基于GPS与基站的多功能便携式手提箱

- 55 -第11期

DGPS（差分全球定位系统）靠泊辅助系统的

工作原理及应用

周暐

（海洋石油工程股份有限公司， 天津 300451）

[摘 要] 介绍了DGPS靠泊辅助系统的工作原理，对比了该系统与其他靠泊辅助系统的区别he 特点，阐述了该系统在具体项目中的应用。

[关键词] DGPS靠泊辅助系统；油轮；应用

作者简介：周暐（1983—），男，江苏常州人，研究生，中级职称。海洋石油工程股份有限公司通讯工程师。1 几种靠泊辅助系统的区别

在靠泊辅助系统的研究过程中，曾先后出

现过多种靠泊探测技术，其中，有声波靠泊辅助

技术、雷达靠泊辅助技术、红外靠泊辅助技术、

电磁波靠泊辅助技术等。各种系统的技术原理不

同，声波靠泊辅助技术主要有两个方面，一是空

气声波靠泊技术，二是声呐靠泊技术。空气声波

靠泊技术原理是利用空气震动的传播来了解靠岸

信息，而声纳靠泊技术原理为多普勒测速原理，

在船舶逐渐靠近的过程中，系统发射超声波，经

船舶反射后，由接收机接收并由内部核心系统计

算，探测船舶的距离和速度。

根据对几种技术的分析比较，空气声波靠

泊辅助技术在几种技术中最不稳定，声呐靠泊辅

助技术作用于水下，对其产生的干扰主要来自水

下声源和水下涌流。电磁波辅助技术中激光的精

度和稳定性比红外和雷达两种系统要好，但其寻

找目标的能力较弱。以上岸基式系统共同的不足

主要有三方面：一是整套设备形体相对较大且沉

重，维修不便；二是靠泊信息都在岸上大型显示

牌显示，在能见度低的天气中应用效果较差；三

是整套系统以码头为搭载平台，单套设备只能应

用于单个泊位，且对船型和船舶大小的适应性较

弱。DGPS靠泊辅助系统的核心技术是差分GPS高

精度定位技术，并通过采用实时动态差分法实现

对船泊定位、转向角、航行速度等参数的计算。

与上述系统相比，基于DGPS的靠泊辅助技术以引

航员的便携式引航仪为搭载平台，应用更灵活，

且精度高于或等于其它技术。2 DGPS靠泊辅助系统的功能及工作原理

近年来，随着海洋石油开发领域的快速发

多功能智能跟随行李箱控制系统设计

一、选题的依据及意义

行李箱是人们旅途中的好帮手，最早的行李箱可追溯到20世纪20年代的木制手提箱，随着航空业的发展，轮式行李箱于1972年在美国问世[1]。直至1987年才出现了装上了轮子和拉杆的立式拉杆箱，解决了乘务人员到处跑的困难，逐渐普及到全球市场。

行李箱极大地方便了人们的出行，如今的行李箱不只是设计的更美观更人性化，万向轮的使用也让拖行更加方便。而在当今的移动互联时代，各种智能化设备一步步融入人们日常生活的各个领域，智能行李箱也不例外。定位防盗、自动跟随、智能称重、USB充电等功能通过智能硬件都可以集成在行李箱上，尤其是自动跟随功能，能让你解放双手、边走边玩，智能行李箱的问世是行李箱发展史上的一次重大突破。

故而本产品——多功能智能跟随行李箱的设计，符合党的十九届五中全会提出的“强化国家科技力量、提升企业科技创新水平，以创新驱动、高质量供给创造新需求，打造经济发展新动能”的时代要求，具有助力科技进步、方便人民生活的社会意义，在实现成本减少后，销量的增加也能带来可观的成本，创造商业价值。

二、国内外研究现状及发展趋势

1.国外智能跟随行李箱研究现状

国外智能跟随行李箱的发展相对较早，在2015年4月，以色列AI Robotics公司曾向公众发布了一款机器人旅行箱产品的概念模型，箱子内置摄像头和动力驱动装置，可以通过蓝牙与用户手机连接，具有自主跟随用户行走并与用户进行互动交流的功能，而且箱子可以自动检测内部物品的重量，让用户在旅途中快速了解行李是否超重，同时具有防盗报警器功能，超过预定的安全距离就会报警，除此之外还能通过内置充电系统为手机和其他电子设备充电。但AI Robotics公司众筹200万美元之后，至今尚未将产品交付给消费者，目前在做无人飞行器产品。

2016年，美国的Blue smart公司向公众推出了第一代智能旅行箱产品Blue smart One，相比以色列AI Robotics公司的机器人旅行箱概念模型，Blue smart One多出了使用手机app对箱子进行GPS定位追踪、手机操控上锁解锁、记录飞行距离和降落机场等更加丰富的功能。它的出现使得旅行箱进入到智能物联网时代，试图让行李箱成为人们旅途中的有力助手。在Blue smart之后，国内外多家科技型创业公司相继推出了类似的产品，其中甚至包括美国新秀丽、德国RIMOWA(日默瓦)等国际知名箱包大牌企业，但功能水平参差不齐，存在着稳定性不高、实用性欠佳、性价比不高等诸多问题。

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基于GPS与基站的多功能便携式手提箱

作者：纪德康

来源：《电子技术与软件工程》2017年第22期

以GPS与基站定位系统为基础，采用超级铝热剂及光敏电子引信开发出一款多功能手提箱，可以让使用者实时掌握箱体位置，利于材料在大意遗失或被有意盗取情况下的迅速追回；针对一些特定情况，装置可依靠电子引信和远程操控启动自毁功能销毁涉密材料。

【关键词】GPS与基站定位技术 电子设计 保密安全

保密就是保安全，保发展。军队保密工作更是如此。现在保密工作面临新形势，新挑战，保密工作的疏漏也会逐渐显现。在军队内部人员携带一些机密文件或存储介质外出办公时，存在较大的安全隐患，易发生无意丢失或被恶意盗取等情况。在文件遗失后，也不能进行自我保护。

1 结构原理

在普通便携式手提保险箱的基础上加装电子密钥为物理保险，通过“布防”与“撤防”的方式实现用户对箱体的开关。箱体内置夹层内装有预先调配好的超级铝热剂，以接收电信号击发电引火头的方式引燃超级铝热剂，从而实现对箱体内部涉密材料的销毁。箱体内设置有GPS与基站通信模块使得用户可在手机终端APP上查找箱体位置以及必要时发出远程自毁指令。同时，通过感光控制与箱体自毁电路设计实现暴力拆解情况下的箱体自毁。

2 核心功能

2.1 自毁引信

箱体内桥丝式电引火头通过电路接入超级铝热剂两端，可以以电起爆方式引燃试剂。箱体内部引信控制系统主要分两块。一块是通过光敏电阻感受光强变化，在箱体被暴力拆解时，阻值急剧降低，电流达到引信击发所需电流，引燃铝热剂，销毁内部材料。另一块是通过软件发出指令控制，通过箱体内部基站模块与引信连接，实现自毁功能。箱体内部设有机械保险，使用时将其打开，使箱体内部电路处于工作状态。

2.2 GPS与基站定位

基于单片机的多功能智能行李箱设计

智能行李箱是一款集锁定、防盗、追踪、提醒、充电等多种功能于一体的行李箱。随着人们对旅游的需求不断增加，行李箱的安全性和功能性也逐渐成为旅游必备的条件之一。本文结合单片机技术，设计了一款基于单片机的多功能智能行李箱，加强了行李箱的安全性和实用性，更好地满足人们的出行需求。

智能行李箱的功能要求包括锁定、防盗、追踪、提醒、充电等多个方面。为此，本设计采用 AT89C52 单片机作为控制中心，靠各种传感器和模块实现多种功能。在硬件器件方面，智能行李箱主要包括锁芯、锁体、LED 显示屏、遥控器、指纹识别模块、蓝牙模块、GPS 模块、电池组等模块。其中锁芯、锁体和指纹识别模块实现行李箱的锁定和解锁功能；LED 显示屏提供状态指示和提醒功能；蓝牙模块实现行李箱远程开锁或设置，同时与手机

App 连接，实现更多的功能；GPS 模块实现行李箱定位和追踪，可以通过 App 或者遥控器查询行李箱位置信息；电池组提供行李箱供电，同时实现多个 USB 充电接口，满足出行中的手机、平板等的充电需求。

软件方面，智能行李箱主要采用汇编语言和 C 语言编写。程序包括主程序和各种功能模块的程序。行李箱开机后会自动进行各项自检，包括电池电量、锁体，指纹模块、蓝牙模块、GPS 模块等模块的检测。检测之后，行李箱将自动进入正常工作模式。此时按下行李箱锁定键，锁芯锁定，锁住行李箱。而在解锁的情况下，使用指纹识别模块或者蓝牙模块，行李箱将自动解锁，提醒用户行李箱已经解锁。

在行李箱追踪方面，在开启行李箱追踪功能后，GPS 模块将定时上传行李箱位置信息到服务器，并可连续查询行李箱位置。此外，当行李箱移动时，也会自动上传位置信息，保障了行李箱的安全性。在行李箱超出指定区域后，将自动提醒用户，并将上传的行李箱位置信息发送给用户，让用户可以及时取回行李箱。

在智能行李箱使用过程中，还可以设置提醒功能，避免遗落行李箱或者物品。当使用者达到一定距离行李箱时，LED 显示屏将自动亮起，同时以与用户设置的方式提醒用户有物品或行李箱遗失。