汽車衛(wèi)星導(dǎo)航與全球定位系統(tǒng)的設(shè)計

【摘要】自GPS衛(wèi)星全球定位系統(tǒng)的問世之后，在導(dǎo)航領(lǐng)域和定位領(lǐng)域發(fā)展勢頭極其猛烈，已經(jīng)引起各界的高度關(guān)注?，F(xiàn)如今，GPS在汽車行業(yè)廣泛的應(yīng)用于車輛跟蹤和城市智能交通管理，為汽車行業(yè)的帶來的巨大的經(jīng)濟效益。通過應(yīng)用GPS來對行駛的車輛進行監(jiān)控，可以很好的查找重大交通事故的案發(fā)地，對人員搶救爭取寶貴的時間。本文將對全球定位系統(tǒng) GPS進行闡述，然后對汽車衛(wèi)星導(dǎo)航全球定位系統(tǒng)的進行設(shè)計進行分析，希望使GPS在汽車行業(yè)發(fā)揮更大的作用。

【關(guān)鍵詞】汽車;衛(wèi)星導(dǎo)航;全球定位系統(tǒng)

隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展，汽車已經(jīng)不再是稀有的交通工具，已經(jīng)發(fā)展成為一種廣泛使用的代步工具。而隨著汽車行業(yè)的快速發(fā)展，汽車在形狀上、性能上也有了大幅度的提升。在GPS廣泛的應(yīng)用于民用領(lǐng)域時，汽車行業(yè)也抓住這一發(fā)展時機，將GPS完美的與汽車導(dǎo)航設(shè)計進行結(jié)合，這樣就有了今天我所看到的先進的汽車功能?，F(xiàn)如今，通過GPS定位為駕駛員規(guī)劃路線，速度提醒以及行程時間的設(shè)計可以很好的節(jié)約和控制出行時間，因此廣受人們的喜愛。

1. 全球定位系統(tǒng) GPS的概述

全球定位系統(tǒng)是美國國防部研發(fā)的，最早應(yīng)用在軍事領(lǐng)域上?，F(xiàn)如今隨著技術(shù)的完善和成熟，全球定位系統(tǒng)已經(jīng)廣泛的應(yīng)用到各個民用領(lǐng)域中。汽車作為當(dāng)今時代的代步工具，自然是要與先進GPS技術(shù)進行結(jié)合，以使汽車在設(shè)計時實現(xiàn)更好的使用效果。

1.1 全球定位系統(tǒng)的用途

全球定位系統(tǒng)有三大重要用途。第一，導(dǎo)航?，F(xiàn)如今，該用途主要應(yīng)用在船舶、汽車、飛機等交通工具上。由于可以對地點、物體進行實時定位，可以很好的幫助司機、船長各飛行員在行駛過程中少走彎路或者是避免迷路現(xiàn)象。第二，實時校頻。在如今的網(wǎng)絡(luò)時代中，人們對于郵電、通信等需要進行實時同步更新，GPS可以進行準(zhǔn)確時間和頻率的收入。第三，高精度測量。這一用途主要用在土地、道路和建筑上。例如：大地的測量、道路的線路放樣、大型建筑物的變形檢測等。

1.2 全球定位系統(tǒng)的特點

全球定位系統(tǒng)的特點主要是有：高精度定位、觀測時間短、操作簡單、全天作業(yè)、功能全、應(yīng)用廣、覆蓋面積全等。

2. 汽車衛(wèi)星導(dǎo)航全球定位系統(tǒng)的設(shè)計

2.1 汽車衛(wèi)星導(dǎo)航全球定位管理系統(tǒng)的安裝

汽車衛(wèi)星導(dǎo)航全球定位管理系統(tǒng)的安裝主要包括系統(tǒng)軟件安裝、全球定位系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫編輯、全球定位系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫安裝與數(shù)據(jù)備份以及系統(tǒng)硬件安裝這四部分。首先，系統(tǒng)軟件安裝，主要是安裝內(nèi)容和系統(tǒng)軟件安裝程序，主要是通過微機來進行操作的。安裝內(nèi)容包括：監(jiān)控坐席、通信管理、通信接口、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器以及用戶質(zhì)量軟件管理。系統(tǒng)軟件安裝程序主要是服務(wù)器安裝、信息分發(fā)中心模塊安裝、通訊管理模塊安裝、監(jiān)控坐席模塊安裝以及短信接口模塊安裝。其次，GPS數(shù)據(jù)庫編輯。GPS數(shù)據(jù)庫編輯主要是錄入和維護車載單元資料;在程序登陸時，是對執(zhí)行文件的啟動和登錄名以及登陸密碼的分配。在登錄之后，會對配置進行分配，在系統(tǒng)維護中添加操作員和相應(yīng)的登錄名、登錄密碼。在配置好系統(tǒng)內(nèi)部的基本數(shù)據(jù)以后，也是需要不斷進行修改和在配置。在字典維護中對車輛類型、預(yù)案等進行配置，通過增加坐席、坐席軟件增加相應(yīng)的功能。然后，GPS數(shù)據(jù)庫安裝與數(shù)據(jù)備份。在對服務(wù)器進行安裝時，安裝的系統(tǒng)是Windows 2000 Server，安裝SQL Server 2000、GPS數(shù)據(jù)程序，建立數(shù)據(jù)庫，對數(shù)據(jù)庫的執(zhí)行文件進行啟動，登錄用戶名和密碼進行安裝數(shù)據(jù)庫。最后，系統(tǒng)硬件安裝。在汽車的GPS衛(wèi)星定位系統(tǒng)中安裝車載設(shè)備，主要是對車載臺、通話手柄、話咪等設(shè)備的安裝。車載PC是對各個功能模塊進行整合處理的，再通過與相應(yīng)的軟件進行配合，時期完成特定的功能，例如：對汽車進行速度的計算、經(jīng)緯度位置的確定。

2.2 汽車定位和導(dǎo)航系統(tǒng)的組成及工作過程

通過全球定位系統(tǒng)對移動的汽車進行實時的監(jiān)控，形成自動車輛定位和導(dǎo)航系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要部分有GPS、車載部分和主控中心。汽車電臺所發(fā)出的位置信息主要是由主控中心的電臺來進行接收，同時主控中心還可以對汽車進行反控。而主控中心的調(diào)制解調(diào)器就是對反控命令和GPS信息進行轉(zhuǎn)換。而主控中心的計算機系統(tǒng)對接收到的位置信息進行預(yù)處理然后送往工作站，工作站則會在電子地圖上進行汽車位置的顯示和空間查詢功能的執(zhí)行。

車載部分的GPS接收器會接收衛(wèi)星信號，然后對坐標(biāo)、速度、時間進行計算。當(dāng)衛(wèi)星信號較弱時，系統(tǒng)可以進入自律導(dǎo)航系統(tǒng)。這時將由車速傳感器通過微處理器的數(shù)據(jù)處理對車速時間進行計算。系統(tǒng)會根據(jù)時間、信號以及車載數(shù)據(jù)進做出全面處理為司機提供最佳的行駛路線，這樣司機可以根據(jù)導(dǎo)航屏幕說所顯示的地圖、路線、位置進行合理駕駛。同時搭配導(dǎo)航電視和激光視盤還能夠?qū)崿F(xiàn)行車指南天氣情況等查詢功能。由于GPS衛(wèi)星導(dǎo)航與自律導(dǎo)航裝置在汽車位置、數(shù)據(jù)等信息上存在誤差，這時就需要地圖匹配技術(shù)來對其進行實時修正和相關(guān)匹配。

道路數(shù)據(jù)等信息的存儲主要是使用CD -ROM ，而導(dǎo)航的相關(guān)信息則是通過LCD 顯示器進行顯示。在系統(tǒng)的計算機中安裝電視接收機調(diào)諧裝置，同時將公路地圖以及城市交通圖一起存儲到系統(tǒng)計算機內(nèi)。在出發(fā)之前，駕駛員直接將目的地的名稱輸入到計算機中，導(dǎo)航將利用衛(wèi)星系統(tǒng)根據(jù)汽車的相關(guān)數(shù)據(jù)為四級規(guī)劃好行車路線。在行駛過程中，駕駛員根據(jù)LED顯示器對汽車的實時位置進行顯示，隨著汽車的行使，對汽車的位置進行精準(zhǔn)的定位，同時LED顯示屏還會不連續(xù)的對所剩的距離進行顯示。

3. 結(jié)束語

綜上所述，在人們生活質(zhì)量不斷提高的今天，對于國民來講基本上家家都有汽車，而汽車作為人們的代步工具被廣泛使用?，F(xiàn)如今，我國的汽車保有量在逐年增加，大量的私家車可以體現(xiàn)出我國國民的生活幸福指數(shù)在不斷上升，但是大量的私家車已成為交通用途的重要原因。而在行車過程中使用GPS定位系統(tǒng)，可以很好的躲避擁堵路線，給交通管理帶來便利。同時GPS的應(yīng)用可以幫助駕駛員隨時隨地進行定位和路線的規(guī)劃，給人們的生活也帶來了很大的便利。

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作者簡介：熊力，男，漢，湖北黃岡，職稱講師，學(xué)歷，本科，研究方向：汽車檢測與維修。