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智慧公交GPS北斗信号室内定位解决方案
1. 前言：
公共交通具有个体交通无法比拟的强大优势，优先发展城市公共交通系统是解决大，中城市交通问题的最佳途径。GPS卫星信号覆盖技术应用于公交系统智能化建设管理中，是推进公交智能化建设，提升公交运营效率的重要手段之一。实现室内停车场的GPS北斗导航和授时信号的无缝覆盖。 GPS/北斗覆盖方案是组建城市智慧公交不可或缺的重要组成部分。
星火源提供了完整的GPS北斗室内定位解决方案，星火源是国内信号覆盖方案的领导者，为国内的动车、高铁停车棚设计和部署GPS覆盖，为国内，成都、长沙、杭州、深圳、东莞等城市的公交车、城际动车提供信号全覆盖方案。可对大型公交站，地下停车场，以及隧道等复杂的环境进行卫星信号的全面覆盖，可以解决在复杂环境中信号不稳的情况，通过网络接口连接至服务器。为后期调度站进行车辆调度，车辆实时位置显示，提供技术支持。
1. 产品应用
2.1 智慧公交组网图
在公交车地下车站，主机通过双天线将室外的GPS/北斗卫星进行补偿放大，并且进行分路管理，可以将一个GPS/北斗卫星信号无损的分配给多个发射天线，实现信号的覆盖。将数据传输到服务器，通过网络连调度站实时掌握车辆状态，合理调整运力。对被监控的的车辆进行柔性化的智能调度。
智能公交在运营中组网图
在公交车监控和调度中，公共交通部门可以通过车辆的实时位置，对各车发回的信息进行综合分析再将调度命令发送个司机，及时调整车辆运行情况，实现有效管理。同时，乘客出行信息服务平台主要通过网站，电子信息服务屏，或者用户的手机终端多种方式，通过定位到的数据连接链路接收即将到站的车辆发出的位置，到达的站台，和速度信息，显示车辆运行信息，并且预测到站时间，为不同出行阶段的乘客提供动态，多样化的公共交通出行信息服务。
✔ 提升城市公共交通运行监测水平
✔ 提升城市公共交通企业智能化调度水平
✔ 提升出行信息服务水平
✔ 提升行业监管水平
✔ 提升安全保障水平
2.2大型公交停车场GPS/北斗卫星信号覆盖方案
公交车在室外运行的时候可以收到GPS北斗的卫星定位信号，一旦进入了室内停车场，隧道等室内空间的时候，卫星导航信号就消失了。大型的公交停车场的停车棚是没有卫星信号的，公交车的定位系统无法正常的。工作星火源提供了完整的GPS北斗室内定位解决方案。系统可应用于大型室内的信号覆盖，可在大型公交站停车场，整个建筑的楼层到地下车库，进行GPS/北斗卫星导航信号和授时信号的覆盖。
室内卫星定位示意图
室内信号覆盖示意图
该系统通过室外的双输入天线接收到的GPS/北斗卫星信号通过放大器进行补偿放大给系统主机，主机将同步分配给多个发射天线，可同时连接8个发射天线，实现卫星信号传输与覆盖。
GPS北斗室内覆盖系统：
● 覆盖距离：单点覆盖范围为半径25米（无阻挡）；
● 覆盖楼层：覆盖从顶层的地下车库到整个建筑；
●接收信号：GPS L1 北斗B1（选择其他的GPS天线，以获得更多的频段信号中继器）；
●网络分配：端口控制报警功能；GPS/北斗2 B1在时间显示的信息；
●电源：220V；
●适合温度：-40-85℃；
2.3隧道GPS/北斗卫星信号覆盖方案
我司的光纤GPS/北斗同步分配系统有效的解决了隧道信号覆盖的问题，该系统是一套由发送单元和接收单元组成设备，系统采用智能分路系统，把GPS有源天线的受时信号进行放大分配给多个天线。实现远端光纤传输，远端主机系统把接收到的GNSS天线进行放大，经过光模块将电信号转化为光信号后，通过光纤链路传输到近端主机系统，远近端主机系统都可以将信号放大给室内天线，通过室内天线即可实现隧道的超远距离的导航和授时信号传输与覆盖。
该系统能实现集群通信信号、常规通信信号覆盖的具体解决方案，可以改善移动通信的信号覆盖状况，增大覆盖区域提高通信质量。一台主机可连接多个室内天线，可实现覆盖范围更大的的星形组网方式，适用于狭长的隧道覆盖或者室内的信号覆盖。隧道的覆盖组网结构主要是由隧道的长短决定，对于特长的隧道可以用一个远端主机带多个近端主机的方式来实现覆盖，可不受隧道距离的限制，进行超长距离的信号覆盖。
3.系统特点
产品性能
◐双路天线，自动和手动切换功能；
◐远程光信号发送系统；
◐多级光传输，实现长达100公里的隧道GPS北斗信号覆盖
◐低噪声；
◐增益：30dB固定增益；
◐天线状态监控和告警；
◐发送告警邮件；
◐四路干节点告警功能（RJ45接口）；
◐蜂鸣器告警功能；
◐输出端口状态监控、告警功能(可选)；
◐支持GPS/BDS卫星光信号发送；
◐实时显示GPS/Beidu2 B1的信息；
◐双48V DC和12VDC电源同时支持；
◐软件管理，网管监控；
◐支持LNA备份、检测；
◐支持时间源自守时
主机性能指标：
|
参数 |
条件 |
最小 |
标称 |
最大 |
单位 |
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|
频率范围 |
天线-任一端口 |
1557.5 |
|
1587.5 |
MHz |
|
|
输入&输出阻抗 |
输入,所有输出端 |
|
50 |
|
Ω |
|
|
增益 |
30dB |
输入- 输出端,未用端口- 50Ω负载 |
29 |
30 |
33 |
dB |
|
输入电压驻波比 |
所有端口- 50Ω负载 |
|
|
1.3:1 |
- |
|
|
输出电压驻波比 |
所有端口- 50Ω负载 |
|
|
1.3:1 |
- |
|
|
噪声系数 |
|
|
|
4 |
dB |
|
|
带内波动 |
天线- 任一端, 未用端口-50Ω负载 |
|
|
1 |
dB |
|
|
最大输出功率 |
天线- 任一端, 未用端口-50Ω负载 |
-27 |
-25 |
-23 |
dBm |
|
|
频率误差 |
|
|
5 |
|
×10⁻⁸ |
|
|
工作频带外杂散 |
9KHz - 150KHz |
|
|
-36dBm /1KHz |
- |
|
|
|
150KHz - 30MHz |
|
|
-36dBm /10KHz |
|
|
|
|
30MHz - 1GHz |
|
|
-36dBm /100KHz |
|
|
|
|
1GHz - 12.75GHz |
|
|
-30dBm /1MHz |
|
|
|
直流输入 |
隔直流, 输出端口有一个200Ω负载 |
|
5 |
|
VDC |
|
|
|
双路DC 48V |
|
48 |
|
Opt |
|
|
电流 |
12V直流，通直流输入，隔离直流输出 |
|
|
500 |
mA |
|
|
|
48V直流，通直流输入，隔离直流输出 |
|
|
120 |
mA |
|
|
最大射频输入 |
最大无损射频输入 |
|
|
-35 |
dBm |
|
|
设备功耗 |
|
20 |
|
|
W |
|
|
光波长 |
发送 |
任意 |
nm |
|||
|
|
接收 |
1100~1620 |
nm |
|||
4.实际案例
室内GPS/北斗信号覆盖案例
