● 摘要
生命探测仪等传统的人员搜救设备存在作用距离近的问题。随着移动通信技术的不断发展,针对移动终端的定位技术也不断兴起。实现针对移动终端定位的搜救设备可以弥补传统搜救设备存在的不足,与传统搜救设备协同工作,可以大大提高搜救工作的效率。因此公司针对用户量最大的GSM通信网络,提出来开展基于GSM便携基站的人员搜救系统项目。
根据公司的项目需求,本文首先提出了使用GSM基站进行搜救工作所面临的问题:
1、制定一个适合于GSM便携基站对移动终端的定位策略;
2、如何对目标进行身份识别;
3、如何在便携基站上实现搜救相关的功能;
4、如何实现便携基站系统。
针对上述面临的问题,本文首先确定了适合人员搜救工作的GSM便携基站协同超便携场强测向设备对GSM移动终端的逐次逼近的定位策略,并根据对场强测向设备的超便携需求,设计并实现了以移动终端来测量目标移动终端发射信号场强的方案。与传统的TDOA、AOA等定位方案相比,本文采用的方案具有体积小、重量轻、动态范围大、灵敏度高的特点,易于实现,又避免了移动通信网络对移动终端定位精度太低等现实问题。
接着本文针对目标身份识别的需求,提出了“空中接力”方案,巧妙的获取了目标移动终端的ISDN号码,从而识别出目标的身份。并对“空中接力”方案中最重要的手机克隆功能进行了方案设计和实现。与传统的彩虹表密钥破解方案相比,本文采用的方案具有易于实现,开发量小,操作过程用时短等优点。
随后本文对GSM便携基站中与搜救相关的功能做了的前人研究的总结工作,并得出在便携基站上需要实现的快速搜索、连续探测和配合“空中接力”所需的功能实现方案,详细设计的“空中接力”的开发接口协议和相关部分的代码。
最后本文根据对基站的便携需求,采用了Open BTS软件无线电开源项目,实现了便携基站系统,硬件上使用USRP平台,并做了部分优化,软件上在Open BTS开源代码的基础上进行搜救相关的功能实现。
本文在系统实现过程中通过两个基本的测试实验,验证了实现后的GSM便携基站和超便携场强测向系统的相关硬件指标,并通过一个基本的搜救实验,验证了GSM便携基站的搜救功能。通过这三个实验,验证了基于GSM人员搜救系统设计的正确性,从而得出了基于GSM便携基站和逐次逼近定位策略的人员搜救方案是切实可行的结论。