1、畢業設計（論文）課題名稱： 汽車導航系統的應用技術 系 別 交通學院 專 業 汽車檢測與維修技術 班 級 汽修 xxxxx 班 姓 名 xxx 學 號 xxxxxxxx 指導教師 xxxxxxxx 時 間 2012-4-152012-4-25 摘要眾所周知，近年來尤其是進入 21 世紀，汽車工業已成為世界的支柱產業，汽車在日常生活和工作中起的作用也越來越突出。而如何實現各類車輛的有效指揮、協調控制和管理已經成為交通運輸和安全管理部門面臨的一個重要問題。 汽車導航系統為汽車司機提供實時的信息服務，使交通網絡快速、高效、安全的運行，為提高交通安全和提供良好的交通環境做出了相當的貢獻。但現有導航系統

2、這種貢獻是有限的，它僅局限于單車導航，并不能從本質上。解決現有的交通安全問題，因為它沒有分析和解決自車周圍潛在的交通問題。 本文正是針對現有汽車導航系統存在的問題和新的發展需要提出新的研究方向汽車導航信息共享系統(pss)。關鍵詞：汽車導航 自動 簡便 abstractas everyone knows, especially entering 21st century in recent years, the auto industry has already become the pillar industry of the world, it is more and more outst

3、anding that the automobile function in the daily life and work. how to realize the effective conduct and control in harmony and manage of all kinds of vehicles, which already become an important problem that communication and transportation and safe administrative department have faced.automobile of

4、fer real-time information service to drivers by navigation system, make traffic network fast, high-efficient, security running, and make suitable contribution to improve the traffic safety and offer the more traffic environment. but this kind of contribution is limited, it only confines to navigate

5、by own car, which can not solve the existing traffic safely problem in essence. because it has not analyzed and solved the potential traffic problem around own car.this text just at the problem which existing automobile navigation exists and new development need, and propose the new research directi

6、on -automobile navigation public space system (pss)abstract: car navigation automatic simple and convenient目錄摘要 .iiabstract .iii1 課題的來源 .11.1 引言.11.2 系統組成及特點.11.3 系統功能及工作原理.21.3.1 gps_gprs 定位系統車載終端原理： .21.3.2 該系統車載載終端的工作原理如下：.31.4 系統軟件設計.51.5 系統軟件設計.72 汽車導航系統的組成 .8 82.1 全球定位系統.82.2 汽車導航系統.83 汽車導航儀的核

7、心功能 .10103.1 地圖查詢.103.2 路線規劃.103.3 自主導航.114 導航系統的實用性 .13134.1市場需求.134.2 導航系統的實用優勢.134.2.1 cmmb 數字電視 .134.2.2 電子預警.144.2.3 tmc 實時路況 .144.3 小結 .145 汽車導航系統應用的新技術 .155.1動態交通信息系統.155.2汽車導航在交通管理中的應用.15總結 .17致謝 .18參考文獻 .191 課題的來源本畢業論文課題汽車導航系統的應用技術來源與黃岡職業技術學院交通系汽車教研室。1.1 引言目前,隨著人民生活水平的提高,交通工具越來越多,安全服務也越來越受到

8、重視,尤其是車載監控系統越來越多地受到業界的關注。本文介紹了作者設計的一種車載監控系統（以下簡稱為車載系統）,并重點介紹了車載系統終端的設計與實現。該系統將gprs、gps 技術相結合,利用 gprs 的數據傳輸功能,實現移動車輛與監控中心的雙向數據傳輸,以實施對車輛運行狀態、安全狀態、技術狀態的監控。1.2 系統組成及特點由于在gps_gprs定位系統中,涉及到了gps衛星定位技術與gprs通用分組無線無線業務的相關應用,從而在系統的組成中,gps與gprs無疑是整個系統的核心部門,下面就gps系統與gprs系統,以應用為前提作如下簡要介紹。 全球定位系統（gps,global positi

9、oning system）是美國從上世紀70年代開始研制、歷時20年、耗資200億美元、于1994年全面建成、具有在海、陸、空進行全方位實時三維導航與定位能力的新一代衛星導航與定位系統。 gprs是歐洲電信協會gsm系統中有關分組數據所規定的標準。它采用信道捆綁（目前gprs的設計 可以在一個載頻或8個信道中實現捆綁）和增強數據速率改進實現高速接入,理論上可提供高達115kbps的空中接口傳輸速率,使若干移動用戶能夠同時共享一個無線無線信道,一個移動用戶也可以使用多個無線無線信道。實際不發送或接收數據包的用戶僅占很小一部分網絡資源,并且網絡容量只有在實際進行傳輸時才被占用。為了實現gprs,需

10、要在現有的gsm網絡中引入3種新的邏輯網絡實體：服務gprs支持節點（sgsn）、網關gprs支持節點（ggsn）和分組控制單元（pcu）。gprs與現有的gsm語音系統最根本的區別是,gsm是一種電路交換系統,而gprs是一種分組交換系統。因此,gprs特別適用于間斷的、突發性的或頻繁的、少量的數據傳輸,也適用于偶爾的大數據量傳輸。這一特點正適合大多數移動互聯的應用。 基于以上對 gps 系統和 gprs 系統的簡要介紹,可以得出 gps_gprs 定位系統車載終端的組成及特點。其中,系統結構方框圖如圖 1-1 所示,系統工作流程為：gps_gprs 定位系統車載終端將其所獲取的當前 gps

11、 地理位置信息,通過 gprs 方式上傳到系統服務器。客戶端可以通過專用 gis 軟件或 ie 瀏覽方式,對當前受監控車輛所在的位置、車速及行進方向進行實時監控,并可以通過網絡對車載終端進行控制,實現移動車輛與監控中心的雙向數據傳輸,完成對車輛運行狀態、安全狀態、技術狀態的監控。 圖1-11.3 系統功能及工作原理1.3.1 gps_gprs定位系統車載終端原理：gps區域映射系統通過對分布式轉發器的時延控制,實現定位區域上的映射關系,使由gps制導的武器錯誤定位,從而偏離原有的目標,實現對重要目標的保護1。文章首先給出了求解區域映射系統中虛擬點鄰域的迭代算法,在此基礎上分析了虛擬點與真實點的

12、位置關系以及轉發器的分布對映射比例的影響,并在有效干擾區域內,對如何選擇虛擬點的位置和轉發器的分布以達到映射比例的優化進行了研究,得出的結論為實際應用提供了參考。圖1-2該車載終端需要實現的主要功能：(1）用戶當前信息一次查詢 (2）用戶連續定位信息查詢/啟動發送實時定位信息 (3）停止終端定位數據上傳 (4）設置gps采樣定位數據周期 (5）硬件點對點下載gps定位系統終端定位采樣數據 (6）備開關（電平）輸出/輸入端子,實現與車用防盜報警器、緊急報警（sos）、醫療服務、故障服務、繼電器輸出、警示嗽叭、點火信號等的接口 (7）安防功能：可以通過手機短信、直接遙控、網絡等三種方式進行設/撤防

13、操作。同時具備應急、緊急求助功能。且當系統在一定程度上遭到破壞或出現異常時,系統終端自動啟動安防功能 (8）監聽功能：用戶可通過手機短信,或者網絡對監聽號碼（接警號碼）進行設置并發送監聽命令（監聽電話主動掛機則結束監聽）,且當系統在一定程度上遭到破壞或出現異常時,系統終端將自動啟動安防功能 (9）電話功能：通過電話手柄,完成撥打和接聽電話的功能 (10）欠壓檢測示警及后備電源自動啟用功能 1.3.2 該系統車載載終端的工作原理： 車載終端由w77e58實現控制,其核心部分主要包括ppp及tcp/ip協議棧、gprs控制、gps控制,以及外圍接口控制。cpu內嵌ppp及tcp/ip協議棧,同時分

14、別通過串行口uart0去控制gprs的工作,通過串行口uart1去控制gps的工作。（1）cpu對gprs的控制 主要是通過串行口uart0發送at命令實現。同時,在該系統設計中,cpu還可以通過控制i/o口電平輸出狀態,對gprs進行硬件復位,以防止意外情況下的不可恢復性死機（值得注意的是,通常情況下,gprs模塊都有軟件復位命令,為實現對gprs模塊的保護,最好在軟件復位命令無效時,才選擇硬件復位）。 （2）cpu對gps的控制 主要是通過串行口uart1發送控制命令實現（gps采樣周期的設置、gps輸出數據選擇 、通訊波特率設置等）,同時也是通過串行口uart1接收gps定位信息,由于g

15、ps輸出數據采用nmea-0183(ver2.0)格式,輸出數據為多組,在本系統中,僅選擇了取其中的一組數據：gprmc(推薦最小數據量的gps具體內容/傳輸數據),其格式見圖3,其中,當且僅當gps輸出數據為有效定位數據時,對應的utc時間才為當前準確時間。 圖1-3（3）cpu對其它外圍接口的控制 主要通過通用i/o口實現開關（電平）輸入/輸出,同時通過外部中斷的方式實現了實現與車用防盜報警器、緊急報警（sos）、醫療服務、故障服務、點火信號等的接口。 （4）cpu對系統的整體控制 首先,cpu完成對gprs、gps及外圍接口的初始化工作;其次,cpu通過串行口uart1對gprs進行操作

16、,完成從撥號到ppp協商（創建ppp鏈路、用戶驗證、ppp回叫控制、協商和調用網絡層協議）,并與服務器建立起tcp連接;然后,在保證與服務器之間的tcp連接正常的前提下,實現與服務器之間的數據交互與控制;最后,cpu還必須要周期性地對系統終端的當前狀 態作出測試及判斷,并對各種實際情況作出相應的處理,以保證系統能正常而穩定地工作。 1.4 系統軟件設計在整個gps_gprs定位系統的設計中,涉及到服務器軟件、客戶端應用軟件及車載終端底層軟件。在此,主要就車載終端底層軟件的設計作進一步的說明。 在gps_gprs定位系統車載終端底層軟件的設計中,程序采用了模塊化設計,軟件由一個主程序和若干個子程

17、序構成,其中,子程序主要完成一些單一的基本工能,主程序則主要負責完成對各個功能模塊（即子程序）的調用,同時對車載終端的資源及圖1-4 當系統完成gps及gprs的初始化之后,即進行網絡撥號、ppp協商、tcp聯結等操作,當車載終端與服務器之間建立起網絡聯結之后,便可通過自定義的車載終端與服務器之間的通訊協議進行數據交互。 在此過程中,系統會首先判斷,當前系統是否允許終端將gps數據進行上傳,并進行相應操作;同時,會檢測是否收到控制命令（包括通過網絡發出的控制命令,或通過短信方式發出來的命令,或是通過遙控器發出的控制命令）,倘若收到了控制命令,則對命令的合法性作出判斷,并進行相應的處理。 同時,

18、系統會定時對網絡質量進行測試,倘若網絡測試正常,則返回到繼續判斷控制命令及對系統當前狀態進行處理;倘若網絡測試不正常,則進行有限次嘗試,倘若有限次嘗試均以失敗告終,而主動斷開網絡連結,并對gprs作出復位及再次初始化操作,之后,再重復主程序的撥號、ppp協商、tcp聯結及網絡數據交互工作。 其中,與gprs的數據交換,通過串行口uart0中斷完成;與gps的數據交換,通過串行口uart1完成;另外,外部警情接收通過外部中斷0和1完成,無線無線遙控接收由外部中斷2完成。通訊超時及定時處理,由定時器time2完成,它們均以子程序的形式存在于車載終端控制軟件中,同時還包括一些對gprs、gps模塊進

19、行初始化及設置,以及ppp協議、tcp/ip協議的解析與實現子程序,具體框圖及說明略。 由以上對車載載終端控制程序的說明可知,車載終端工作流程控制程序的工作流程： （1）與服務器建立網絡連接 （2）與服務器建立tcp聯結 （3）對用戶進行注冊 （4）向服務器發送gps定位數據 （5）默認狀態下,按設定周期（默認狀態為每5秒一幀）,定位數據不間斷地上傳到服務器 （6）網絡狀態檢測及網絡質量測試,并據網絡當前狀況,作出相應處理（比如斷線重撥）（7）接收網絡或第三方控制或操作命令,并作出相應處理（比如：gps采樣周期設定、停止發送gps數據、開始發送gps數據、設置監聽號碼、更改操作密碼等）（8）處

20、理突發警情（自動撥打監聽中心號碼、上報求助警情信息等） 1.5 系統軟件設計利用gprs的數據傳輸功能,對gps數據進行實時傳輸,與以往gps監控系統所采用的短信、gsm數據通道或dtmf數據傳輸等傳統方法相比,運營成本得到了極大的降低,同時其可操作性及實時性也都有了顯著的提高,而且成本較低,結構簡單,達到了較高的可靠性。 該系統中,ppp、tcp/ip 協議棧都由 8 位單片機完成,由于速度上的限制,使得系統中的協議棧只能椐實際應用而作出相應的壓縮與處理,但這已足以達到該系統的資源需求。同時,該系統為以 gprs 為代表的無線無線網絡接入方式的應用提供了一個可循的途徑。隨著 gprs、c d

21、ma 等無線無線網絡接入方式的不斷完善,相信以此為代表的新一代無線無線數據傳輸方式具有很大的應用前景。2 汽車導航系統的組成汽車導航設備一般是由 gps 天線，集成了顯示屏幕和功能按鍵主機，以及語音輸出設備(一般利用汽車音響系統輸出語音提示信息)構成。受車內安裝位置限制，一般汽車導航設備和汽車視像音響合成一起，可以播放 cd、vcd 和 dvd 碟，其中 dvd 驅動器負責讀取電子圖 dvd 光盤，一些汽車導航系統又稱為 dvd 導航系統。2.1 全球定位系統介紹汽車導航系統必然要涉及到全球定位系統，即 gps。gps 是英文global positioning system(全球定位系統)縮

22、寫，它是由空間衛星、面監控和用戶接收等三大部分組成。空間衛星由 24 顆衛星組成一個分布網絡，分別分布 6 條離面 2 萬公里、傾斜角為 55球準同步軌道上，每條軌道上有 4 顆衛星。gps 衛星每隔 12 小時繞球一周， 使球上任一點能夠同時接收 79 顆衛星信號。地面共有 1 個主控站和 5個監控站負責對衛星監視、遙測、跟蹤和控制。它們負責對每顆衛星進行觀測，并向主控站提供觀測數據。主控站收到數據后，計算出每顆衛星每一時刻精確位置，并 3個注入站將它傳送到衛星上去，衛星再將這些數據無線電波向面發射。2.2 汽車導航系統汽車導航系統中 gps 信號接收器接收衛星發送信號，衛星信號計算出面接收

23、機當前位置。面接收機同時收到 4 顆以上衛星信號，就能衛星精確位置及發送信號時刻，計算當前點位置。汽車導航系統車輪傳感器、磁傳感器和偏航傳感器等三種傳感器獲取數據，確定汽車速度和位置。車輪傳感器記錄車輪速度，產生脈沖信號用于定時計算行駛距離和方向變化。磁傳感器勵磁繞組感應出電壓脈沖，測量出沿途磁場水平分量大小與起始點磁場比較，為車載電腦提供補償數據。電子圖存儲容量能夠存儲汽車運行區域所有數據，車載電腦與存儲道路網絡數據不斷比較判斷，更正定位誤差確定最佳行駛路徑。目前先進汽車導航系統多用單片機結構，嵌入式操作系統，軟件代碼存儲于 rom 中，代碼簡潔，運行可靠，啟動及關閉迅速，具有幾乎完整組件和

24、輸入輸出端口，適應汽車惡劣工作環境，高溫或低溫以及劇烈振動環境下工作可靠性高。3 汽車導航儀的核心功能3.1 地圖查詢硬件是基礎，軟件是靈魂，gps 導航儀的“靈魂”包括兩個方面軟件引擎和地圖數據，這兩者是導航儀能否把你帶到目的地的關鍵所在。電子導航地圖是 gps 導航儀賴以工作的另一個重要組件，電子導航地圖的正確與否就直接決定了車主能否更快捷、更輕松地到達目的地。在當前的市場上，不論是國產還是完全進口，車載 gps 產品內置的地圖無非都是國內僅有的幾個圖商的資源，質量也是參差不齊。一般來說，正規品牌的 gps 導航儀都會提供一年的免費更新，或者按次數計算，支持 2 次左右的免費更新服務。而在

25、此之后更新地圖就需要繳納一定費用，一般來說 gps 圖商的地圖更新維持在半年一次的水平，也有一些廠商每三個月更新一次數據，更新一次的費用在兩百元左右。3.2 路線規劃作為導航產品，消費者最關心的當屬它的收星能力，即信號接收能力。目前市場上銷售的車載 gps 大多數都會采用 sirfstariii 第三代芯片，這類芯片的優勢是在有遮擋和天氣情況惡劣的情況下可以捕捉和跟蹤信號、減輕高樓林立帶來的的信號干擾。此外，芯片的好壞還直接關系到計算路徑時快捷準確的好壞。去同一個目的地，芯片的不同可能會出現不同的路線，而我們需要的是最佳路線。購買大品牌的產品不僅本身質量有保證，同時也可以享受一定年限的免費升級

26、服務。選品牌其實也是在選售后，對于 gps 導航產品來說，后續的服務問題更為重要，因為地圖是在實時更新的。不同的廠商，獲取地圖數據的來源不同，免費的更新方式也有多種多樣。購買時做好了解，可以避免使用后一些不避免的麻煩。此外，開機速度和反應速度都是重要參數，由于開車時要時刻注意安全并且汽車在高速行進中，因此速度快可以提升車輛導航的精確度，同時也可以節約使用者的操作時間，省時更省心。3.3 自主導航汽車自動導航系統作用是 gps 接收機提供車輛當前位置和用戶輸入車輛目、參照電子圖計算行駛路線，并行駛中將信息提供給駕車者。目前世界上應用較多是自主導航，其主要特征是每套車載導航設備都自帶電子圖，定位和

27、導航功能全部由車載設備完成。它工作過程主要步驟：(1)輸入數據信息。出發前，車主將目輸入到導航設備中，系統顯示電子圖上直接點擊選取點，是借助某種輸入方法，將目名稱輸入到系統中。輸入設備不同，可以有不同名輸入方法，依靠按鍵或觸摸屏可以實現幾乎所有操縱功能。便利，目前人們也開發語音識別技術產品。 (2)顯示電子圖。汽車導航系統中至關重要一部分是存儲光盤或內置存儲器(如硬盤)中電子圖，電子圖中存儲了一定范圍內理、道路和交通管制信息，與點對應存儲了相關經緯度信息。汽車導航主機從 gps 接收機到計算確定當前點經緯度，與電子圖數據對比，就可以隨時確定車輛當前所點。一般汽車導航系統將車輛當前位置默認為出發

28、點，用戶輸入了目之后，導航系統電子圖上存儲圖信息，就可以自動計算出一條最合適推薦路線。有系統中，用戶還可以指定途中希望途徑點，指定一定路線選擇規則(如不允許高速公路、行駛路線最短原則等)。推薦路線將以醒目方式顯示屏幕上圖中，同時屏幕上也時刻顯示出車輛當前位置，以提供參考。行駛過程中車輛偏離了推薦路線，系統會自動刪除原有路線并以車輛當前點為出發點重新計算路線，并將修正后路線作為新推薦路線。 (3)汽車自動導航系統輸出設備包括顯示屏幕和語音輸出設備。顯示屏幕一般是個100150 毫米(46 英寸)液晶顯示屏需要手寫識別作為輸入，顯示屏表面還有一張透明觸摸屏做保護）它屏幕可以由幾十萬個點陣組成，全屏

29、幕有 30 多萬個像素，常用分辨率有 640480 或 774435，可以支持高清晰度圖像和 dvd 放像功能。主要顯示內容包括：圖(包括相應道路名稱、公路編號、重要點名稱等)、車輛當前位置、推薦路線等，用戶設定還可以顯示附近維修站、加油站、停車場及其他公共服務單位名稱及理位置等信息，以方便用戶需要。 (4)汽車導航系統操作簡便性是設計者追求目標，實際上這也涉及到一個安全問題，駕車者不允許開車看電子圖。 ，設計者都考慮針對汽車導航系統應用需求開發語音及語音識別技術，使用者語音代替按鍵操作發出指令，使導航系統完成相應工作，導航系統語音代替圖象文字，向駕車者發出信號或指令。例如豐田威馳導航系統就是

30、一種帶有語音技術導航系統，轉彎路口等方可以用語音提示。電子圖 汽車導航系統推廣與應用關鍵是電子圖。用戶購買裝備有導航系統車輛時，還能到一張刻錄了電子圖 cd-rom 光盤。用戶開啟車輛導航系統之后,必須把這張 cd-rom 插入導航設備光盤驅動器中，系統需要道路信息時都會到 cd-rom 上去獲取。例如豐田威馳 dvd 導航系統就是這樣，它副駕駛座下面有一個 dvd 驅動器，專門讀取電子圖 dvd光盤。城鄉建設及道路變化，電子圖光盤也會定期更換。 ，就是最新版電子圖能保證準確無誤。針對這種情況，汽車導航系統又需要增加一定輔助支援系統。目前應用汽車導航系統比較廣泛區（例如歐美和日本） ，汽車公司

31、或其他商業公司建立呼叫中心或公共交通信息電臺，gsm 移動通訊形式發短消息或電臺發送最新交通信息提供給汽車上導航設備，可以對汽車上電子圖信息隨時進行修正。 我國圖出版有嚴格規定，電子圖例外。它不同于一般電子出版物，其標準性、政策性、保密性、技術性較強，是國家版圖、行政區劃界線科學表達，電子圖一定要經國家測繪局審核后才能出版。目前威馳轎車 dvd 語音電子導航系統，也特別注明電子導航系統是“經國家測繪局支持和批準” 。適應汽車自動導航設備需要行駛區域、路線、自動或人工改變圖比例尺需求（即電子圖放大或縮小） ， ，汽車導航系統所使用圖必須是以向量方式記錄。 目前國內一些汽車運營企業安裝“汽車導航系

32、統” ，主要功能是調度與監測，與前面說明汽車導航系統不同，這些系統中車輛上除 gps 天線和接收機外，并不需要車輛自主導航設備(包括電子圖)，車輛車載通訊設備和公司保持聯系。這類系統導航過程其實是人工完成，還不能算是汽車自動導航系統。4 導航系統的實用性4.1市場需求縱觀汽車導航市場，為了吸引消費者的眼球，汽車導航的附加功能方面可謂滿目琳瑯，然而，在看各種花哨的附加功能同時，則應側重附加功能的實用性。 就車載導航儀的電池容量來說，盡管 gps 產品基本上都會隨機提供車載電源，但是如果點煙器接口出了問題，又或者需要再接上其它產品的話，內置的鋰電就派上用場了。電池擁有多長的續航能力，即導航儀在斷開

33、充電器后能夠繼續使用多長時間，也是評定導航儀好與否的一個標準。續航時間體現了機器的能耗效率，也體現了機器的綜合性能。消費者在選購 gps 時最好選擇內置鋰電池容量在 1000mah 以上的導航儀，通常能夠提供 78 小時的待機時間。除此之外，包括天線、屏幕、聲音以及配件等均是考察的細節。車載 gps 天線通常都是內置，而配備的吸盤支架要留意吸盤是否平滑和尺寸是否夠大，防止車顛簸時吸盤脫落;也需留意支架調整角度是否方便以及電源線的長度是否合適，避免出現線過短夠不著點煙器電源的尷尬局面。值得注意的是，觸摸屏的大小和靈敏也是很關鍵的，屏幕太小讓駕駛者不能集中注意力;不靈敏會讓人覺得耽誤時機，影響駕駛

34、心情。車載 gps 是用來聽的導航儀，相對來說聲音可能比屏幕還要重要一些。音量要盡可能大，清晰。4.2 導航系統的實用優勢4.2.1 cmmb 數字電視這個功能已逐步作為標配而成為了 gps 宣傳的重要賣點，然而，我們需要注意的是，cmmb 數字電視存在一點很明顯的缺陷，因為 cmmb 數字電視術語采用的是廣播式信號，所以在室內或者郊外信號會很明顯變差，另外，從收費上看，目前的 cmmb 數字電視不是件“免費品” ，盡管每年收費少，但是在選購時，建議消費者購買帶有三年資費的產品。4.2.2 電子預警流動測速、電子預警這些專有名詞我們聽的并不少，其實對于一般開車比較守規矩的用戶來說，帶有電子狗數

35、據的產品就完全足夠了，不必選擇一些花樣繁多的產品，可以說，如果要求不高的車主，任何一款帶電子狗的導航產品都能滿足此需求（幾乎所以品牌導航產品都帶有這個數據） 。不過，如果你是喜歡開快車的朋友，則建議購買一臺帶有電子狗一體機的產品，那樣更為實用。4.2.3 tmc 實時路況tmc 實時路況可有效減少用戶在道路上的擁堵時間，這個功能在國外已被認可為很實用，它能通過系統統計數據之后演算出路況預測，導航儀可以根據這些數據選擇是否換一條路線行駛，從而盡量避免繞道。不過，因車況比較難以掌控，所以此項功能并不能達到百分之百的規避擁堵。4.3 小結gps 的搜星與導航軟件無關，而是與導航產品硬件相關，一般在空

36、曠地方或者室外即可有良好的搜星表現，搜星顆數達到 7 顆的即表示信號良好，建議消費者在選購時試用一下搜星信號（在 gps 信息里查詢即可） 。另外，在室內和停車場試用導航，并不能體現其效果，所以車主如果遇到此情況，可放心使用。如果長時間不用 gps，那么第二次啟動 gps 時，會與上一次使用間隔的時間、距離有一定關系，重新開啟時 gps 搜星定位需要經過一次較長的時間，如果前后兩次間隔短，那么第二次啟動 gps 速度會很快。新機在第一次啟動時時間較長是正常的，2 到10 分鐘均屬正常范圍，而一旦 gps 定位之后，后期再次使用就可以很快進入工作了。如果出現 gps 定位慢或無法定位的時候，大家

37、需確定是否有衛星信號被捕捉，如果無法定位，則需要 reset。5 汽車導航系統應用的新技術5.1動態交通信息系統“動態交通信息系統”是歐洲成熟的車載智能交通導航技術，能夠及時報道交通路況，指引最佳行駛路線。該系統目前在歐洲和美國已經得到廣泛使用并深受好評，該系統還具有高度的靈活性和適應性，完全可以適用中國交通網絡的要求。通過對現有廣播技術的智能開發，該系統只需極少的投入，就可以在 2008 年北京奧運會之前實現大規模的應用。大眾汽車公司與歐盟在智能交通技術領域有著緊密合作關系，日前分別在北京和上海第一次展示這一最新技術。在具體使用“動態交通信息系統”時，駕駛者只需將目的地輸入到大眾汽車所裝載的

38、導航儀里，就可以收到全部重要的交通信息，包括自動測算出的最佳行車路線，以及如何避讓交通擁堵路段，并可顯示出預計的行程時間，使駕駛者可以更好地安排自己的日程。5.2 汽車導航系統在交通管理中的應用利用 gps 和電子地圖可以實時顯示出車輛的實際位置，并任意放大、縮小、還原、換圖;可以隨目標移動，使目標始終保持在屏幕上;還可實現多窗口、多車輛、多屏幕同時跟蹤，利用該功能可對重要車輛和貨物進行跟蹤運輸。查詢資料可以文字、語言及圖像的形式顯示，并在電子地圖上顯示其位置。同時，監測中心可以利用監測控制臺對區域內任意目標的所在位置進行查詢，車輛信息將以數字形式在控制中心的電子地圖上顯示出來。導航技術發展到

39、今天已經超越了簡單的點到點式的路線指南，基于地圖的獨立駕駛輔助系統和汽車間的協作式安全系統是下一步發展目標。縱觀導航市場的發展趨勢，低成本、聯網的車載導航系統(兩用便攜導航儀)將會在中低檔汽車市場占據一定的份額。集成 adas 和緊急救援呼叫的導航系統將是所有高檔汽車的標準配置。此外，為了給車廂帶來家中客廳的感受，wma、mp3、divx、mpeg 等格式的音視頻內容播放和文件下載功能將會集成到汽車導航系統中。當前，全球車載無線技術正經歷著日新月異的變化，其中最受關注的就是車載 gps 設備。車載 gps 曾經一度屬于“奢侈品” 。然而在過去幾年里，經過 csr 和 sirf(現已合并)等公司

40、不斷的開拓進取，gps 芯片比以前外形更小巧、速度更快、成本更低。gps 系統，不論其是原廠內置或是后裝市場 pnd 或是基于車載立體聲系統，如今都是普通人唾手可得的。當前車載 gps 行業發展的普遍趨勢與前幾年基本相同。盡管其應用范圍仍不斷擴大，但是用戶始終都希望能夠降低成本。此外，還有些最新的進展，比如增強了移動設備和 gps 系統之間的交互性。車載導航領域最大的變化也許就是各種無線技術在車內的普遍“共存” 。隨著不斷的發展，目前 gps 系統已經能夠借助其他技術元素來優化系統功能。結合了各種技術元素的系統，其整體功能超出部分功能之和。csr 公司和 sirf 公司的合并也見證了無線技術“

41、整合”的事實。合并之后，我們在短距離移動手機連接技術和 gps 芯片集市場中處于領先地位。通過結合多種技術，新的 csr 公司成為全球最具實力的協作式 gps 車載設備廠商。相信不久以后導航系統會存在每一輛汽車上，普及到每一個人都能夠方便,并且非常簡易的使用它，它會成為人們生活中不可缺少的一部分，所以汽車導航系統具有廣闊的發展空間。總結自主式導航系統是智能交通系統的一個重要組成部分，這一智能系統不僅能實現安全、通暢的駕駛，緩解和避免交通堵塞，而且能使車輛的移動和使用變得更加方便，促進了汽車消費和使用環境的完善。 近年來微電子技術的發展使得 gps 接收機的價格大幅度下降，大大促進了 gps 在

42、民用領域的發展，尤其在車輛導航領域，它己經成為gps 應用領域最大的一個產業。裝載 gps 導航系統的車輛，大部分行駛在市區中，因此，gps 定位系統的工作必然會受到市區特定環境的不良影響，甚至無法完成定位。因此，本文著重研究了 gpsdr 組合導航系統，以實現連續、實時的定位導航，同時，為了向駕駛者提供近于無誤差的定位結果，本文也研究了地圖匹配方法。 本文首先介紹了車輛定位導航系統的發展，分析了 gps 在車載導航中可采用的導航方式，研究了車輛導航中 gps 系統的定位解算方法及系統的主要誤差，分析了 gps 定位結果的坐標轉換。為了完成 gps 導航子系統的軟件設計，介紹了串口通信和 gp

43、s 接收機數據輸出格式的問題。 為了彌補 gps 導航子系統的不足，本文介紹了航位推算系統的基本定位原理。硬件配置及其誤差分析。在全面比較兩種基本的 gps 和 dr 數據融合方式優缺點的基礎上，設計了基于切換方式的 gpsdr 組合導航系統。 為了向用戶提供近乎無誤差的定位結果，本文分析了車載定位導航系統數字地圖的數據組織方式，并且更深入地研究了道路網絡層的數據編碼，然后比較了兩種最基本的匹配方法：基于投影的地圖匹配方法和基于模式識別的地圖匹配方法，并提出了一種改進的基于投影的地圖匹配方法。 “智能車載導航系統”進行了總結，并對以后自主導航系統開發工作的發展方向以及工作重點提出了具體的建議。

44、建議把導航系統完全的應用到汽車上，使汽車導航系統徹底的智能化。致謝一段時間的汽車導航系統探究學習生活轉眼間已進入了尾聲，雖然在黃岡職業技術學院的學習生活并不是很長，但這里的每一個人，每一處風景都給我留下了深刻的印象，在即將離開的時刻，心里既有留戀，還有期盼。這篇論文，為我的專科學習劃上了一個句號，希望也是一個新的起點。今天，在即將離開學校、踏上工作崗位的時刻，我唯愿將滿懷的激動化作感激，獻給在這段歷程中推動和扶助我前行的每一位師長和親朋。首先感謝的是我的導師曾鑫老師，論文工作是在曾老師的悉心指導下完成的，從論文的選題到最終完成，曾老師都傾注了大量的時間和精力，極其耐心地為我一遍遍講解論文的組織

45、及編寫，及時指導我解決所遇到的難題，無微不至的關懷與指導是論文得以順利完成的重要保證。畢業在即，謹向尊敬的曾老師致以最真摯的感謝和最久遠的祝福。參考文獻1 黃陽，周國中導航性能檢測m .北京教育科學出版社1998 2 易肖，李進汽車電器與電子設備m 北京機械工業出版社19993 何友，王國宏多傳感器信息融合及應用j 北京電子工業出版社20074 付夢印，鄧志紅，劉彤智能車輛導航技術m北京科學出版社20095 舒華，姚國平.汽車電器與電子技術m. 北京人 民交通出版社20046 李動江，張大成.汽車車載網絡系統m北京中國人民出版社2006 7 張廣成科技日報 j上海現在通訊電子技術雜志社2005

46、 膆薆袂羆羋螂螈羅莀薄蚄羄薃莇肂羃節蚃羈羃蒞蒆襖羂蕆蟻螀羈膇蒄蚆羀艿蠆羅聿莁蒂袁肈蒄蚈螇肇芃蒀螃肇蒞螆蠆肆蒈蕿羇肅膇螄袃肄芀薇蝿膃莂螂蚅膂蒄薅羄膁膄莈袀膁莆薄袆膀葿蒆螂腿膈螞蚈膈芁蒅羇膇莃蝕袃芆蒅蒃螈芅膅蚈蚄芅芇蒁肅芄蒀蚇罿芃薂薀裊節芁螅螁衿莄薈蚇袈蒆螃羆袇膆薆袂羆羋螂螈羅莀薄蚄羄薃莇肂羃節蚃羈羃蒞蒆襖羂蕆蟻螀羈膇蒄蚆羀艿蠆羅聿莁蒂袁肈蒄蚈螇肇芃蒀螃肇蒞螆蠆肆蒈蕿羇肅膇螄袃肄芀薇蝿膃莂螂蚅膂蒄薅羄膁膄莈袀膁莆薄袆膀葿蒆螂腿膈螞蚈膈芁蒅羇膇莃蝕袃芆蒅蒃螈芅膅蚈蚄芅芇蒁肅芄蒀蚇罿芃薂薀裊節芁螅螁衿莄薈蚇袈蒆螃羆袇膆薆袂羆羋螂螈羅莀薄蚄羄薃莇肂羃節蚃羈羃蒞蒆襖羂蕆蟻螀羈膇蒄蚆羀艿蠆羅聿莁蒂袁肈蒄蚈螇

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54、蒞螆蠆肆蒈蕿羇肅膇螄袃肄芀薇蝿膃莂螂蚅膂蒄薅羄膁膄莈袀膁莆薄袆膀葿蒆螂腿膈螞蚈膈芁蒅羇膇莃蝕袃芆蒅蒃螈芅膅蚈蚄芅芇蒁肅芄蒀蚇罿芃薂薀裊節芁螅螁衿莄薈蚇袈蒆螃羆袇膆薆袂羆羋螂螈羅莀薄蚄羄薃莇肂羃節蚃羈羃蒞蒆襖羂蕆蟻螀羈膇蒄蚆羀艿蠆羅聿莁蒂袁肈蒄蚈螇肇芃蒀螃肇蒞螆蠆肆蒈蕿羇肅膇螄袃肄芀薇蝿膃莂螂蚅膂蒄薅羄膁膄莈袀膁莆薄袆膀葿蒆螂腿膈螞蚈膈芁蒅羇膇莃蝕袃芆蒅蒃螈芅膅蚈蚄芅芇蒁肅芄蒀蚇罿芃薂薀裊節芁螅螁衿莄薈蚇袈蒆螃羆袇膆薆袂羆羋螂螈羅莀薄蚄羄薃莇肂羃節蚃羈羃蒞蒆襖羂蕆蟻螀羈膇蒄蚆羀艿蠆羅聿莁蒂袁肈蒄蚈螇肇芃蒀螃肇蒞螆蠆肆蒈蕿羇肅膇螄袃肄芀薇蝿膃莂螂蚅膂蒄薅羄膁膄莈袀膁莆薄袆膀葿蒆螂腿膈螞蚈膈芁蒅羇膇

55、莃蝕袃芆蒅蒃螈芅膅蚈蚄芅芇蒁肅芄蒀蚇罿芃薂薀裊節芁螅螁衿莄薈蚇袈蒆螃羆袇膆薆袂羆羋螂螈羅莀薄蚄羄薃莇肂羃節蚃羈羃蒞蒆襖羂蕆蟻螀羈膇蒄蚆羀艿蠆羅聿莁蒂袁肈蒄蚈螇肇芃蒀螃肇蒞螆蠆肆蒈蕿羇肅膇螄袃肄芀薇蝿膃莂螂蚅膂蒄薅羄膁膄莈袀膁莆薄袆膀葿蒆螂腿膈螞蚈膈芁蒅羇膇莃蝕袃芆蒅蒃螈芅膅蚈蚄芅芇蒁肅芄蒀蚇罿芃薂薀裊節芁螅螁衿莄薈蚇袈蒆螃羆袇膆薆袂羆羋螂螈羅莀薄蚄羄薃莇肂羃節蚃羈羃蒞蒆襖羂蕆蟻螀羈膇蒄蚆羀艿蠆羅聿莁蒂袁肈蒄蚈螇肇芃蒀螃肇蒞螆蠆肆蒈蕿羇肅膇螄袃肄芀薇蝿膃莂螂蚅膂蒄薅羄膁膄莈袀膁莆薄袆膀葿蒆螂腿膈螞蚈膈芁蒅羇膇莃蝕袃芆蒅蒃螈芅膅蚈蚄芅芇蒁肅芄蒀蚇罿芃薂薀裊節芁螅螁衿莄薈蚇袈蒆螃羆袇膆薆袂羆羋螂螈羅

56、莀薄蚄羄薃莇肂羃節蚃羈羃蒞蒆襖羂蕆蟻螀羈膇蒄蚆羀艿蠆羅聿莁蒂袁肈蒄蚈螇肇芃蒀螃肇蒞螆蠆肆蒈蕿羇肅膇螄袃肄芀薇蝿膃莂螂蚅膂蒄薅羄膁膄莈袀膁莆薄袆膀葿蒆螂腿膈螞蚈膈芁蒅羇膇莃蝕袃芆蒅蒃螈芅膅蚈蚄芅芇蒁肅芄蒀蚇罿芃薂薀裊節肇蒞螆蠆肆蒈蕿羇肅膇螄袃肄芀薇蝿膃莂螂蚅膂蒄薅羄膁膄莈袀膁莆薄袆膀葿蒆螂腿膈螞蚈膈芁蒅羇膇莃蝕袃芆蒅蒃螈芅膅蚈蚄芅芇蒁肅芄蒀蚇罿芃薂薀裊節芁螅螁衿莄薈蚇袈蒆螃羆袇膆薆袂羆羋螂螈羅莀薄蚄羄薃莇肂羃節蚃羈羃蒞蒆襖羂蕆蟻螀羈膇蒄蚆羀艿蠆羅聿莁蒂袁肈蒄蚈螇肇芃蒀螃肇蒞螆蠆肆蒈蕿羇肅膇螄袃肄芀薇蝿膃莂螂蚅膂蒄薅羄膁膄莈袀膁莆薄袆膀葿蒆螂腿膈螞蚈膈芁蒅羇膇莃蝕袃芆蒅蒃螈芅膅蚈蚄芅芇蒁肅芄蒀蚇罿

57、芃薂薀裊節芁螅螁衿莄薈蚇袈蒆螃羆袇膆薆袂羆羋螂螈羅莀薄蚄羄薃莇肂羃節蚃羈羃蒞蒆襖羂蕆蟻螀羈膇蒄蚆羀艿蠆羅聿莁蒂袁肈蒄蚈螇肇芃蒀螃肇蒞螆蠆肆蒈蕿羇肅膇螄袃肄芀薇蝿膃莂螂蚅膂蒄薅羄膁膄莈袀膁莆薄袆膀葿蒆螂腿膈螞蚈膈芁蒅羇膇莃蝕袃芆蒅蒃螈芅膅蚈蚄芅芇蒁肅芄蒀蚇罿芃薂薀裊節芁螅螁衿莄薈蚇袈蒆螃羆袇膆薆袂羆羋螂螈羅莀薄蚄羄薃莇肂羃節蚃羈羃蒞蒆襖羂蕆蟻螀羈膇蒄蚆羀艿蠆羅聿莁蒂袁肈蒄蚈螇肇芃蒀螃肇蒞螆蠆肆蒈蕿羇肅膇螄袃肄芀薇蝿膃莂螂蚅膂蒄薅羄膁膄莈袀膁莆薄袆膀葿蒆螂腿膈螞蚈膈芁蒅羇膇莃蝕袃芆蒅蒃螈芅膅蚈蚄芅芇蒁肅芄蒀蚇罿芃薂薀裊節芁螅螁衿莄薈蚇袈蒆螃羆袇膆薆袂羆羋螂螈羅莀薄蚄羄薃莇肂羃節蚃羈羃蒞蒆襖羂蕆蟻螀

58、羈膇蒄蚆羀艿蠆羅聿莁蒂袁肈蒄蚈螇肇芃蒀螃肇蒞螆蠆肆蒈蕿羇肅膇螄袃肄芀薇蝿膃莂螂蚅膂蒄薅羄膁膄莈袀膁莆薄袆膀葿蒆螂腿膈螞蚈膈芁蒅羇膇莃蝕袃芆蒅蒃螈芅膅蚈蚄芅芇蒁肅芄蒀蚇罿芃薂薀裊節芁螅螁衿莄薈蚇袈蒆螃羆袇膆薆袂羆羋螂螈羅莀薄蚄羄薃莇肂羃節蚃羈羃蒞蒆襖羂蕆蟻螀羈膇蒄蚆羀艿蠆羅聿莁蒂袁肈蒄蚈螇肇芃蒀螃肇蒞螆蠆肆蒈蕿羇肅膇螄袃肄芀薇蝿膃莂螂蚅膂蒄薅羄膁膄莈袀膁莆薄袆膀葿蒆螂腿膈螞蚈膈芁蒅羇膇莃蝕袃芆蒅蒃螈芅膅蚈蚄芅芇蒁肅芄蒀蚇罿芃薂薀裊節芁螅螁衿莄薈蚇袈蒆螃羆袇膆薆袂羆羋螂螈羅莀薄蚄羄薃莇肂羃節蚃羈羃蒞蒆襖羂蕆蟻螀羈膇蒄蚆羀艿蠆羅聿莁蒂袁肈蒄蚈螇肇芃蒀螃肇蒞螆蠆肆蒈蕿羇肅膇螄袃肄芀薇蝿膃莂螂蚅膂蒄薅羄

59、膁膄莈袀膁莆薄袆膀葿蒆螂腿膈螞蚈膈芁蒅羇膇莃蝕袃芆蒅蒃螈芅膅蚈蚄芅芇蒁肅芄蒀蚇罿芃薂薀裊節芁螅螁衿莄薈蚇袈蒆螃羆袇膆薆袂羆羋螂螈羅莀薄蚄羄薃莇肂羃節蚃羈羃蒞蒆襖羂蕆蟻螀羈膇蒄蚆羀艿蠆羅聿莁蒂袁肈蒄蚈螇肇芃蒀螃肇蒞螆蠆肆蒈蕿羇肅膇芁螅螁衿莄薈蚇袈蒆螃羆袇膆薆袂羆羋螂螈羅莀薄蚄羄薃莇肂羃節蚃羈羃蒞蒆襖羂蕆蟻螀羈膇蒄蚆羀艿蠆羅聿莁蒂袁肈蒄蚈螇肇芃蒀螃肇蒞螆蠆肆蒈蕿羇肅膇螄袃肄芀薇蝿膃莂螂蚅膂蒄薅羄膁膄莈袀膁莆薄袆膀葿蒆螂腿膈螞蚈膈芁蒅羇膇莃蝕袃芆蒅蒃螈芅膅蚈蚄芅芇蒁肅芄蒀蚇罿芃薂薀裊節芁螅螁衿莄薈蚇袈蒆螃羆袇膆薆袂羆羋螂螈羅莀薄蚄羄薃莇肂羃節蚃羈羃蒞蒆襖羂蕆蟻螀羈膇蒄蚆羀艿蠆羅聿莁蒂袁肈蒄蚈螇肇芃蒀

60、螃肇蒞螆蠆肆蒈蕿羇肅膇螄袃肄芀薇蝿膃莂螂蚅膂蒄薅羄膁膄莈袀膁莆薄袆膀葿蒆螂腿膈螞蚈膈芁蒅羇膇莃蝕袃芆蒅蒃螈芅膅蚈蚄芅芇蒁肅芄蒀蚇罿芃薂薀裊節芁螅螁衿莄薈蚇袈蒆螃羆袇膆薆袂羆羋螂螈羅莀薄蚄羄薃莇肂羃節蚃羈羃蒞蒆襖羂蕆蟻螀羈膇蒄蚆羀艿蠆羅聿莁蒂袁肈蒄蚈螇肇芃蒀螃肇蒞螆蠆肆蒈蕿羇肅膇螄袃肄芀薇蝿膃莂螂蚅膂蒄薅羄膁膄莈袀膁莆薄袆膀葿蒆螂腿膈螞蚈膈芁蒅羇膇莃蝕袃芆蒅蒃螈芅膅蚈蚄芅芇蒁肅芄蒀蚇罿芃薂薀裊節芁螅螁衿莄薈蚇袈蒆螃羆袇膆薆袂羆羋螂螈羅莀薄蚄羄薃莇肂羃節蚃羈羃蒞蒆襖羂蕆蟻螀羈膇蒄蚆羀艿蠆羅聿莁蒂袁肈蒄蚈螇肇芃蒀螃肇蒞螆蠆肆蒈蕿羇肅膇螄袃肄芀薇蝿膃莂螂蚅膂蒄薅羄膁膄莈袀膁莆薄袆膀葿蒆螂腿膈螞蚈膈芁蒅