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基于导航定位的汽车防盗系统设计
| 论文题名： | 基于导航定位的汽车防盗系统设计 |
| 关键词： | 全球定位系统;航位推算;全球移动通信系统;卡尔曼滤波;数据融合 |
| 摘要： | 随着车载GPS技术的快速发展,车主已不仅仅满足于依靠GPS单独导航定位,加入更多低成本的定位传感器越来越受到车主的青睐,组合导航技术也成为现阶段研究的热点。同时针对拖车和整车搬运的偷车手段,车主可以通过GSM通信实时了解自己车辆的位置,有利于对车辆的追回,因此设计一个新型兼顾导航定位与防盗功能的系统,具有很实际的应用意义。 本文以GPS技术,航位推算技术和GSM通信技术为依托,设计了导航定位与防盗系统,利用GPS和航位推算对车辆进行综合定位,通过GSM实现车主手机和主控制器之间的通信。 首先,阐述了车载导航定位技术的发展现状,单一定位技术的优缺点及误差来源,给出了GPS/DR组合定位的方式和定位数据融合的方法;通过分析车辆的运动规律,给出了车辆的“当前加速度”统计模型,建立了系统状态方程和观测方程,设计了卡尔曼滤波器,并阐述了数据融合算法中的信息分配原则和数据同步方法。 其次,基于系统的导航定位和防盗的模式,设计了系统总体的硬件结构,包括主控制器FPGA最小系统的电路设计、GPS模块的设计、地磁模块和里程计的接口电路设计以及GSM模块的设计,构建了SOPC系统的总体结构,给出了系统中FPGA部分的详细开发流程;在系统硬件平台上进行了系统软件的开发,设计了各个硬件模块的数据处理程序、数据运算程序、无线通信程序等。 最后,在完成系统硬件平台的搭建和软件开发的基础上,在实验小车上进行相关的实验,对系统的定位性能和稳定性能进行了测试。将采集到的GPS和DR信息进行数据提取处理,分别送入各自对应的滤波器进行滤波,再将两者的信息融合处理,以得到更加精确的定位信息;通过MATLAB处理得到的图形显示,组合定位确实比单独定位得到的定位信息更加精确,滤波效果明显。同时做了手机短信息报警的稳定性实验,通过发送和接受定位信息来测试系统的稳定性,实验过程中发送了多种报警信息内容和定位数据,没有出现一次误码的情况并且能够快速收发信息,表明系统的报警部分具有很好的稳定性和信息的及时有效性。 |
| 作者： | 刘兵雷 |
| 专业： | 控制工程 |
| 导师： | 孙华 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工程大学 |
| 学位年度： | 2011 |
| 正文语种： | 中文 |
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