GPS辅助驾考(科目三)自动评判系统

1、 全球定位GNSS在驾考科目三 自动评判系统中的应用 1. 科目三智能考试系统研发背景 依据公安部第111号令及第91号令对机动车驾驶人科目三考试的相关规定和要求，科目三智能考试系统采用计算机自动评判与人工评判相结合的方式，能够完成科目三考试中上车准备、起步、直线行驶、变更车道、通过路口、通过人行横道线、学校区域、通过公共汽车站、会车、超车、靠边停车、掉头、夜间行驶等 13 个基本考试项目的评判工作。 科目三智能考试系统的推广应用将实现机动车驾驶人科目三考试工作由人工操作向计算机管理的转变，提高了了考试工作的透明度，减少了人为因素，体现了公开、公正、公平的原则。同时增加了考试难度，统一了考试标

2、准，对严把道路交通安全第一关将起到重要作用。 2.GNSS卫星定位技术在科目三智能考试系统上的应用 GNSS接收机利用全球卫星定位系统可以实现实时高精度定位，其实时定位精度小于2cm，实时数据输出频率可达20Hz，是目前大范围高精度实时定位的理想选择。 GNSS定位系统由GNSS基准站、GNSS移动站、无线数传电台组成，系统具有如下几个优点： u 全天候作业：不受雨雪、大雾天气及光照条件等因素的影响，可实现全天24小时作业。 u 车载移动站和基准站之间无须通视，大大增加了系统应用的灵活性； u 车载GNSS设备和基准站使用无线数传电台通讯，覆盖范围可达半径10公里以上，数据传输稳定可靠且保密性

3、好； u 定位精度及实时性高，精度可小于2cm，输出频率可达20Hz； GNSS定位设备主要应用于科目三车载自动评判系统里关于位置及速度信息的确定部分，如科目三部分项目的评判： u 驾驶方向控制，保持车辆直线行驶状态； u 变更车道时判断车距是否合理，是否连续变更两条以上车道； u 通过路口前是否减速慢行，左转时是否靠路口中心点左侧转弯； u 通过人行横道线、学校区域和公共汽车站是否按规定减速慢行； u 在没有中心隔离设施或者中心线的道路上会车时是否减速靠右行驶； u 超车时是否与被超车辆保持安全距离，是否从右侧超车； u 靠边停车后，车身是否超过道路右侧边缘线或者人行道边缘，车身距离道路右侧

4、边缘线或者人行道边缘是否大于30 厘米； u 掉头地点选择是否恰当； u 车辆行驶时是否轧车道中心实线； 2.1 GNSS 基准站系统 基准站包括GNSS 接收机、GNSS 天线、无线数传电台、供电设备、避雷设备等。 GNSS 差分基准站是整个定位系统的基准框架，长期连续跟踪观测卫星信号， 通过数据无线数传电台实时传输播发基准站差分改正信息，并实时为各车载移动站站提供高精度的载波相位差分数据及起算坐标。 由于差分信息的播发的连续性和可靠性直接关系到全场的所有车载GNSS 设备的GNSS 精度，它提供的差分改正数是场内所有车辆定位精度达到厘米级的基础，在基准站位置选择时应做多方面综合考虑。参考站

5、要求建立在地基稳定的地点，同时GNSS 基准站场地应满足以下要求： u 场地稳固，年平均下沉和位移小于3mm； u 视野开阔，视场内障碍物的高度不宜超过15°； u 远离大功率无线电发射源（如电视台，电台，微波站等），其距离不小于200m，远离高压输电线和微波无线电传送通道，其距离不得小于50m； u 观测标志应远离震动源。 一般基准站点位置可选在地基稳固的场地或者楼顶，以楼顶基准站设置为例，基准站固定方式可采用混凝土观测墩、钢筋支架固定等方式。 混凝土观测墩尺寸2.2 GNSS车载移动站 GNSS车载移动站由GNSS接收机主机、GNSS天线、无线电接收天线组成； 在实际应用时可以将

6、车载移动站GNSS 天线固定在车辆顶部（吸盘接口尺寸为5/8 英寸英制螺纹），将GNSS 接收机主机放在车辆内部，通过数据线和车载平板电脑连接，进行数据传输、查看，并将数据通过无线通讯方式传输至控制中心， GNSS 和电脑的通讯方式可以为RS232 或RJ45 接口。 GNSS 天线车辆安装图 GNSS车辆安装示意图 在使用高精度定位信息进行评判是可以通过两种方式实现： 1） 在考试路段电子地图上设置GNSS天线所在位置的评判边界线，如果车载GNSS移动站输出的位置越界即判为不合格。 2） 通过GNSS天线安装的具体位置及距前后左右的距离，可以反算车辆边缘（或轮胎）的精确位置，在考试路段电子地

7、图上设置车辆边界或轮胎位置的评判边界线用于考试项目的评判，车辆边缘位置越界即判为不合格。 评判方案1（红线为评判边界线） 评判方案2（红线为评判边界线） 2.3 GNSS接收机输出数据格式 车载GNSS移动站通过RS-232或RJ45输出的数据包括用于自动评判的三维位置、方向、速度信息等，可以很方便的利用这些信息进行评判。 u 考试车辆当前位置的大地坐标（经度L、维度B、高度H）； u 考试车辆当前位置的的平面坐标（北向坐标x，东向坐标y，海拔高度h）； u GNSS定位状态标记（判断定位精度）； u 考试车辆运动速度（判断车辆行驶速度）； u 考试车辆运动方位角（判断车辆方向，方向值不变即为

8、直线行驶）； 3. 驾考GNSS设备介绍 3.1 M300C GNSS接收机 M300C GNSS接收机采用自主研发的多频双系统北斗二代+GPS主板，浓缩国内外GNSS行业的先进技术，抗干扰能力强、定位速度快、精度高的特点，是国内高精度GNSS测量系统的典范。 M300C接收机主机功耗小于3.5W，由于功耗低产生热量小，解决了密封性与散热的矛盾，降低了接收机的损耗，保证接收机工作的稳定性，延长了接收机使用寿命。数据传输接口采用Lemo头连接，保证了数据通讯的稳定性以及设备接驳的严密性。 M300C是工业级设计的专业接收机，坚固的外型结构和通用的技术性能适合进行长时间连续工作。M300C与AT3

9、00测量型天线设备配合使用，能够最大限度地满足机械控制、桥梁健康检测、大坝变形检测、地表沉降变形监测等行业系统集成的需要。 主要特点 n 采用GPS与北斗二代双模四频GNSS模块； n 高度灵活的分体式接收机、天线设计，适用于变形监测、网络参考站等系统集成应用； n 内置2000伏光电隔离，对接收机有效进行过流过压保护，预防雷击； n 使用AutoBase技术，一按钮即可快速实现参考站的日常设置； n 450MHz超高频无线电台适用基准站和流动站作业，确保现场工作的电台信号覆盖范围以及数据安全性； n 支持以太网、GSM/GPRS通讯； n 支持GPS信号和L2C现代化改造后的GPS信号； n

10、 时间同步1PPS实时输出。 关键技术 M300C GNSS 监测型接收机采用自主知识产权GPS+北斗二代多模多频模块，紧跟国际卫星定位发展的步伐，为GNSS产业革命性产品，特别在机械控制、变形监测中的应用，其特点： n 可跟踪我国自主知识产权北斗二代导航定位系统； n GPS+北斗二代跟踪能力，增多跟踪卫星数量，增加GNSS变形监测的可用性及可靠性，使在高遮挡地区进行变形监测成为可能，特别是北斗二代组网卫星的不断增多，可用性与可靠性不断加强； n 北斗二代卫星定位系统的独有功能，8颗地球同步卫星，可大大降低接收机跟踪卫星的PDOP，提高解算精度。 产品性能 n 信 号： 48通道，GPS L

11、1C/A码L1/L2 P码，北斗二代B1B2； n 更 新 率： 1Hz、2Hz、5Hz； n 定位精度： 静态精度 水平±(2.5 +1×10-6×D)mm 垂直±(5+1×10-6×D)mm 动态差分 水平±(10+1×10-6×D)mm 垂直±(20+1×10-6×D)mm n RTK初始化： 时间20s 可靠性99.9% n 信号跟踪时间： 冷启动70s 温启动30s 热启动15s 信号重捕获3s n 环境： 工作温度-40 +70 存储温度-45 +80 AT300

12、天线是本公司自主研制生成的GNSS高精度测量型天线，采用4馈点天线右旋极化设计，小巧轻便，广泛应用于工程测量、大地测量、工程监测、机械控制等行业。 AT300双频天线 技术指标： u 跟踪频段： 1575±10MHz/1227±10MHz，1559.0521591.788MHz， 1166.221217.37MHz u 增 益：50 ±2dB u 噪 声：1.5dB u 极 化：右旋圆极化 u 工作电压： 5VDC u 功 耗：0.6W u 连 接 器：TNC u 工作温度：-45 + 70 u 储存温度：-55 + 80 u 湿 度：100%防潮，完全密封 u

13、尺 寸：16.1cm(直径)×5.8（高） u 安 装：5/8-11螺纹安装 技术特点： u 天线部分采用多馈点设计方案，保证相位中心与几何中心重合，将天线对测量误差的影响降低到最小； u 天线单元增益高，方向图波束宽，确保低仰角信号的接收效果，在一些遮挡较严重的场合仍能正常收星； u 带有抗多径扼流板，有效降低多径对测量精度的影响； u 防水、防紫外线外罩，为天线能长期在液位工作提供保障。 3.3 PDL无线数据传输电台 PDL无线电数传电台是连接基准站和车载移动站的数据链，可以实现稳定覆盖半径6-10公里的区域。 PDL无线数传电台 技术指标： 外部供电 . 11-16V DC

14、发射功率 . 0-28w可设置 作用范围 . 10-15公里半径 频 宽. 410430或450470MHz 通讯协议 . 透明协议或tt450s 工作温度 . -40 +65 存储温度 . -55+85 防水防尘 . IP66 尺 寸 . 16.0cm×18.0cm×6.5cm 重 量 . 1.95kg 数据连接器 . 10针圆形LEMO防水 电源连接器 . 2针圆形防水 天线连接器 . TNC/BNC圆形防水 4. 产品优势 n 专业研发、生产、销售GNSS硬件、软件产品，可以为用户提供专业的技术支持及售后服务； n 使用最新的高精度进口主板，稳定性好，兼容双星系统，双系统运行，精度更高，稳定性更好，可以确保在适度遮挡情况在快速准确定位，得出高精度的固定解； n M300C接收机可以将投影转换参数内置到接收机内部，仪器支持直接输出当地平面坐标功能，可以更好的和现有软件实现兼容，更容易实现GIS电子地图的处理； n 公司具有深厚的测绘测量行业应用基础，可以为用户提供考试区域电子地图及三维地图制作方面的专业指导； n 具有丰富的系统经验。 6. 配置清单