刘源[1]2007年在《基于嵌入式Linux的GPS车载定位导航系统设计》文中研究指明随着汽车产业的迅速发展，GPS车载导航系统得到了越来越广泛的应用，已成为汽车上的重要配置，为用户提供便利。另一方面随着计算机技术、通信技术的迅猛发展，微型化和专业化成为发展的新趋势，嵌入式系统已经成为信息产业的热点。而Linux操作系统以其性能稳定可靠、源码公开免费、可裁剪、易移植等优点成为嵌入式系统的首选操作系统，具有巨大的市场价值和潜力。在此基础上，本文提出了将GPS导航定位技术和嵌入式Linux系统相结合，设计基于嵌入式Linux的GPS车载定位导航定位系统的设想。在ARM9和DSP双核平台上移植嵌入式Linux操作系统，然后基于此平台实现GPS车载定位导航系统。与此同时，要求系统平台具备能设计一个完整的车载多媒体终端的潜力，包括GPS导航定位以及MP3／MP4播放、语音识别、短距无线对讲和VoIP等潜在功能。在整个系统中，硬件系统是基础，嵌入式Linux操作系统是软件的运行平台，它们在GPS车载导航系统中占有重要的地位。因此本文对导航系统的硬件平台及嵌入式Linux操作系统进行了重点研究。论文首先简要介绍了GPS车载导航系统的基本原理及其在国内外的现状与发展前景，并描述了课题的研究目的和作者的主要工作。然后根据GPS车载定位导航系统的要求设计系统方案，并按照该方案设计了ARM9(S3C2410A)-DSP(TMS320C6713)双核的系统硬件平台，重点分析了电源和时钟、外部存储器、以太网、串口、音频和HPI等接口电路设计及其原理。在对嵌入式Linux操作系统深入理解的基础上，设计了软件系统框架及应用程序，并为各设备模块编写了设备驱动程序。最后对论文的工作进行了总结，指出不足之处，提出了改进方法，并展望了今后的发展方向。
陈明杰[2]2002年在《车载定位导航系统的设计与实现》文中指出本文研究和设计的车载定位导航系统利用全球定位系统(Global Positioning System)实现了对车体所在位置进行自主地理定位的功能。同时与地理信息系统(Geography Information System)相结合，配合城市电子地图及主要交通公路电子地图，实时地为司机提供行车导航信息。 本文基于GPS的定位原理，针对其技术特点，结合车载导航系统的工程实际，提出和设计了一套软件和硬件实施方案，成功地接收了GPS的定位数据。并运用了GIS和电子地图的相关知识，提出了一种利用MapInfo应用软件实现矢量电子地图的方法。同时，为将定位数据实时地传送并显示在车载定位导航电子地图中，本文实现了GPS和GIS两系统的集成。 为降低整体成本，本文设计的车载定位导航系统采用了单个GPS接收机来实时测量汽车的位置，致使定位精度不高。为提高定位精度，取得较好的导航效果，本文通过对GPS信号与电子地图进行匹配，提高了系统的实时性、可靠性及精度。 为完善系统的功能，在集成环境下，本文针对错综复杂的公路道路网，采用了Dijkstra算法进行最短路径寻优，快速生成通往目的地的最短行车路线，为行车提供了方便。
刘惠艳[3]2007年在《GPS车载导航系统研究》文中研究表明车载导航监控系统集定位技术、地理信息系统技术、数据库技术及通信技术于一体,是智能交通系统的重要组成部分。由于交通紧张状况的不断急剧及运输安全需求,它越来越受到人们的关注,逐渐成为交通管理领域的一个新的研究、发展方向。因此,进行车辆导航监控系统的研究与开发具有重要的现实意义。本文对国内外GPS车载导航监控系统现状的进行了分析,研究了GPS车载导航系统相关的GPS全球定位系统、无线通信网络以及GIS地理信息系统技术。在此基础上,给出了一个详细的设计方案。系统以GSM/GPRS为无线通信方式,以MapX组件式开发作为电子地图的开发平台,以SQLSever2000为数据库开发工具,分为为车载终端、无线通信网络和监控系统叁个子模块。车载终端采用科希盟合创公司HC-2000GMT车载GPS终端,详细研究了GSM和GPRS两种通信方式的具体实现方式,并且对监控中心数据库和监控中心软件进行了详细的设计。另外文章还对GPS车载导航系统涉及的GPS串口通信、NMEA-0183数据解析和地图匹配等关键技术进行了研究,设计了实现方法。GPS车载导航系统必将越来越的出现在人们的生活中,随着研究开发的继续深入,车载导航监控系统的功能将会更加完善,它的使用将会显着提高车辆监管效率。
刘胜前[4]2012年在《基于Android平台的军车导航终端系统的设计与实现》文中进行了进一步梳理随着卫星定位技术的不断完善和嵌入式操作系统的飞速发展，以及机动车辆的不断普及，车载导航定位终端系统已经形成比较庞大的市场规模，军车遂行运输任务也需要精准的定位导航，本文利用当今流行的Android平台和GPS卫星定位技术，结合GoogleMap，设计并实现了一个基于Android平台的军车导航终端系统。本论文主要完成了以下研究工作。首先，本文针对部队车辆运输实际现状和需求，深入调查研究，论证当前开发车辆导航终端系统的可行性和必要性。并且深入分析当前国内外车载导航终端系统的开发研究和应用现状，通过对比分析，选择了Android平台和GPS卫星定位技术，并对涉及到的嵌入式系统、卫星定位等关键技术进行了介绍。然后，设计车载导航终端系统的硬件系统。对硬件总体框架结构进行了分析设计，并对各分系统的结构和功能组成进行了细分，完成对系统硬件各个功能模块的设计。再次，进行军车运输定位导航需求分析，对车载导航终端系统软件总体构架进行设计，研究并设计了车载导航终端系统软件实现的总体流程，对用户操作界面进行了设计。本文在总体软件设计的基础之上，重点介绍了Eclipse软件开发环境的搭建、地图服务关键技术的应用，并详细介绍了车载导航终端系统自我定位，浏览地图，地址搜索，路径跟踪，车辆跟踪等五项基本功能的实现，同时通过画面截图形象直观地展示各个功能实现的结果。最后，结合地方政府部门防公车私用的管理经验和部队加强军车管理的需求，为了更好地发挥车载导航终端系统的作用，对与之配套使用的车辆监控调度系统进行了相应的研究和探讨；对车载导航终端系统实际工作中的表现做了总结，并且针对不足之处提出改进措施，同时对车辆导航终端系统和监控平台未来的发展和应用做了进一步展望。
姚新春[5]2004年在《多传感器集成定位技术在汽车导航中的应用》文中提出自主式导航系统是智能交通系统的一个重要组成部分，这一智能系统不仅能实现安全、通畅的驾驶，缓解和避免交通堵塞，而且能使车辆的移动和使用变得更加方便，促进了汽车消费和使用环境的完善。 近年来微电子技术的发展使得GPS接收机的价格大幅度下降，大大促进了GPS在民用领域的发展，尤其在车辆导航领域，它己经成为GPS应用领域最大的一个产业。装载GPS导航系统的车辆，大部分行驶在市区中，因此，GPS定位系统的工作必然会受到市区特定环境的不良影响，甚至无法完成定位。因此，本文着重研究了GPS／DR组合导航系统，以实现连续、实时的定位导航，同时，为了向驾驶者提供近于无误差的定位结果，本文也研究了地图匹配方法。 本文首先介绍了车辆定位导航系统的发展，分析了GPS在车载导航中可采用的导航方式，研究了车辆导航中GPS系统的定位解算方法及系统的主要误差，分析了GPS定位结果的坐标转换。为了完成GPS导航子系统的软件设计，介绍了串口通信和GPS接收机数据输出格式的问题。 为了弥补GPS导航子系统的不足，本文介绍了航位推算系统的基本定位原理。硬件配置及其误差分析。在全面比较两种基本的GPS和DR数据融合方式优缺点的基础上，设计了基于切换方式的GPS／DR组合导航系统。 为了向用户提供近乎无误差的定位结果，本文分析了车载定位导航系统数字地图的数据组织方式，并且更深入地研究了道路网络层的数据编码，然后比较了两种最基本的匹配方法：基于投影的地图匹配方法和基于模式识别的地图匹配方法，并提出了一种改进的基于投影的地图匹配方法。 最后，论文最后对开发的“智能车载导航系统”进行了总结，并对以后自主导航系统开发工作的发展方向以及工作重点提出了具体的建议。
汪春鹏[6]2008年在《基于GPS/GPRS的车载导航系统的设计与实现》文中认为从目前我国的交通状况来看,道路交通面临的主要问题是:道路发展速度跟不上车辆发展,除了新建道路改善路网布局等之外,发展智能交通系统(ITS)是必由之路,而车载导航系统作为ITS的重要部分,近些年随着嵌入式系统、卫星导航技术和通信技术的发展,其性能得到了快速的发展。另外,私家车数量的增加,道路建设的快速发展,使得驾驶员对于道路不熟悉的情况日益增多,车载导航系统可以为驾驶员提供驾车中需要的多种功能,为驾驶员提供了便利,因此车载导航系统有着广阔的应用前景。本设计介绍了一种以ARM-Linux平台为核心的GPS/GPRS车载导航系统。该系统通过GPS接收机获得卫星定位信息,将车辆位置在电子地图上进行显示并通过GPRS模块将车辆信息发送到交通管理中心,同时从交通管理中心接收道路信息。首先本文介绍了系统的整体设计包括对设计目标的定位、32位ARM架构的嵌入式处理器S3C2410、各种嵌入式操作系统以及国内外嵌入式GUI的特点,经过分析进行了软硬件选择。其次介绍了系统引导装载程序的原理,分析了引导装载程序vivi的结构以及vivi的移植。研究了Linux内核结构以及引导过程,并在此基础上实现了内核移植。对于根文件系统的构建包括根文件系统的结构、构建系统命令程序进行了讨论。最后本文详细介绍了车载导航应用程序的设计,介绍了全球定位系统(GPS)原理、通用分组无线业务(GPRS)的结构和优势、GPS数据相关的NEMA0183协议和高斯-克吕格变换以及MAPINFO格式电子地图,本设计采用MiniGUI设计实现了车载导航系统的人机界面,利用其控件编程实现了GPS数据处理和GPRS信息的发送与接收,在编程解析MAPINFO格式电子地图提取数据的基础之上,使用MiniGUI完成电子地图的绘制,对于与地理信息相关的各种功能,包括路径规划算法、地图的缩放等的实现进行了介绍。对GPS位置信息进行变换之后将车辆位置在地图上进行绘制。设计中采用GPRS技术来替代传统的GSM无线数据传输部分,通过GPRS高达115kbps的通信速率,实现低于秒级的实时定位数据传输。设计重点之一是广泛使用自由软件如Linux及图形用户界面开发工具MiniGUI,它们的使用可以有效节约成本,同时稳定的性能可以保障系统需要。另一个重点是无线通信使用GPRS方式,它有效的减少了系统通信时延。本设计以车辆导航为研究对象,研制基于ARM-Linux的GPS/GPRS导航系统,以实验验证了本文设计方案的可行性和可靠性,功能基本达到最初的设计目标,为进一步的开发奠定了基础,但通过实践发现在该设计方案中仍存在需要解决的问题。
高枫[7]2008年在《车载导航系统中地图显示方法的设计与实现》文中研究说明为适应世界新军事变革和军队现代化建设的需要,作者结合所在部队野战指挥自动化需求,在研究以嵌入式系统为基础平台,分析当前的软硬件开发、架构的基础上,从实际应用的角度出发,对野战部队自主车辆导航系统(即车载导航系统)的设计开发进行了较为深入的研究,并对其中的地图显示方法作了重点地讨论。本文首先分析了卫星定位在军事领域的应用,回顾了车载导航系统在各国的发展和研究现状,并阐述了车载导航系统的重要地位。根据当前软硬件发展的实际情况完成了野战部队车载导航系统的输入部分、控制部分和输出部分的硬件架构方案。在比较了各种开发方法后确定了采用基于Windows CE操作系统的软件的开发方案。重点讨论了野战部队车载导航系统中的导航电子地图、地图数据的索引及组织、定位模块、地图匹配模块、路径规划模块、路径诱导模块,无线通信模块、人机交互接口和地图实时显示模块等九大模块的设计,完成了Shapefile格式地图,包括图元文件(*.shp)索引文件(*.shx)和属性文件(*.dbf)的分析,并实现了对该格式地图的读取和绘制。对野战部队车载定位导航系统中涉及的关键技术—空间索引技术进行了深入研究,针对车载导航地图数据的特点提出了一种新的Hilbert-R树索引算法,详细描述了该算法的实现过程。详细讨论了二维半地图的显示方法,在地图实时绘制中为提高显示性能而使用LOD显示技术。最后分别讨论了二维和二维半地图显示的方法,并给出了试验效果图。
张慧宁[8]2008年在《基于联合卡尔曼滤波的车辆定位系统的研究》文中提出智能交通系统(ITS)是一个开放的复杂巨系统,是新兴的交叉学科研究领域。智能车辆定位与导航系统是新型汽车信息电子产品的典型代表,它的应用对缓解和改善城市交通状况、促进行车安全和提高道路的通行效率具有重要意义。而车辆组合定位系统是ITS应用研究的一个主要内容,是集定位系统、地理信息系统、数据库查询系统、数字蜂窝通讯技术等于一体的综合系统。近年来,如何使GPS定位技术与DR航位推算系统及地图匹配系统更好的结合起来已成为车辆导航定位系统研究中的一个重要内容。本文从成本、可靠性、定位精度和技术支持等方面出发,确定GPS定位系统、航位推算(DR)与地图匹配(MM)相结合的车辆组合定位系统。GPS和航位推算法是车辆导航定位系统常用的组合定位方法,虽然能够提高导航定位系统的精度和可靠性,但导航定位数据仍然存在一定的误差,并且在GPS信号长期丢失的条件下,DR系统的误差也会因为长时间得不到校正而变大。利用陀螺仪和里程仪组成DR系统,根据DR系统原理及GPS/DR组合的结构组成,建立组合定位系统的数学模型,采用自适应联合卡尔曼滤波方法,提高了组合导航定位系统的可靠性和实用性。而移动目标的精确定位要求人为对其进行校正,在实际系统中采用地图匹配方法来提高DR和GPS系统的精度。电子地图与GPS/DR组合导航定位系统相结合使用,提出了一种用基于D-S证据推理的地图匹配算法来确定误差区域和选择匹配道路,用基于模糊逻辑的导航定位数据校正算法对定位结果进行校正。两种方法相结合取长补短,实现了误差区域、匹配道路和定位数据校正叁者的最优组合,并与改进前的算法进行分析比较,充分说明这两种方法相结合,具备较高的实时性和正确匹配率。同时,采用经典Dijkstra算法,得到行车距离最短路径。本论文研究了联合卡尔曼滤波在车辆定位系统中的应用,其算法具有全局最优性,其结构遵循信息分配原则,其算法改善了数值计算的稳定性和系统的容错性,并减少了信息传输量与计算量;GPS/DR/MM组合定位系统定位精度及可靠性较常规的定位方法有所提高,车辆的运行效率和安全性都得到了有效改善,可以提高道路的通行能力,可有效地缓解交通拥挤状况。
潘燕[9]2012年在《基于GPS/GPSOne混合定位嵌人式车载导航系统的设计与实现》文中研究指明近年来，随着经济的发展，在中等发展国家汽车进入每家每户已逐渐成为现实，汽车拥有量不断攀升，必然也带来了交通的拥挤、事故的频繁、环境污染等问题，这一系列问题迫使人们开始对智能交通系统（Interlligen Transport System，ITS）的研究。在智能交通系统中，车载导航系统充当了极其重要的角色。本文设计了以GPS/GPSOne混合定位技术，以源程序免费开放的Linux作为操作系统的嵌入式车载导航系统。论文的主要工作包括：（1）设计了导航系统的硬件系统车载导航系统以嵌入式系统为开发平台，采用了基于ARM核的S3C2410开发板为硬件平台，建立并连接了各功能模块电路。其中，包括了GPS定位模块电路、GPSOne定位模块电路、存储模块电路、串口模块电路、电源电路以及人机交互模块电路等的设计与实现。（2）设计并实现车载导航软件系统在硬件平台建立后，设计并开发了车载导航系统的软件环境。本系统采用了Linux作为操作系统，在软件的实现上建立了交叉式的开发环境，完成Linux启动引导程序Bootloader的移植，Flash的烧录，实现了Linux内核在S3C2410芯片上的移植等。设计开发了车载导航系统中各软件功能模块，展示了其中的部分程序设计。最终完成车载导航系统的整体设计过程。（3）最终测试及应用情况系统在经过软硬件的调试后，在导航、定位以及道路规划上，基本实现了系统最初设计的功能。在测试中加强了对定位系统的测试，经实践验证，引入了GPSOne定位后，车载导航定位的精确性、可靠性得到了大大的提高。当然这也是本系统设计创新点：采用GPSOne定位辅助GPS定位的混合定位系统，融合两种定位的优点，增强了定位的实时性和可靠性。最终，本车载导航系统的设计拥有较好的人机交换界面，可靠性高，成本低廉的特点，可作为车载导航系统的普及与推广。
丁磊[10]2007年在《基于组件式GPS-PDA车辆导航定位研究》文中研究说明随着科学技术的迅猛发展，GPS、GIS、无线通信等技术的日益成熟，交通领域面临的难题有了新的解决思路。智能交通系统将更好的解决当前的交通难题，将成为21世纪交通发展的主流。车载导航定位系统的研究开展较早，是智能交通中的重要组成部分，也是ITS中当前需求较为迫切、应用较为广泛的一个重要系统。其功能是借助先进的定位技术手段和地理信息技术，将车辆位置信息在电子地图上显示，为驾乘人员提供最优行驶线路、车辆位置及周边交通设施信息查询，从而完成引导车辆安全、快速、准确到达目的的任务。此类系统在西方发达国家已经有比较成熟的车辆导航产品推向市场。然而我国在这方面的研究还处于起步阶段。因此，面对国内巨大的应用前景和潜在市场需求，尽快开展和加强对车辆导航技术的研究显得极具必要性和迫切性。本论文首先从国内外智能交通系统发展的现状出发，阐述了车载导航定位系统在整个智能交通系统中的作用和意义。接着分别介绍了车载导航定位系统涉及到的一些基本原理和应用，主要内容包括GPS组成与定位原理、坐标系及坐标转换方法、移动GIS技术、电子地图等有关内容，并对GIS组件和使用组件进行相应的二次开发设计和程序功能实现加以论述。最终实现了集电子地图、GPS实时定位等功能于一体的GPS-PDA车载导航定位系统Navigator。最后，论文对Navigator系统已实现功能加以介绍和分析，并对进一步工作的方向进行了简要的讨论。
参考文献：
[1]. 基于嵌入式Linux的GPS车载定位导航系统设计[D]. 刘源. 浙江大学. 2007
[2]. 车载定位导航系统的设计与实现[D]. 陈明杰. 哈尔滨工程大学. 2002
[3]. GPS车载导航系统研究[D]. 刘惠艳. 中国石油大学. 2007
[4]. 基于Android平台的军车导航终端系统的设计与实现[D]. 刘胜前. 华南理工大学. 2012
[5]. 多传感器集成定位技术在汽车导航中的应用[D]. 姚新春. 武汉大学. 2004
[6]. 基于GPS/GPRS的车载导航系统的设计与实现[D]. 汪春鹏. 山东大学. 2008
[7]. 车载导航系统中地图显示方法的设计与实现[D]. 高枫. 东北大学. 2008
[8]. 基于联合卡尔曼滤波的车辆定位系统的研究[D]. 张慧宁. 兰州理工大学. 2008
[9]. 基于GPS/GPSOne混合定位嵌人式车载导航系统的设计与实现[D]. 潘燕. 电子科技大学. 2012
[10]. 基于组件式GPS-PDA车辆导航定位研究[D]. 丁磊. 同济大学. 2007
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