息。在定位信息采集服務系統(tǒng)接收到這個函數(shù)之后,從該函數(shù)中提取TETRA終端所屬基站的位置信息參數(shù),將這些位置信息傳送至定位信息整合管理服務服務器租用系統(tǒng)。

4  終端定位功能的開發(fā)流程
　　在Windows XP操作系統(tǒng)下,利用C++語言,開發(fā)終端定位功能,其開發(fā)流程如圖3所示。

圖3  終端定位功能的開發(fā)流程 

    調(diào)度系統(tǒng)查看是否啟動自動切換終端定位功能,如果啟動終端定位功能,那么調(diào)度系統(tǒng)將定時查詢GPS位置信息數(shù)據(jù)庫,調(diào)度系統(tǒng)獲得每個TETRA終端距離上一次上傳GPS位置信息的時間間隔,并將其寫入時間間隔列表中。調(diào)度系統(tǒng)將每個時間間隔值與設定值(10分鐘)進行比較,如果時間間隔值大于10分鐘(即終端在10分鐘內(nèi)沒有上傳位置信息),那么就判定該TETRA終端失去GPS信號,然后關閉上傳TETRA終端GPS位置信息功能,并將該TETRA終端號碼添加到跟蹤用戶列表中,實現(xiàn)GPS定位方式至終端定位方式的切換。
 　　另一種切換終端定位方式是手動切換,調(diào)度員在調(diào)度系統(tǒng)的GIS地圖上確定定位區(qū)域,將區(qū)域內(nèi)終端寫入跟蹤列表中。調(diào)度系統(tǒng)關閉跟蹤列表中每個TETRA終端的上傳GPS位置信息功能,實現(xiàn)GPS定位方式至終端定位方式的切換。
 　　在GPS定位方式切換至終端定位之后,調(diào)度系統(tǒng)向TCS服務器服務器租用發(fā)送位置更新請求信息。在TCS服務器接收到該請求之后,查詢相應的TETRA終端所屬基站的位置信息,并返回一個跟蹤數(shù)據(jù)指示。在調(diào)度系統(tǒng)接收到這個數(shù)據(jù)指示之后,提取出TETRA終端所屬基站的位置信息,并寫入數(shù)據(jù)庫。調(diào)度系統(tǒng)根據(jù)基站的覆蓋范圍,確定TETRA終端的位置,并將其位置顯示在地圖上。
 

5  終端定位功能的開發(fā)結果
　　當調(diào)度系統(tǒng)啟動自動切換終端定位功能時,將定時查詢GPS位置信息數(shù)據(jù)庫,把失去GPS信號的TETRA終端添加到跟蹤用戶列表中,并發(fā)送位置更新請求,其跟蹤用戶列表操作界面如圖4所示。

 圖4  跟蹤用戶列表界面

 當調(diào)度系統(tǒng)啟動手動切換終端定位功能時,在地圖上確定定位區(qū)域,其操作界面如圖5所示。

 
 圖5  確定定位區(qū)域的界面

將區(qū)域內(nèi)TETRA終端添加至跟蹤用戶列表,并發(fā)送位置更新請求。在調(diào)度系統(tǒng)接收到TCS服務器的跟蹤數(shù)據(jù)指示之后,提取出TETRA終端所屬基站的位置信息,并寫入數(shù)據(jù)庫。調(diào)度系統(tǒng)根據(jù)基站的覆蓋范圍,確定TETRA終端的位置,并將其位置顯示在地圖上,其操作界面如圖6所示。

圖6  終端定位的界面

6  結束語
 　　北京市800MHz數(shù)字集群無線政務網(wǎng)在北京市的日常城市管理和應急響應及聯(lián)動等方面發(fā)揮了巨大的作用,基于EADS先進的API接口,系統(tǒng)中已經(jīng)實施了多種不同的二次開發(fā)應用,極大地提高了指揮調(diào)度的靈活性。
 基于北京市800MHz數(shù)字集群無線政務網(wǎng)的終端定位功能是對指揮調(diào)度系統(tǒng)GPS定位功能的補充。當調(diào)度系統(tǒng)不能接收到TETRA終端的GPS定位信息時,能夠對TETRA終端進行實時定位跟蹤。