车辆定位导航系统的设计
车辆定位导航系统的设计
汽服1101班王园福
摘要：在人类文明历史上，车辆定位与导航系统的研究与发展已经有相当长的历史。智能车辆定位系统(IVLNS)是集中应用了自动车辆定位技术、地理信息系统与数据库技术、计算机技术、多媒体技术、无线通信技术等多项最新科技的多功能综合系统。本文详细介绍了包括地图匹配、最优路径规划技术研究、导航系统设计在内的关于车辆导航系统的设计思路。
关键词： IVLNS 嵌入式导航计算机车辆定位导航
1 引言
尽管车辆定位和导航系统仅仅在最近几年才开始出现在世界市场上，但却在世界范围内取得了迅猛的发展。从功能上划分，一个完整的IVLNS系统由以下功能模块构成：定位模块、包含车载电子地图数据库的地理信息系统、地图匹配模块、路径规划模块、路径引导模块、无线通信模块和人机交互模块。在目前汽车产业飞速发展、智能汽车正在展露头角的大环境下，车辆定位导航系统的设计和研发是很重要的。
2 地图匹配
地图匹配是一种基于软件技术的定位修正方法，其基本思想是将车辆定位轨迹与数字地图中的道路网信息联系起来，并由此确定车辆相对于地图的位置。地图匹配技术的应用有两个前提：
1）用于匹配的数字地图包含高精度的道路位置坐标。
2）被定位车辆正在道路网中行驶。
2.1地图匹配方式
导航电子地图的道路网数据以若干节点的形式存储，在每两个节点之间，道路都以直线近似，忽略道路的宽度。在每个节点处设立一个判断区域，当车辆在域外行驶时，可以认为其运动轨迹是一条直线；当进入判断域时，车辆将有可能作角运动。此时，利用定位传感器的输出来判断汽车是否开始转弯，若没有，则认为汽车还没有达到路口，进行地图匹配修正；若有角运动，则在更小的判断域内作进一步判断。当汽车开出判断域后，根据转弯的角度和路网信息确定下一条行驶路线，在新路线上进行位置匹配。
3 最优路径规划设计
车辆导航系统中的最优路径规划问题属于图论中的最短路问题，但是它具有自己的特点。首先车辆导航的实时性要求是显而易见的，在出行过程中一旦由于路况变化或其他原因使车辆未能按预定导航路线行驶，则系统必须重新计算最优路线，因此对规划算法的执行效率要求较高，即运行速度一定要快。一般来说，路径规划算法的高效实现可以利用三种方法来获得：采用先进的数据结构缩短运行时间；采用先进的搜索技术减小搜索空间；采用地图分层和分级搜索技术控制规划路网的规模。
4 车辆定位导航系统终端设计
4.1 IVLNS系统的整体设计
IVLNS是由多个功能模块构成的复杂系统，与其广泛的应用领域相对应，具体的IVLNS 应用系统设计也具有不同程度的复杂性,这种复杂性取决于系统的
设计原则、组成结构和具体的性能指标。在设计IVLNS系统时需要考虑的具体因素包括系统的单位成本、所能提供的定位精度、所支持导航功能的复杂性、是否需要无线通信模块以扩展功能以及是否需要支持其他特定功能等。
4.2 导航计算机系统设计
导航计算机是IVLNS系统硬件体系的核心部分，除定位和通信外，系统的其他功能模块都以导航计算机为硬件平台，通过应用软件来实现，用户对整个系统的操作和控制也通过导航计算机来完成。从总体角度考虑，在IVLNS的硬件设计过程中，对导航计算机的要求是最严格的，在性能指标上，由于必须负担地图的显示与刷新、行驶指令计算、定位数据的处理与转换等具有较高实时性要求的任务和类似路径规划这样的大计算量任务，因此导航计算机必须要具备足够的运算能力。从功能上看，为满足IVLNS 系统控制、输出和功能扩展的需要，导航计算机应具备基本的多媒体功能，强大的控制和通信能力和良好的扩充性。为适应车载环境的要求，导航计算机还需具备良好的抗震性能，其外形尺寸和功耗也要受到严格限制。
为实现没汁目标，我们在新型IVLNS系统中采用了嵌入式导航计算机系统设计方案。与传统的X86计算机体系相比，嵌入式系统去掉了对大量不必要工业总线标准的支持，因此部件较少，结构也更紧凑。中央处理器选用的是Intel SA1110 精简指令芯片，时钟频率高达206M Hz，具备相当于133M Hz奔腾处理器的强大运算能力。处理器内置了语音编码和解码、通信协议和端口控制等功能电路，配合少量的外围电路即可完成相应功能。系统使用的存储设备有两种：RAM和ROM ／FLASH。前者用于在系统工作时加载和运行应用程序，后者用于保存程序和数据。由于没有使用硬盘和CD_ROM 驱动器这样的靠快速移动的机械装置读取数据的存储设备，因此系统的抗震性能大大增强。
为加强图形显示功能，系统配有专门的LCD控制电路，支持 l6位真彩色显示模式。考虑到功能扩展和与其他设备通信的需要，系统配备了一个串行通信端口，一个红外数据端口、—个闪速存储卡插槽和一个通用串行总线接口。电子地图数据存放在存储卡中，更换起来非常方便。为加强对功耗的控制，系统中有专门设计的电源管理模块负责对中央处理器、存储模块、I/O设备和LCD 电源实行供电控制。系统采用按键式红外遥控器作为用户指令与数据的输入设备，同时还在 LCD 显示屏上装有触摸面板。与普通计算机相比，在采用上述设计方案后，导航计算机系统在保持足够处理能力的基础上简化了结构、降低了功耗、增强了抗震能力，其体积在加上 LCD 显示屏后仍不到便携笔记本电脑的一半，能够很好的满足IVLNS 硬件系统设计的要求。
4.3 软件体系设计
根据系统功能的要求，IVLNS中的软件体系可划分为层次结构，其中操作系统由内核层和系统服务层组成，其功能是为应用层软件提供运行支持。为满足实时处理的需要，操作系统应该支持多任务特性，即允许多个独立的应用程序同时运行。内核是指操作系统中直接与硬件交互的部分，主要由硬件驱动程序组成，它是整个软件体系中唯一与具体硬件相关的部分。系统服务层介于应用层和内核之间，它向应用层提供任务创建、内存分配、磁盘读写缓冲区创建与管理、创建消息队列、启动任务循环、路径规划与导航、电子地图数据库操作等都由对应
的应用层软件模块完成。
作为目前最强大的嵌入式操作系统，Windows CE所能提供的功能包括系统和应用程序的初始化与同步管理、内存管理与分配、系统时钟管理、设备驱动管理、程序进程间通信和数据交换控制、磁盘与文件系统操作与管理等，与流行的桌面电脑视窗相比基本相同，因此在基于 Windows CE的嵌入式系统中运行的应用程序能够拥有与普通电脑应用程序同样强大和复杂的功能，这是它成为支持IVLNS应用软件模块的理想平台。
4.4 主要功能模块设计
4.4.1 组合定位模块。
组合定位模块是IYLNS的重要组成部分，它对整个系统的性能表现有至关重要的影响.为实现连续车辆定位的要求需采用组合定位方式，我们利用Kalman
滤波技术实现的GPS／DR组合定位系统。
4.4.2 路径规划与导航模块设计。
在IVLNS软件体系中，路径规划与导航模块负责完成车辆导航功能，包括提供由出发地到目的地的最优行车路线规划和旅途中的动态驾驶引导。动态导航的另—个重要内容是车辆偏离预定路线后的驾驶引导，为此可以设定两种处理方法：当定位模块已经确定车辆偏离了预定行驶路线后，导航程序首先对驾驶员进行提示，同时在屏幕上指定预定目的地的相对方位，以方便驾驶员利用这一大致的方向返回原来的路线；当经过异端时间后，如果车辆仍然没有回到预定路线上，则以当前车辆位置为起点，重新规划到预定目的地的最优路线。
5 总结
交通是维系人类生存、发展的命脉，其基本功能是实现人和物空间位置的有序移动，展望21世纪，交通的发展趋势是：越来越快捷、越来越高效，越来越舒适。为了解决目前交通所面临的拥堵等问题，从全局与长远的眼光出发，治理交通必须更新思路，研究道路交通可持续发展的途径与对策。而智能车辆定位系统能够有效的缓解这个问题，避开拥堵车流，选择最优路径等。因此，我相信，车辆定位系统的发展一定会越来越快、越来越好，大幅提高人们的出行效率。
6 参考文献
【1】《汽车碰撞安全技术》钟志华曹立波机械工业出版社【2】《车载网技术即应用》孙利民何云华清华大学出版社【3】《嵌入式车载信息系统开发与应用》电子工业出版社【4】《智能车辆定位导航系统及应用》科学出版社
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视觉导航智能车辆的目标识别精确性与实时性研究 1）概述 2）视觉路径导航原理 3）识别精确性研究（提高精确性的意义和方法：滤波、自适应阈值等） 4)实时性研究（软硬件方面；软件方面：优化算法、其他处理方法（减小图像处理区域等）） 5）总结 1.概述 智能车辆技术 智能车辆（IntelligentVehicle）又称轮式移动机器人，是一个集环境感知、规划决策、自动驾驶等多种功能于一体的综合系统。它致力于提高汽车的安全性、舒适性和提供优良的人车交互界面，是目前各国重点发展的智能交通系统一个重要组成部分，也是世界车辆工程领域研究的热点和汽车工业增长的新动力。 智能车辆概述 智能车辆的研究意义 随着经济和社会的迅速发展，交通基础设施的瓶颈制约作用越来越明显。这种制约不仅体现在交通堵塞问题日益突出上，同时还体现在由于交通不畅而造成的环境污染问题及相对落后的道路和先进的车辆对人们的生命、财产所形成的安全隐患。正因为如此，智能交通系统(IntelligentTransportationSystems,ITS)日益受到欧洲、日本、美国等发达国家的重视并成为研究热点。他们相继启动了各种以智能交通系统为目标的研究与开发项目。如欧洲的PROMETHEUS和DRIVE项目，日本的VICS和ARTS项目，美国的IVHS项目等。各国家各地区研究的项目内容，对智能交通系统的定义不尽相同，各项目的重点也有所不同，但目标都是综合利用新的信息技术、计算机技术、自动化技术、管理技术等，来提高道路和车辆的利用效率，提高安全性，减少污染及阻塞的发生。
ITS一般由两部分组成，即智能道路及交通控制系统和智能车辆系统IVS(IntelligentVehicleSystem)。目前智能道路系统的构筑还处于起步阶段，相应的基础设施建设周期长且投资大，所以发展智能车辆及车辆自主行驶系统，通过提高车辆自身智能的方案是目前实现安全、高效的自主行驶的最佳选择，同时它还可为开发将来在完备的自动高速网络环境中运行的智能车辆奠定基础。 智能车辆作为智能车辆系统的基本组成单元，可以集成如视觉技术、触觉技术、自主控制和决策技术、多智能体技术、智能控制技术、多传感器集成和融合技术等许多最新的智能技术，从而能够完成很多高智能工作。我国也已经把智能车辆列入国家高新技术计划，足以证明政府有关部门对发展智能车辆的高度重视。 智能车辆的应用范围 由于智能车辆具有环境感知、规划决策、自动驾驶等功能，目前已经在以下场合得到了广泛应用。 1．智能交通系统 为解决交通问题，各发达国家在ITS的研究上均投入了大量的人力、物力。自然而然，智能车辆就成为ITS的一个重要的组成部分，得到越来越多的重视。 2．柔性制造系统和柔性装配系统 在计算机集成制造系统中，智能车辆用来运输工件，能够极大的提高生产效率，降低生产成本。 3．军事领域 智能车辆的研究也受到了军方的关注。以智能车辆作为其它智能武器的安装平台，能够实现全天候的自动搜索、攻击动静态目标，能够极大的提高在高新技术战争中的攻击力，减少人员伤亡。 4．应用于其它特殊环境 智能车辆在有毒或放射性环境下运输，还可应用于野外探险、消防、救灾等。 智能车辆的研究状况 1．国外研究概况 国外对于智能车辆技术的研究始于20世纪70年代末，最初是军方用做特殊用途的，80年代得到了更深入的研究。进入90年代后，由于与智能交通系统的结合，
汽车GPS定位系统设计方案
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目录 第一章前言 (1) 第二章系统总体设计 (3) 第三章系统总体设计方案 (11) 第四章监控管理系统设计方案 (14) 第五章系统建设方案 (19)
第一章前言 随着经济的高速发展，车辆已经成为了一种非常重要的交通工具，它已成为了企业业务和私人生活中的一部分。客运行业是各省市地区的重要经济形式，随着交通运输行业之间的竞争不断加剧，带来了诸多的交通和管理问题，因此运输企业采取种种措施来监控和保护车辆日常运作。但在车辆实际的运作中，有时出现车辆被盗、司机来公车干私活、司机未按规定的路线行驶、企业无法高速快效的进行车辆调度等等问题，而过去运输企业对车辆采取的种种措施已经往往只能起到事后补救的作用。因此企业产生了对车辆进行实时监控和管理的需求。如何运用现代化管理手段合理调度、提高车队的使用效率、降低事故的发生，已成为一个迫切需要解决的课题摆到了运输行业各企业的面前。 对于客运企业来说，主要想实现对车辆进行跟踪、调度、管理和对车辆和司机进行安全保障等需要，一般有如下的需求： ●当出现被盗情况时，即时发现和制止盗窃行为。 ●随时了解到自己的车辆所在地点。 ●怎么才能有效的监控车辆在途中的运营情况。 ●怎样控制票款的流失。 ●更有效的监控业务的执行情况。 ●司机是否按公司的规章行车。 ●对车辆的营运历史进行有效管理。 ●更有效的提高车辆的调度。 ●车辆是否在制定的路线和制定的区域行驶。 ●在行车过程中，当出现异常情况时，能随时随地获得帮助。 针对上述问题，我们依靠自身成熟的技术，同时借鉴国外成功的经验，现已在ITS（智能交通系统）领域中率先迈出了坚实的一步，取得了重大进展，公司研发、生产的GPS车载记录仪是一项引进国外最新科技成果、融全球卫星定位系统（GPS）、地理信息系统（GIS）、全球移动通信系统（GSM）以及计算机数据处理技术和现代数据通讯技术于一体的尖端高科技项目，设计成具有卫星定位、数
RFID城市车辆定位与导航系统
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System，ITS）的概念， 它是将先进的信息技术、数据通讯传输技术、电子控制技术、传感器技术以及计算机处理技 术等各种技术有效地综合运用于交通系统中，从而实现对交通系统更加准确，实时，高效地 综合管理和控制，最大限度地实现人、车、路之间的和谐统一。其中智能交通发展的一个重 要方向就是对于城市交通中车辆的准确定位和导航，已经成为了许多行业（如公交、消防、 紧急救护、交通事故处理等）发展的一种必然的需求。 2. 现有的城市交通车辆定位与导航系统 2.1 GPS车辆定位与导航系统 GPS（Global Positioning System，全球定位系统）是目前发展已经较为成熟的一项定位 和导航技术，并且已经得到了较为广泛的实际应用。它是利用美国的24颗（其中3颗备用） 空间卫星来达到全球范围的覆盖，从而实现全球、全天候、全方位的定位与导航功能。GPS 系统主要包括地面控制部分，空间卫星部分和地面用户装置（GPS接收机终端）三个组成部 分。目前在城市车辆定位和导航中也已经得到了较为广泛和成功的应用，其定位精度一般为 2<0m～3<0<0m。 2.2 A-GPS定位与导航系统 A-GPS（Assisted GPS，网络辅助 GPS），它是对 GPS系统的一种改进，在 GPS
GPS车载定位系统的设计
常熟理工学院工学学士毕业论文第1章绪论 第1章绪论 随着社会经济的发展, 城市机动车辆的数量不断增加, 城市交通问题如道路拥堵、交通事故、环境污染等问题越来越突出, 交通运输状况急需改善。解决这些问题的常用办法是“增加供给”和“控制需求”, 但这两种方法都有一定的局限性。“增加供给”是指增加交通网, 大量修筑道路基础设施。但由于受城市空间、物力、财力等的限制, 此方法并不能成为首选方案。“控制需求”是指限制机动车辆的数量, 此方法只能从一定程度上缓解城市交通的矛盾, 不能从根本上解决问题, 因为随着生活水平的提高, 城市居民家庭轿车会不断增多, 交通压力会越来越大。利用先进的通信技术、计算机技术对路网进行优化管理是解决问题的最佳途径[1]。 汽车电子化、智能化是现代汽车发展的重要标志之一。人们对未来新一代汽车的要求是环保、节能、安全、轻量化和智能化。汽车电子技术是汽车关键技术之一，目前汽车电子设备占整车成本的20%—30%，而且这个数字还会以每年10%—20%的速度增长。智能化技术在汽车上的高度应用,不仅可以大大提高汽车的综合性能,提高行车安全,减轻驾驶者的负担,而且还可以使驾驶者始终保持与外界的紧密联系[2]。 车载智能终端是汽车电子化、智能化的一个重要应用。车载智能终端是集GPS 技术，GPRS技术和汽车行驶记录仪于一体的综合车辆管理系统。监控中心根据GPRS向其发回的汽车全球定位数据，能够在GIS地图上显示受监控车辆的位置。汽车行驶记录仪能够实时检测汽车行驶过程中的各类状态数据和事故疑点数据[3]。国内外的使用情况表明，车载智能终端的合理利用可以在很大程度上缓解交通压力, 提高道路利用率，特别是对于城市公交的合理动态调度有显著的效果，为国家行政管理部门提供了有效的执法工具、为道路运输企业提供了管理工具、为驾驶员提供了其驾驶活动的反馈信息，对保障道路交通安全起到了直接的作用。 1.1 车载智能终端的发展 随着电子工业和电子技术的飞速发展，车载智能终端由当初简单的汽车数据记录仪发展到集数据采集、数据存储、全球定位系统、地理信息系统和各种无线通信技术、多媒体技术于一体的高性能智能化汽车数字电子装置。 国外汽车电子技术的发展大致经历了三个阶段：第一个阶段从上世纪60年代中期到七十年代末期，为局部应用阶段；第二阶段为70年代末期到90年代中期， - 1 -
基于GPS的汽车导航系统的设计与实现
邮局订阅号：82-946360元/年技术 创新 汽车电子 《PLC 技术应用200例》 您的论文得到两院院士关注 基于GPS 的汽车导航系统的设计与实现 Realization and design of automobile guidance system based on GPS （吉林工程技术师范学院）张丹彤 ZHANG Dan-tong 摘要:设计并实现了一种以单片机为主要控制器件、基于GSP 模块的新型智能电动汽车底盘的导航系统。GPS 定位系统主 要采用技术非常成熟的GPS 模块进行与单片机的接口通信完成，使用更方便，定位也更准确。所设计的电动导航系统具有全球定位、自动控制、实时性好等多方面优点为一体，应用在当今的汽车上有较好的发展前景。关键词:GPS;导航;数据采集中图分类号:U49文献标识码:A Abstract:The present paper introduced one kind take the monolithic integrated circuit as the primary control component,based on GSP module new intelligent electric automobile chassis guidance system design.The GPS localization mainly uses the technical ex -tremely mature GPS module to carry on with the monolithic integrated circuit connection correspondence completes,use more conve -nient,the localization is also more accurate.This chassis collection whole world localization,the automatic control,timeliness good and so on the various merit is a body,applies has the good prospects for development on the now automobile.Keywords:GPS;navigation;data acquisition 文章编号:1008-0570(2008)11-2-0255-02 近年来，我国私人小轿车拥有量呈上升趋势，单位用轿车拥有量也在快速发展，对于这一类车辆，GPS 领航系统侧重于电子地图领航，对运行路线不固定的车辆，可预先设置到达目的地，在运行中告知运行路线，起到领航的重要作用。本论文介绍了一种以单片机为主要控制器件，基于GSP 模块的新型智能电动汽车底盘的导航系统设计。 1主体控制方案 本系统是以单片机为主要控制器件，基于GSP 模块的新型智 能电动汽车底盘的导航系统设计。该车底盘具有智能避障、 寻迹、测距、报警、寻光、行驶路程显示、行驶时间显示、车体所在环境温度显示、车体所在环境湿度显示、人工定位等功能。可以使用无线遥控器控制，并可以在上位机显示出它所在的位置等数据信息。本系统设计主要包括硬件电路的设计、实时操作系统程序设计、多机通信设计与总线接口的设计。系统框图如图1所示。 图1系统框图 本系统硬件电路主要包括控制模块、GPS 定位模块、电机 驱动模块、传感器数据采集模块、网络节点接口模块、光报警模 块、 显示驱动模块、时间模块、键盘模块与无线通信模块组成。传感器数据采集模块由光电传感器进行对光线的跟踪，红外传 感器进行对近距离的数据采集，声纳传感器进行对远距离的数 据采集，温度传感器对车体周围的环境温度采集，湿度传感器 对周围环境的相对湿度采集等。网络接口采用串行通信方式。 显示驱动模块由LED 数码管与液晶共同显示。无线通信模块采用FSK 方式进行无线传输。 2GPS 定位系统设计 GPS 定位主要采用技术非常成熟的GPS 模块进行与单片机的接口通信完成。电机驱动电路模块主要采用H 型电路构建而成。GPS 模块的电源接口供电有15v 、12v 、5v 、3.3v 不等，本系统为了设计简单采用全新台湾HOLUX 公司推出的SIRF 第三代高灵敏度超小型GPS 接收模块这是最新推出的产品，采用 SiRF 第三代芯片， 主要是定位灵敏度大大提高，例如在汽车上应用时，只要靠近车窗就能较好工作，使用更方便，定位也更准确。本模块主要是提供给从事GPS 模块二次开发的客户使用的，GPS 模块使用3.3伏 （70毫安）直流工作电压，默认每秒输出一次TTL 的NMEA-0183信号。 此模块接口定义如表1所示。GPS 控制模块口控制模块方框图如图2所示。为了使车具 有导航系统，所以在车体上安装了GPS 模块，本设计采用全新台湾HOLUX 公司推出的SIRF 第三代高灵敏度超小型GPS 接 收模块，该模块由6个控制脚组成。为了减轻主控CPU 的负担，并且为了模块化硬件，所以该GPS 模块由一块STC12C2052单 片机进行单独的控制，并且通过74HS573与主单片机进行总线通信。STC12C2052单片机与GPS 通过串行口连接，并且以4800bps 的波特率进行通信。单片机的P1口与74HC573的数据输入口相连接，作为并行的8为数据总线使用，而LE 端口通过一个反响器与STC12C2052单片机的P3.7连接，并且P3.7口 通过一个74HC14与主控单片机的INT0相连。这样当P3.7为张丹彤:副教授 255--
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道路运输车辆卫星定位系统平台技术要求 1 范围 本标准规定了道路运输车辆卫星定位系统架构，以及道路运输车辆卫星定位系统中政府监督平台和企业监控平台的功能要求、平台性能与技术要求等内容。 本标准适用于道路运输车辆卫星定位系统监管平台及企业自建或运营商搭建的卫星定位系统平台。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB 17859 计算机信息系统安全保护等级划分准则 GB 20263 导航电子地图安全处理技术基本要求 JT/T 794 道路运输车辆卫星定位系统车载终端技术要求 3 术语和定义 JT/T 794界定的以及下列术语和定义适用于本文件。 3.1 道路运输车辆卫星定位系统（简称卫星定位系统）GNSS for operating vehicles 以提供道路运输车辆实时位置和状态信息为特征，具有运输车辆驾乘人员及运输车辆管理者等用户远程信息服务，反映运输车辆实时动态数据，满足政府监管部门及运营企业对系统信息运用要求，能对服务范围内的车辆进行管理和控制的综合性信息处理的系统。 3.2 政府监管平台（简称政府平台）government monitoring and management platform
以计算机系统及通信信息技术为基础，通过卫星定位技术等手段，实现对管辖范围内的车载终端和接入平台进行管理的系统平台，主要实现对上级平台的数据报送和对下级政府平台的管理、对企业平台的监管和服务。 3.3 企业监控平台（简称企业平台）enterprise monitoring and management platform 企业自建或委托第三方技术单位建设的卫星定位系统平台，以计算机系统为基础，通过接入通信网络对服务范围内的车载终端和用户进行管理，并提供安全运营监控的系统平台，主要实现对平台中的车辆安全运营的实时监控。 3.4 接入平台access platform 接入到政府平台的平台，包括企业平台和下级政府平台。 3.5 车载终端vehicle terminal 安装在道路运输车辆上满足工作环境要求，具有卫星定位系统、移动网络接入、道路运输车辆行驶记录、道路运输车辆相关信号采集和控制，与其他车载电子设备进行通信，提供政府平台或企业平台所需的信息，完成卫星定位系统对车辆控制功能的装置。 3.6 在线车辆online vehicles 当前连接到政府平台和企业平台，且正常定位的车辆。 3.7 上线车辆previously online vehicles 政府平台或企业平台设定时间内在线连接，且当前处于运营状态的车辆。
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基于51单片机的车辆定位监控系统设计 摘要 近年来，射频识别技术（Radio Frequency Identification）得到了长足的发展，而与之有关的应用也日渐丰富，阅读器，应答器和应用软件系统是一个完整的射频识别系统应该具备的最基础的三部分部件。射频识别系统最重要的优点是非接触识别，它能穿透雪、雾、冰、涂料、尘垢和条形码无法使用的恶劣环境阅读标签，阅读的速度也非常快，在很多情况下，阅读器的速度能达到100毫秒以。其中又以有源式射频的速度为主要特征。可用于绝大多数我们日常生活中的使用场景，如物品跟踪，物品匹配，维修处理等。 关键词：射频识别技术；优势
第一章绪论 1.1 背景 1.1.1 研究定位技术的背景 目前，以基于蜂窝无线网络的定位系统和基于卫星的定位系统为较为成熟实用的无线定位系统。其中以美国1958年研发成功的GPS（Global Positioning System）为卫星定位的代表。GPS可以提供车辆定位、防盗、反劫、行驶路线监控及呼叫指挥等功能。要实现以上所有功能必须具备GPS终端、传输网络和监控平台三个要素。GPS具有28颗卫星（其中4颗备用）。分布在6条交点互隔60度的轨道面上，距离地球表面两万千米。能够达到个体机精度误差不超过十米，综合定位，GPS的定位精度可达到厘米级和毫米级。目前我们日常生活中使用的GPS定位系统，仅能达到误差精度十米左右。GPS 具备全球全天候定位的特点，定位的精度相对来说比较高，观察反馈时间短，测站间无需同视，使用起来比较简单，应用层面比较广泛等特点。当然，其他国家和地区也研制了一些具备定位导航功能的基于卫星的定位系统。其中包括BeiDou Navigation Satellite System，BDS（来自中国），俄罗斯GLONASS导航系统（来自俄罗斯），Galileo satellite navigation system（来自欧盟）。 1.1.2Positioning System和利用无线传感器网络或其他定位手段进行定位都有鲜明的优势和缺点。尤其是Global Positioning System对于建筑的穿透能力较差。在室基本处于不可能的状态。未来室定位技术正朝向卫星导航技术与无线定位技术相结合的方向快速发展，将Global Positioning System与无线定位技术进行优劣互补，可以满足我们生活中的绝大多数场景需求。 随着移动网络数据流量业务和多媒体服务行业的快速发展，普通百姓对于精准定位与实时路况情况以及实时导航的需求也逐渐提升，尤其在信号干扰条件较为复杂的室环境，如教室、机场候机厅、物流存储仓库、大型综合性商场和超市、大型图书馆、地铁、地下井矿等环境中，我们经常处于需求而想要确定移动终端持有人在室的具体位置信息。但是受制于定位时间、定位精度以及复杂室环境等条件的限制，目前尚无较为完善的方法能够完美的解决室定位这一全球性难题。与此同时，有关专家也提出了许多基于室定
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车辆定位与导航系统实习报告 一、实习目的 1．熟悉MapInfo的环境，了解MapInfo的文件组成。 2．建立矢量数据文件，为后面的实习打下基础。 二、实习要求 数字化中国轮廓图，包括各省市自治区范围（面）、长江、黄河（线）、主要城市（点），并分别建立关于点、线、面的三个Table文件。 三、实习步骤 1.启动计算机，进入Windows桌面。 2.运行MapInfo应用程序，进入MapInfo。 3．选择菜单文件（File）>打开表（Open Table…），出现打开表对话框。 4．将对话框中的文件类型（List File of Type）定为栅格图象（Raster Image）;选择正确路径，找到china（.jpg）文件，单击打开（OK）按钮，出现下列提示框：“你想简单地显示未配准的图象，或配准它使它具有地理坐标？”，单击显示配准按钮，窗口出现China栅格图象。依次增加至少4个配准点位。 5．选择菜单地图（Map）>图层控制（Layer Control），出现图层控制对话框，使装饰图层(Cosmetic Layer)可编辑 6．选择绘图（Draw）工具条中的点编辑工具，找到各城市符号的中心点单击鼠标左键，数字化图上所有城市的点位 7．选择菜单地图（Map）>保存装饰对象（Save Cosmetic Objects…），出现保存装饰对象对话框，选择正确路径，取名Point存盘。 8．选择绘图（Draw）工具条中的折线编辑工具，数字化长江、黄河。方法是：找到起点单击鼠标，然后沿着欲数字化线段依次寻找拐弯点并单击鼠标，直至河流的另一端点，双击鼠标结束。重复第七步骤，取名Line存盘。 9．选择绘图（Draw）工具条中的面编辑工具，数字化中华人民共和国国界范围。方法同上，但表示结束的鼠标双击使得终点与起点自动连接形成封闭的多边形。重复第七步骤，取名Region存盘。
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第一章前言 随着经济的高速发展，车辆已经成为了一种非常重要的交通工具，它已成为了企业业务和私人生活中的一部分。客运行业是各省市地区的重要经济形式，随着交通运输行业之间的竞争不断加剧，带来了诸多的交通和管理问题，因此运输企业采取种种措施来监控和保护车辆日常运作。但在车辆实际的运作中，有时出现车辆被盗、司机来公车干私活、司机未按规定的路线行驶、企业无法高速快效的进行车辆调度等等问题，而过去运输企业对车辆采取的种种措施已经往往只能起到事后补救的作用。因此企业产生了对车辆进行实时监控和管理的需求。如何运用现代化管理手段合理调度、提高车队的使用效率、降低事故的发生，已成为一个迫切需要解决的课题摆到了运输行业各企业的面前。 对于客运企业来说，主要想实现对车辆进行跟踪、调度、管理和对车辆和司机进行安全保障等需要，一般有如下的需求： ●当出现被盗情况时，即时发现和制止盗窃行为。 ●随时了解到自己的车辆所在地点。 ●怎么才能有效的监控车辆在途中的运营情况。 ●怎样控制票款的流失。 ●更有效的监控业务的执行情况。 ●司机是否按公司的规章行车。 ●对车辆的营运历史进行有效管理。 ●更有效的提高车辆的调度。 ●车辆是否在制定的路线和制定的区域行驶。 ●在行车过程中，当出现异常情况时，能随时随地获得帮助。 针对上述问题，我们依靠自身成熟的技术，同时借鉴国内外成功的经验，现已在ITS（智能交通系统）领域中率先迈出了坚实的一步，取得了重大进展，公司研发、生产的GPS车载记录仪是一项引进国外最新科技成果、融全球卫星定位系统（GPS）、地理信息系统（GIS）、全球移动通信系统（GSM）以及计算机数据处理技术和现代数据通讯技术于一体的尖端高科技项目，设计成具有卫星定位、数字通讯、调度管理、防劫防盗、报警等多功能的高科技综合信息管理系统，为
汽车定位导航系统的研究分析
汽车定位导航系统的研究论文第 I 页 汽车定位导航系统的研究 摘要 汽车定位导航系统是多种技术于一体的电子设备，主要用于实时、高速地提供导航定位、地理信息等，从而改善城市交通情况、促成行车安全并提升道路通行率。 本次研究主要从以下几个方面进行，首先研究了国内外汽车定位导航系统的技术的现状。其次，从导航系统的组成入手，对其工作原理及核心功能做了详细的调研。接着，研究了当前用于实际系统的导航系统的各种设计方法与设计思路。最后，在前期工作的基础之上，提出了以嵌入式系统为基础的导航方法的设计思路，并且从硬件和软件两个方面对设计思路进行了阐述：即设计一款以ARM芯片S3C2440A为核心，以Linux操作系统为软件开发环境的汽车定位导航系统。以期达到低成本、小体积、可靠性能高等设计目的。 关键词：GPS，ARM，汽车定位导航系统，嵌入式系统
汽车定位导航系统的研究论文第 II 页Research on vehicle location and navigation system Author: Fang QiJun Tutor: Li Zijing Abstract Car navigation and positioning system is a variety of technology in the integration of electronic equipment, mainly used in real-time, high speed to provide navigation, geographic information, etc. so as to improve urban traffic conditions, contribute to driving safety and increase the rate of road traffic. This research mainly from the following aspects，first，studied the present situation of the automobile navigation and positioning system technology at home and abroad. Secondly，from the navigation system composed of the working principle and core functions made a detailed investigation.Then，studies the navigation system currently used in the actual system design methods and design ideas.Finally，on the basis of previous work，and put forward based on the embedded system of navigation methods design train of thought，and from the two aspects of hardware and software design were expounded，namely design a S3C2440A ARM chip as the core，based on Linux operating system software development environment of car navigation and positioning system.In order to achieve low cost，small volume and high reliability design purpose. Key words:Global Position System，Advanced Risc Machines，Car navigation and positioning system，Embedded system
汽车GPS定位系统设计方案
汽车GPS定位系统 设计方案
南京长途客运总公司汽车GPS定位/记录仪 系统建设方案 J T-O M R O N 目录
第一章前 言 (1) 第二章系统总体设计 (3) 第三章系统总体设计方案………………………………… (11) 第四章监控管理系统设计方案……………………………… (14) 第五章系统建设方案………………………………………… (19)
第一章前言 随着经济的高速发展,车辆已经成为了一种非常重要的交通工具,它已成为了企业业务和私人生活中的一部分。客运行业是各省市地区的重要经济形式,随着交通运输行业之间的竞争不断加剧,带来了诸多的交通和管理问题,因此运输企业采取种种措施来监控和保护车辆日常运作。但在车辆实际的运作中,有时出现车辆被盗、司机来公车干私活、司机未按规定的路线行驶、企业无法高速快效的进行车辆调度等等问题,而过去运输企业对车辆采取的种种措施已经往往只能起到事后补救的作用。因此企业产生了对车辆进行实时监控和管理的需求。如何运用现代化管理手段合理调度、提高车队的使用效率、降低事故的发生,已成为一个迫切需要解决的课题摆到了运输行业各企业的面前。 对于客运企业来说,主要想实现对车辆进行跟踪、调度、管理和对车辆和司机进行安全保障等需要,一般有如下的需求: ●当出现被盗情况时,即时发现和制止盗窃行为。 ●随时了解到自己的车辆所在地点。 ●怎么才能有效的监控车辆在途中的运营情况。 ●怎样控制票款的流失。 ●更有效的监控业务的执行情况。
●司机是否按公司的规章行车。 ●对车辆的营运历史进行有效管理。 ●更有效的提高车辆的调度。 ●车辆是否在制定的路线和制定的区域行驶。 ●在行车过程中,当出现异常情况时,能随时随地获得帮助。 针对上述问题,我们依靠自身成熟的技术,同时借鉴国内外成功的经验,现已在ITS(智能交通系统)领域中率先迈出了坚实的一步,取得了重大进展,公司研发、生产的GPS车载记录仪是一项引进国外最新科技成果、融全球卫星定位系统(GPS)、地理信息系统(GIS)、全球移动通信系统(GSM)以及计算机数据处理技术和现代数据通讯技术于一体的尖端高科技项目,设计成具有卫星定位、数字通讯、调度管理、防劫防盗、报警等多功能的高科技综合信息管理系统,为用户提供最佳的管理手段,增强行业的竞争能力,同时也能为用户带来显著的社会效益和经济效益。在中国一些大中城市也越来越多地成为运输行业的常规配置,是城市交通现代化管理的必然趋势。
车辆定位导航系统的设计
车辆定位导航系统的设计 汽服1101班王园福 摘要：在人类文明历史上，车辆定位与导航系统的研究与发展已经有相当长的历史。智能车辆定位系统(IVLNS)是集中应用了自动车辆定位技术、地理信息系统与数据库技术、计算机技术、多媒体技术、无线通信技术等多项最新科技的多功能综合系统。本文详细介绍了包括地图匹配、最优路径规划技术研究、导航系统设计在内的关于车辆导航系统的设计思路。 关键词： IVLNS 嵌入式导航计算机车辆定位导航 1 引言 尽管车辆定位和导航系统仅仅在最近几年才开始出现在世界市场上，但却在世界范围内取得了迅猛的发展。从功能上划分，一个完整的IVLNS系统由以下功能模块构成：定位模块、包含车载电子地图数据库的地理信息系统、地图匹配模块、路径规划模块、路径引导模块、无线通信模块和人机交互模块。在目前汽车产业飞速发展、智能汽车正在展露头角的大环境下，车辆定位导航系统的设计和研发是很重要的。 2 地图匹配 地图匹配是一种基于软件技术的定位修正方法，其基本思想是将车辆定位轨迹与数字地图中的道路网信息联系起来，并由此确定车辆相对于地图的位置。地图匹配技术的应用有两个前提： 1）用于匹配的数字地图包含高精度的道路位置坐标。 2）被定位车辆正在道路网中行驶。 2.1地图匹配方式 导航电子地图的道路网数据以若干节点的形式存储，在每两个节点之间，道路都以直线近似，忽略道路的宽度。在每个节点处设立一个判断区域，当车辆在域外行驶时，可以认为其运动轨迹是一条直线；当进入判断域时，车辆将有可能作角运动。此时，利用定位传感器的输出来判断汽车是否开始转弯，若没有，则认为汽车还没有达到路口，进行地图匹配修正；若有角运动，则在更小的判断域内作进一步判断。当汽车开出判断域后，根据转弯的角度和路网信息确定下一条行驶路线，在新路线上进行位置匹配。 3 最优路径规划设计 车辆导航系统中的最优路径规划问题属于图论中的最短路问题，但是它具有自己的特点。首先车辆导航的实时性要求是显而易见的，在出行过程中一旦由于路况变化或其他原因使车辆未能按预定导航路线行驶，则系统必须重新计算最优路线，因此对规划算法的执行效率要求较高，即运行速度一定要快。一般来说，路径规划算法的高效实现可以利用三种方法来获得：采用先进的数据结构缩短运行时间；采用先进的搜索技术减小搜索空间；采用地图分层和分级搜索技术控制规划路网的规模。 4 车辆定位导航系统终端设计
基于GPS的车辆跟踪系统的设计与实现
课程设计论文 (2011--2012年度第二学期) 名称：物理信息技术与应用课程实践 题目：基于GPS的车辆跟踪系统的设计与实现院系：物流工程系 班级： 学号： 学生姓名： 指导教师： 设计周数：2 周 成绩： 日期：2012 年6月26 日
摘要：自GPS技术的开创一来，基于GPS的各种定位追踪系统的研发数不胜数。随着人们生活的提高，大量汽车的使用给社会带来巨大交通问题，致使基于GPS的车辆定位系统在二十世纪六十年代开始列入研究课题。它的发展融合了当今空间定位技术GPS、无线通信技术GMS和地理信息系统GIS 的最新成果。而当下日趋完善的智能手机系统为车辆监控提供了更为光明的发展前景。Android平台作为时下流行的智能手机操作平台，不仅功能强大，更有开放和免费的先天优势。本文所研究的基于Android系统的GPS车辆定位系统正是将传统的课题研究与时下流行的技术相结合的应用型尝试。以手机为载体，运用谷歌地图技术将车辆的实时位置显示于手机屏幕上以实现车辆的实时定位。开发过程以Eclipse及Android虚拟机为主要工具。最终实了核心的车辆定位跟踪功能。 关键词：车辆定位系统，Android智能手机平台与系统，谷歌地图 一、引言 1.1课题意义 随着经济的高速发展和城市化进程的加快，交通运输的压力不断加剧，交通拥挤和堵塞的现象越来越普遍，严重影响了人们的生活，制约了社会的生产。如何科学的引导车辆的出行，避开拥挤路段，提高道路通行能力，是现代社会亟待解决的重要问题。与此同时，随着机动车辆的数量日益增多，许多与汽车密切相关的行业迅速发展壮大。例如，出租车，公交汽车，旅游客运，银行，医院急救，物流以及机械施工等诸多行业面临着所辖车辆机动性强，数量众多，难以管理的棘手问题。另外，有的行业对于安全性的要求很高，比如运钞车，夜间出行的出租车，运送重要物资的货车等等。如何有效的控制和管理这些车辆，对车辆进行合理的调度，提高车辆的利用效率以及保证车辆的行驶安全，已成为政府和公
高精度定位与导航系统
第四章高精度定位与导航系统
本章小结 本章的学习目标你已经达成了吗？请通过思考以下问题的答案进行结果检验。序号问题自检结果 1 高精度地图与普通的导航地 图有哪些区别？ 与传统地图相比，高精度地图信息的丰富性和 准确性都有显著的提升。高精度地图包含的信 息有以下内容和特点： （1）道路参考线为了实现车道级导航、路径规 划功能，需要在原始地图数据中抽象道路结构， 形成由顶点组成的拓扑图形结构，同时为了优 化数据的存储，需要将道路用连续的曲线段来 表示。 （2）道路连通性除道路参考线外，高精度地图 还应描述道路的连通性。比如路口中没有车道 线的部分，需要将所有可能的行驶路径抽象成 道路参考线，在高精度地图数据库中体现。 （3）车道模型除了记录道路参考线、车道边缘 （标线）和停车线外，高精度地图数据库还需 要记录无车道道路的拓扑结构，且除车道的几 何特性外，道路模型还包括车道数、道路坡度、 功能属性等。 （4）对象模型记录道路和车道行驶空间范围边 界区域的元素，模型属性包括对象的位置、形 状和属性值。这些地图元素包括路牙、护栏、 互通式立交桥、隧道、龙门架、交通标志、可 变信息标志、轮廓标志、收费站、电线杆、交 通灯、墙壁、箭头、文字、符号、警告区、分 流区等。 2 高精度地图在智能网联汽车 应用领域的作用有哪些？ 为导航系统提供更高精度的路径和更精细、精 确的交通信息，引导车辆达到目的地，将环境 中尽可能丰富的信息提供给自动驾驶系统。满 足自动驾驶系统的导航、路径规划要求，用于 导航、路径规划，还可以为环境感知和理解提 供先验知识，辅助车载传感器实现高精度定位。
汽车GPS定位系统的设计与制作
目录 题目.................................................. 错误！未定义书签。摘要 (1) 1 引言 (1) 2 选题背景 (2) 3方案论证 (2) 3.1GPS模块选择： (2) 3.2显示模块选择： (2) 3.3远程控制方式选择： (3) 3.4显示方式选择： (3) 4过程记叙 (3) 4.1硬件设计 (3) 4.1.1 整体设计 (3) 4.1.2 电源模块设计 (4) 4.1.3 显示模块设计 (4) 4.1.4 GPS数据模块 (5) 4.1.5 SMS短信模块 (6) 4.1.6继电器部分 (7) 4.1.7 串口通信 (7) 4.2程序设计 (8) 4.2.1 主程序设计 (8) 4.2.2 GPS定位数据子程序 (9) 4.2.3 GSM短信子程序 (9) 4.2.4 LCD1602显示子程序 (10) 4.2.5 SMS短信处理子程序 (10) 4.2.6 串口通信波特率设置 (11) 4.3调试及性能分析 (12) 4.4.1 软件调试 (12) 4.4.2 硬件调试 (13) 5结果分析 (13)
6结束语 (14) 参考文献 (14) 致谢 (15) 附录A (16) 外文页 (17)
汽车GPS定位系统的设计与制作 王强 摘要在车辆定位监控系统中，精确定位，与无线网络传输是密不可分组成部分。全球卫星定位终端能连续的为用户提供高精度的位置、速度和时间信息，因此车辆监控系统的精确定位功能可以依靠全球定位系统实现；中国移动通信的公用无线网络为定位终端和监控端间提供了通信通道，具有覆盖面广通信费用低等特点。 汽车GPS定位系统能有效的全程监控、引导、和指挥车辆，更能直接制止汽车盗窃行为和避免交通拥挤的发生。基于单片机的汽车GPS定位系统的设计采用了AT89C52单片机、GMS短息模块、GPS接受模块和LCD1602显示模块组件而成，实现了显示GPS定位信息，并能根据实际情况通过短息方式控制AT89C52芯片和短信模块将接收到的GPS定位信息发送给监控端，根据汽车情况打开或切断汽车油泵，并能在GPS信号信号较差时，系统打电话给指定用户，用户可以通过GSM基站对汽车进一步定位跟踪。系统实用性强、操作简单、可扩展空间大。 关键词AT89C52 GPS定位汽车防盗GPS25LVS Tc35i 1 引言 由于全球定位系统GPS具备高精度、全天候、全球覆盖、高效率、自动化等显著特点，使得卫星导航技术的发展已逐渐取代了无线电导航、天文导航等传统导航技术，而成为一种普遍采用的导航定位技术，并在精度、实时性、全天候等方面取得了长足进步。现不仅应用于物理勘探、电离层测量和航天器导航等诸多民用领域，在军事领域更是取得了广泛的应用。 随着科学技术的逐渐进步，车载 GPS 正在向便携化、组合化、智能化、实景化方向发展。 汽车是现代文明社会中与每个人关系最密切的一种交通工具，全世界用于车辆导航的总投资额的 1/3。在我国，特种车辆约有几十万辆。有关部门要求首先对运超车、急救车、救火车、巡警车、迎宾车等特种专用车辆实现全程监控、引导和指挥。目前使用车载GPS 接收机进行自主定位的车辆很少，大量的开发应用热点在监控调度系统上。车载GPS 导航设备在应用上的发展方向，应当着重多卫星系统、远距离监控以及多功能显示等几个方面。监控系统的功能应当是多方面的。例如语音传输、视觉图像传输以及各种命令和车辆周围环境的情况录入存储等。可以说，GPS 导航定位在公交、交通系统中的应用前景是非常广阔的。在开发车辆导航应用的同时，也将带动与其相关的通信技术、信息技术、控制技术、多媒体技术和计算机应用技术的发展。
汽车定位跟导航系统
汽车定位与导航系统 (1) 第一节传感器定位导航系统 (1) 一、现代运输系统 (1) 二、汽车导航罗盘 (2) 三、汽车导航陀螺仪 (4) 四、倒车辅助系统控制 (5) 五、多媒体倒车雷达 (10) 六、奥迪A6的倒车雷达系统 (11) 七、证眼雷达 (11) 第二节卫星定位和导航系统 (12) 一、全球卫星定位导航系统 (12) 二、绝对导航 (13) 三、独立导航系统 (14) 四、车载卫星导航 (15) 第三节典型故障案例分析 (17) 一、奥迪A6轿车倒车雷达有时正常有时不正常 (17) 二、东风雪铁龙新爱丽舍豪华轿车倒车雷达无法正常工作 (18) 汽车定位与导航系统 导航原指飞机、轮船等交通工具在行驶时借助其他装置了解自身位置和航行状态，借以保证航行安全、提高运行效率和运输企业的经济效益。汽车导航的目的就是引导汽车在繁忙的交通状态和复杂的道路网络中选择最佳的路径，使其能在尽量短的时间和路程内到达目的地。本章将分传感器定位导航和卫星定位导航两部分来介绍汽车定位和导航系统及技术。 第一节传感器定位导航系统 一、现代运输系统 现代智能化汽车运输系统（Intelligent Transportation System，ITS）是目前世界上最流行的交通运输系统。它将先进的信息技术、数据通信传输技术、电子控制技术和计算机处理技术等高新技术有效地综合运用，对传统的交通运输系统及管理体制进行改造，从而形成一种信息化、智能化、社会化的新型现代交通系统。实现交通管理的智能化、自动化，使交通运输基础设施得以发挥最大效能，使驾驶员与旅行者的安全度和舒适度得到明显改善，并通过节约能源和保护环境使全社会获得巨大的社会经济效益。 日本对ITS系统的研究也下了大力气。1997年日本政府为此共投资约7亿美元，其中用于