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1、定位跟踪器定位跟踪器技技术术报报告告天津市公安局科技管理处天津市公安局科技管理处目 录二、定位跟踪器设计要求 .4三、项目创新点 .41、双技术定位在公安追踪任务中的应用.42、采用多重加密双向认证方式确保系统安全性.5四、设计方案 .51、系统技术思路.52、系统结构.73、系统功能介绍.94、传输网络.96、数据存储.11五、系统安全机制 .141、系统与终端设备通讯的安全机制.142、中心系统各程序间通讯的安全机制.153、网络安全.15五、效益情况 .17一、系统概况追踪嫌疑人或嫌疑车辆是公安人员破获案件至关重要的一个环节，也是公安工作的重要内容之一。由于追踪现场环境复杂，存在很多影响
2、追踪效果的因素，因此追踪工作往往由现场指挥员直接指挥，同时不断与后方指挥中心进行沟通协调，信息交流主要是通过移动电话和车载或手持无线电台等方式，这种基于语音的信息交互，能够在发现嫌疑目标后，依靠前线的追捕者实时报告行踪轨迹，由现场指挥部门进行指挥调度，并向后方指挥中心传递重要信息，后方进而进行警力布控，完成追捕工作。这种追踪方式对现场指挥人员指挥能力要求较高，既要负责现场调度，又要负责与后方进行信息交互，一旦现场环境复杂或指挥目标多，极易造成顾此失彼，如果目标离开追踪者视线，加重了现场追捕者的心理压力，现场指挥很难做出及时指挥调度。由此可见，传统追踪方式简单直观，易于操作但不适用于复杂环境和大
3、规模追踪布控。随着经济的发展，各类刑事犯罪也呈现出高科技、智能化和专业化的特点，为应对日益严峻的治安形势，本着实施科技强警的战略思想，课题组拟通过高科技手段提高公安民警追踪目标和指挥调度能力。本项目以公安实战为出发点，针对公安人员在追捕工作中位置信息获取困难的实际问题研发出此追踪系统，具有重要的社会意义，项目采用了一系列的高新技术，如电子地图技术、移动通信技术、电子导航技术、数据库技术，将嫌疑目标和追捕者的行踪在统一的地图界面上实时显示，110 指挥中心将根据系统提供的视频行踪信息，进行对追捕工作的指挥和调度；追捕者也可以通过配置笔记本电脑实施观察到自己和嫌疑目标的距离，极大的提高了追捕工作和
4、破获案件的成功率。二、定位跟踪器设计要求1.定位跟踪器定位间隔时间最短为 23 秒且可调，方便公安部门应对不同情况；2.定位信息可上传至移动目标监控报警系统平台，各级公安指挥部门可通过专用终端查询定位跟踪器位置。3.定位跟踪器体积小巧，待机时间长，配有专用磁性吸盘，可用于人员、物品、机动车等不同目标的定位跟踪。4.中心应具有高速、大容量的信息处理能力，并具有实施远程控制能力。三、项目创新点1、双技术定位在公安追踪任务中的应用在进行追踪等任务中，定位精度及定位连续性是一线公安作战部门需求的重点。为此课题组采取了一系列的措施保证系统在具有较高精度前提下的连续定位。该系统采用了GSM 和 GPS 双
5、技术定位，克服 GPS 系统易受环境、位置影响的弊病，实现了全天候定位，大大提高了系统性能。根据公安工作需要开发专用追踪软件，软件采用高性能算法实现了追踪者和被追踪者相对位置、状态等数据的实时显示，辅以后台高性能数据库，提高了系统的反应速度和可靠性。2、采用多重加密双向认证方式确保系统安全性该系统主要应用于公安实战，其安全性是系统设计时考虑的重要问题，尤其是系统提供了有线、无线等多种数据接入方式以满足公安指挥工作需要，一旦出现安全隐患，造成数据丢失，必然对将造成极大的影响。该系统以市局技防网管控中心移动目标监控报警系统为平台，通过软硬件等方面的多种安全验证机制，达到安全保密的目的。其安全机制具
6、体包括以下几个方面：用户操作权限由中心系统统一授权，其权限可灵活定制；采用前端设备与后台双重认证机制，提高系统安全登记；警用追踪系统终端软件具有防复制功能。该终端软件只能在指定电脑中运行，若非法复制到其他电脑，即使输入正确用户名及密码，也无法运行。 四、设计方案1、系统技术思路定位跟踪器主要采用以下几个方面技术： 卫星定位技术 GPS（Global Positioning System）全球卫星定位系统 GPS 是随着现代科学技术的发展建立起来的一个高精度、全天候和全球性的无线电导航定位、定时的多功能系统。它利用位于地球 2 万多公里高的、由 24颗人造卫星组成的卫星网，向地球不断发射定位信号
7、。地球上的任何一个 GPS 接收机，均能接收到三颗以上的卫星发出的信号，经过计算后，就可报出 GPS 接收机的位置（经度、纬度、高度）、时间和运动状态（速度、航向）。 全球移动通讯系统 GSM（Global System for Mobile）GSM 全球移动通讯系统短消息业务 SMSGPRS 业务 地理信息系统 GIS（Geographical Information System）CIS 是近些年来迅速发展起来的一门新兴技术。它作为制图学、计算机技术、地理、摇感、统计、测绘、通讯、规划和管理学科交叉运用的产物而被广泛运用在各个领域。在GPS/GSM 多功能车辆跟踪服务系统中，主要用于对地图
8、的显示和管理以及对受监控的移动目标位置的显示。 网络与计算机数据处理技术在 GPS/GSM 多功能移动定位服务系统中，主要采用了数据库技术、数据检索技术、局域网和广域网技术、多媒体技术以及计算机远程控制操作等多项计算机相关技术。 集成技术关键器件全部采用进口器件，从而保证器件的质量，采用具有自主知识产权的独特产品设计，满足各种恶劣情况下的产品性能需求。2、系统结构该定位跟踪器主要包括前端设备和后台支撑软件系统两部分。前端硬件设备是根据我们需要定制，采用 GPRS 通信网络，内置 GPS 定位模块，同时设有一个紧急报警求助快捷键；后台系统基于我局移动目标监控报警系统平台，由警务车辆指挥模块、巡逻
9、调度模块、技防网通讯接口模块、警务车辆违规作业报警模块、数据库以及安装定位跟踪器的警用车辆等几个部分组成。警务车辆指挥模块主要为公安局指挥人员对任务车辆实时进行指挥调度；巡逻调度模块用于公安局指挥人员对日常巡逻任务进行监控指挥；技防网接口通讯模块用于与技防网固定目标视频监控系统、移动目标监控报警系统及机动车号牌抓拍识别联网比对报警系统进行通讯和数据共享；警务车辆违规作业报警模块用于监控警务车辆的违规操作；数据库是支撑上述系统的技术数据平台。定位跟踪器通过 GPS 定位系统，接收三颗以上定位卫星（分布在 6 个不同的地球轨道上共 24 颗）发来的定位数据，单元中的控制器根据获得的定位数据计算出自
10、身所处的地理位置坐标的数据，同时结合自身的状态数据，按信令协议处理后，生成数据包，该数据包经 GSM 模块发往 GSM 通讯中心。GSM 通讯中心将此数据包按控制信令处理，传送给SMSC 短消息处理中心或经 GPRS 直接传输给 GPS/GSM 系统监控服务中心。GPS 监控服务中心内的 GPS 服务器，在控制中心数据库的支持下，实时检索短消息服务器，并将检索到的以短消息形式存在的定位数据包转发给控制服务中心。控制服务中心解释获得的定位数据包中的信息，进行事务性处理，显示被监控设备的位置，并作各种应用处理。同时，系统是双向工作的，控制中心将控制消息处理后，经 GSM 或寻呼通讯中心发往服务对象
11、的终端接收设备，车载单元内的控制器解释控制中心的指令，完成控制中心的指令执行。系统结构见下图：总控中心公安分中心企业用户分中心报警服务中心（简称ASC）车载设备手持移动设备安装人员手机维护手机GSM / GPRS短信网关 (两个)短信备份路由GPRS网关 （两个）ASC Server 2 （响应GSM报警车机）G-ASC Server 1 （响应GPRS车机）处警终端 （多个）维护终端GIS位置描述服务 （多例程）Le位置查询服务ORACLE 9i 数据库集群公安专网管理终端110中心分局分中心移动模式ASC子系统 （本地）LAN/DDN/ADSL移动终端移动终端公安模式ASC子系统 （远程）
12、警务终端警务终端公安专网企业模式ASC子系统 （远程）调度终端调度终端ADSLSQL SERVERSQL SERVER处警终端处警终端处警终端处警终端系统监控GPRS网关 外网监控程序特殊设备终端设备用户手机WebLogic ServerINTERNET浏览器浏览器ASC Server 1 （响应GSM报警车机）G-ASC Server 2 （响应GPRS车机）3、系统功能介绍该系统由警用追踪系统及定位跟踪器两部分组成。警用追踪系统采用地面基站定位和空中卫星定位（GPS）系统相结合的双技术定位系统，利用前端各种形式的定位跟踪器，移动通信网络及后台数据处理、服务系统，帮助公安人员在追捕工作中快速
13、准确的得到被追踪目标的位置信息和状态信息，引导办案人员快速追踪目标，提高了公安部门快速反应速度。在系统研发过程中，项目组充分考虑公安刑侦破案工作的需要，采用双技术定位，克服了依靠 GPS 单一技术易受环境干扰的弊端；在追踪系统开发过程中，课题组专门研发了标记识别算法和高效的地图数据信息比对算法，解决多目标车辆在同一界面上实时显示的问题，缩短了位置信息在地图上显示所需要的系统处理时间。与之匹配的定位跟踪器是专为公安刑侦办案部门研发的微型 GPS 终端，采用当前先进的通信模块及定位追踪模块，具有体积小，易于携带的特点，配有专用磁性吸盘，可用于人员、物品、机动车等不同目标的定位跟踪，与警用追踪系统相配合，可实现定位跟踪、对讲监听、紧急报警等多种功能。4、传输网络在系统中，所需的传输资源分为三部分， 分别用于定位跟踪器的 GPS 信号接收，中心设备与移动通信网络设备的互连以及警用追踪系统的无线接入。1、GPS 信号接收GPS 卫星发送的导航定位信号，是一种可供无数用户共享的信息资源。定位跟踪器内置的
