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基于GPS汽车导航仪关键技术的研究与实现
| 论文题名： | 基于GPS汽车导航仪关键技术的研究与实现 |
| 关键词： | 汽车导航仪;嵌入式系统;GPS;串口通信;信号接收机 |
| 摘要： | 汽车导航系统是在全球卫星定位系统GPS基础上发展起来的新型技术。驾车者只要将目的地输入汽车导航系统，系统就会根据电子地图自动计算出最合适的路线，并在车辆行驶过程中(例如转弯前)提醒驾驶员按照计算的路线行驶。今天，车用导航系统在日本已基本实现普及，在美国和欧洲的市场增长也是一日千里。随着宽带网和移动网的普及应用，GPS/GIS/GSM的综合应用必将迅速推广，属于ITS核心技术之一的GPS车辆导航系统将有更多机会开辟新的更为广阔的国内市场。 本文讨论了基于GPS的汽车导航系统的原理和实现，导航系统软件使用WindowsCE嵌入式操作系统，通过GPS接收器、压电震动陀螺仪等采集的数据进行汽车定位导航。主要的关键技术和本文所做的工作如下： ●接收分析全球卫星定位系统GPS数据：GPS信号接收机的任务主要是捕获一定卫星高度截止角所选择的待测卫星的信号，并跟踪这些卫星的运行，同时对所接收到的GPS信号进行变换、放大和处理，以便测量出GPS信号从卫星到接收机天线的传播时间，解译出GPS卫星所发送的导航电文，最终实时计算出现测站的三维位置、位置、甚至三维速度和时间。 ●设计实现GPS模块的串口通信主要是设置GPS模块与MCU之间的串口通信、参数显示及人机接口。主要包括初始化、串口通信、数据处理、故障提示、显示、键盘处理、电源管理等部分。其中初始化包括MSP430中各种寄存器的配置、串口相关参数配置(波特率，模式)及外围电路(LCD、电源等设备检测)的初始化等； ●设计实现电子地图数据匹配通过GPS和车载传感器所采集到的数据，利用地图匹配进行处理，与存贮在数字地图(GIS)数据库中的地形数据进行比较。来自这些信息源中任一部分的信息都要进入一种算法，以便实现定位。定位精度达到米级。实现在功能如下： (1)显示矢量地图的功能：有完善的图形操作功能如放大、缩小、漫游，地图显示、根据比例尺动态切换图层的显示状态等； (2)本地信息查询功能：通过在图上点击图对象，查询显示属性信息；根据属性条件查询图上实体目标；根据空间条件查询图上实体。 (3)地图量算功能：地图的运算包括点、线、面实体缓冲区分析，距离和面积量算(量算时提供精确的捕捉功能)。 (4)设置图形旋转功能：按照司机开车的习惯，可始终保持行驶车方向指向上方，地图随运行方向任意角度旋转，也可指定任意角度旋转地图。 (5)移动目标相关信息显示：移动目标运动时，在状态栏不断给出所处位置的相关信息，如速度、方向、地图视野范围、时间等。 本文工作已在上海一家外资公司的汽车导航仪设计中得到应用，并已形成产品日本及欧美各国上市。 |
| 作者： | 周必厚 |
| 专业： | 计算机软件与理论 |
| 导师： | 李祥 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 贵州大学 |
| 学位年度： | 2005 |
| 正文语种： | 中文 |
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