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基于GPS/DR和GSM的车辆定位导航系统设计与实现
| 论文题名： | 基于GPS/DR和GSM的车辆定位导航系统设计与实现 |
| 关键词： | 车辆定位导航系统;选型和设计;数据处理程序;稳定性实验;外围电路;组合定位;硬件平台;交通压力;电子罗盘;硬件模块;与控制器;卡尔曼滤波器;状态方程;运算程序;运动规律;原始数据;硬件实现;系统软件 |
| 摘要： | 随着社会的发展，车辆的数量在近几十年内激增，使得交通压力随之增大，近而产生了很多问题，如交通堵塞等，造成了时间和能源的极大浪费。通过对车辆实时定位，可以合理调整车辆行驶路线进而缓解交通压力。设计一个性能优良的车辆定位导航系统可以有效的解决交通拥挤的问题，因此具有很重要的现实意义。 本文基于GPS技术、DR技术和GSM技术设计了一个定位导航系统，可以很好的用于车辆的定位导航，系统通过GPS/DR组合对车辆进行定位，通过GSM实现车辆和监控中心的通信。系统可以很好的完成车辆定位导航的功能。本文在介绍了车辆导航所用的理论、技术的基础上，首先分析了车辆的运动规律，并建立了车辆运动的数学模型，给出了系统的状态方程和观测方程，设计了系统的卡尔曼滤波器的结构，给出了GPS和DR数据融合的具体算法；然后给出了系统的硬件实现，对GPS模块进行选型并设计了GPS模块的外围电路，对电子罗盘进行选型并设计了电子罗盘的外围电路，设计了里程计的与控制器的接口电路，并且分别对车载部分和监控部分的控制器进行选型和设计其外围电路，并详细给出了系统中FPGA部分的详细开发流程；最后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。 在完成系统硬件平台的搭建和软件开发后，通过进行相关的实验，对系统的定位性能和稳定性能进行了测试。通过将单独使用GPS或DR定位的数据同将二者融合后组合定位的数据进行对比，得出系统对原始数据的滤波效果明显，组合定位精度比单独使用任何一种定位方法的精度都要高；同时做了系统稳定性实验，通过大量发送和接受定位信息来测试系统的稳定性，实验过程中发送了近百组实验数据，没有出现一次误码的情况，表明系统具有很好的稳定性。 |
| 作者： | 张文乾 |
| 专业： | 导航、制导与控制 |
| 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： | 2009 |
| 正文语种： | 中文 |
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