基于GPS汽車導(dǎo)航儀關(guān)鍵技術(shù)的研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、汽車導(dǎo)航系統(tǒng)是在全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)GPS基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的新型技術(shù)。駕車者只要將目的地輸入汽車導(dǎo)航系統(tǒng)，系統(tǒng)就會(huì)根據(jù)電子地圖自動(dòng)計(jì)算出最合適的路線，并在車輛行駛過(guò)程中(例如轉(zhuǎn)彎前)提醒駕駛員按照計(jì)算的路線行駛。今天，車用導(dǎo)航系統(tǒng)在日本已基本實(shí)現(xiàn)普及，在美國(guó)和歐洲的市場(chǎng)增長(zhǎng)也是一日千里。隨著寬帶網(wǎng)和移動(dòng)網(wǎng)的普及應(yīng)用，GPS/GIS/GSM的綜合應(yīng)用必將迅速推廣，屬于ITS核心技術(shù)之一的GPS車輛導(dǎo)航系統(tǒng)將有更多機(jī)會(huì)開(kāi)辟新的更為廣闊的國(guó)內(nèi)市場(chǎng)。

2、　　本文討論了基于GPS的汽車導(dǎo)航系統(tǒng)的原理和實(shí)現(xiàn)，導(dǎo)航系統(tǒng)軟件使用WindowsCE嵌入式操作系統(tǒng)，通過(guò)GPS接收器、壓電震動(dòng)陀螺儀等采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行汽車定位導(dǎo)航。主要的關(guān)鍵技術(shù)和本文所做的工作如下： ●接收分析全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)GPS數(shù)據(jù)：GPS信號(hào)接收機(jī)的任務(wù)主要是捕獲一定衛(wèi)星高度截止角所選擇的待測(cè)衛(wèi)星的信號(hào)，并跟蹤這些衛(wèi)星的運(yùn)行，同時(shí)對(duì)所接收到的GPS信號(hào)進(jìn)行變換、放大和處理，以便測(cè)量出GPS信號(hào)從衛(wèi)星到接收機(jī)天線的傳播時(shí)

3、間，解譯出GPS衛(wèi)星所發(fā)送的導(dǎo)航電文，最終實(shí)時(shí)計(jì)算出現(xiàn)測(cè)站的三維位置、位置、甚至三維速度和時(shí)間。 ●設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)GPS模塊的串口通信主要是設(shè)置GPS模塊與MCU之間的串口通信、參數(shù)顯示及人機(jī)接口。主要包括初始化、串口通信、數(shù)據(jù)處理、故障提示、顯示、鍵盤(pán)處理、電源管理等部分。其中初始化包括MSP430中各種寄存器的配置、串口相關(guān)參數(shù)配置(波特率，模式)及外圍電路(LCD、電源等設(shè)備檢測(cè))的初始化等； ●設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)電子地圖數(shù)據(jù)匹配

4、通過(guò)GPS和車載傳感器所采集到的數(shù)據(jù)，利用地圖匹配進(jìn)行處理，與存貯在數(shù)字地圖(GIS)數(shù)據(jù)庫(kù)中的地形數(shù)據(jù)進(jìn)行比較。來(lái)自這些信息源中任一部分的信息都要進(jìn)入一種算法，以便實(shí)現(xiàn)定位。定位精度達(dá)到米級(jí)。實(shí)現(xiàn)在功能如下：　　(1)顯示矢量地圖的功能：有完善的圖形操作功能如放大、縮小、漫游，地圖顯示、根據(jù)比例尺動(dòng)態(tài)切換圖層的顯示狀態(tài)等；　　(2)本地信息查詢功能：通過(guò)在圖上點(diǎn)擊圖對(duì)象，查詢顯示屬性信息；根據(jù)屬性條件查詢圖上實(shí)體目標(biāo)；根據(jù)空間條件

5、查詢圖上實(shí)體。　　(3)地圖量算功能：地圖的運(yùn)算包括點(diǎn)、線、面實(shí)體緩沖區(qū)分析，距離和面積量算(量算時(shí)提供精確的捕捉功能)?！　?4)設(shè)置圖形旋轉(zhuǎn)功能：按照司機(jī)開(kāi)車的習(xí)慣，可始終保持行駛車方向指向上方，地圖隨運(yùn)行方向任意角度旋轉(zhuǎn)，也可指定任意角度旋轉(zhuǎn)地圖?！　?5)移動(dòng)目標(biāo)相關(guān)信息顯示：移動(dòng)目標(biāo)運(yùn)動(dòng)時(shí)，在狀態(tài)欄不斷給出所處位置的相關(guān)信息，如速度、方向、地圖視野范圍、時(shí)間等。　　本文工作已在上海一家外資公司的汽車導(dǎo)航儀設(shè)計(jì)中得到應(yīng)用