車載GPS道路信息獲取與更新的理論與實(shí)踐.pdf

1、近年來(lái)，隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展，以及我軍指揮自動(dòng)化水平的不斷提高，車輛作為一種快捷的交通工具得到地方和軍隊(duì)的廣泛應(yīng)用。然而，面對(duì)我國(guó)極其復(fù)雜的交通網(wǎng)絡(luò)以及交通運(yùn)輸效能的低下，來(lái)自地方和軍隊(duì)的用戶對(duì)于發(fā)展智能交通(ITS)的需求日益強(qiáng)烈，特別是來(lái)自軍隊(duì)的用戶，希望通過(guò)智能軍事交通(IMTS)提升我軍的作戰(zhàn)效能。但我國(guó)發(fā)展ITS面臨的瓶頸問(wèn)題是：我國(guó)和我軍缺乏這種滿足精度要求的高精度的電子交通圖。造成這種局面的根本是：可滿足要求的高精度電子交

2、通圖的獲取代價(jià)極高，必須經(jīng)過(guò)實(shí)地測(cè)量方可獲得，如果沒(méi)有一種先進(jìn)的，精度可以保證的高技術(shù)、快速測(cè)量手段，獲取全國(guó)范圍內(nèi)的可滿足ITS使用的電子交通圖是不可想象的，更是不現(xiàn)實(shí)的。 針對(duì)此現(xiàn)狀，在認(rèn)真研究和分析國(guó)內(nèi)外數(shù)據(jù)采集現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，課題組提出了基于車載GPS的道路信息獲取與更新方法，并將此方法成功的應(yīng)用于全國(guó)公路網(wǎng)GPS測(cè)繪工程之中。實(shí)踐證明這種方法具有成果數(shù)據(jù)精度高、工程周期短、成本低等優(yōu)點(diǎn)。 本文就是在課題的背景下，

3、在深入研究和分析GPS應(yīng)用于數(shù)據(jù)采集的國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，論證了課題的可行性，研究和實(shí)現(xiàn)了課題的邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)模型設(shè)計(jì)、功能模塊設(shè)計(jì)，并研究和闡述了高精度差分GPS模塊、可視化導(dǎo)航和數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)處理與質(zhì)量控制模塊等主要模塊的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)。主要內(nèi)容包括： (1)在認(rèn)真研究GPS基本概念和GPS定位基本原理的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了系統(tǒng)的差分定位模型，改進(jìn)了傳統(tǒng)的差分算法，采用了載波相位平滑偽距差分計(jì)算方法，獲得了符合精度要求的定位數(shù)

4、據(jù)，成功應(yīng)用了楊元喜教授提出抗差自適應(yīng)Kalman濾波方法，解決了車輛在突然改變行駛狀態(tài)情況下，數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性問(wèn)題； (2)分析了目前GPS數(shù)據(jù)采集的缺點(diǎn)，提出了基于可視化導(dǎo)航的屬性數(shù)據(jù)采集模式，研究和實(shí)現(xiàn)了基于VC++的串口通信導(dǎo)航，應(yīng)用GIS中坐標(biāo)系變換和投影變換的理論和方法，實(shí)現(xiàn)了GPS道路數(shù)據(jù)采集的新模式，完成了幾何坐標(biāo)和屬性數(shù)據(jù)的匹配、道路附屬設(shè)施的自動(dòng)歸心、有向點(diǎn)目標(biāo)的自動(dòng)調(diào)整方向等功能； (3)根據(jù)GPS采集

5、的道路數(shù)據(jù)的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)處理與質(zhì)量控制模塊，該模塊具有數(shù)據(jù)融合、可視化編輯、數(shù)據(jù)拓?fù)浜唾|(zhì)量檢查等功能，不僅滿足了對(duì)數(shù)據(jù)的幾何精度、屬性精度以及邏輯一致性的控制要求，還具有較高的智能化水平； (4)闡述了系統(tǒng)軟件的特點(diǎn)及其工程應(yīng)用結(jié)果，展望了系統(tǒng)的應(yīng)用前景，分析和評(píng)價(jià)了數(shù)據(jù)的精度。實(shí)踐證明，這套方案的應(yīng)用，對(duì)于我國(guó)、我軍獲取高精度電子交通圖起到了非常積極的作用，加速了我們構(gòu)建數(shù)字中國(guó)的進(jìn)程，推動(dòng)了國(guó)家空間基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。