01的GPS限速装置研究.PDF

文章编号：１６７４７０７０（２００９）０４０２９３０６ 基于 ｎＲＦ２４０１的 ＧＰＳ限速装置研究 张凯１　郑志红１ 摘要 ０　引言 利用 ＧＰＳＯＥＭ板进行二次开发，结 Ｉｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎ 合射频收发芯片 ｎＲＦ２４０１的数据快速收 发功能，设计了一套应用于高速公路行 　　ＧＰＳ卫星定位系统不仅可以确定运动载体的实时位置，还可以确 车管理的限速装置．对 ＧＰＳ测速原理进 ［１］ 行了论述，重点介绍了装置的硬件设计， 定载体的瞬时速度 ．ＧＰＳ测速利用全球卫星定位系统的全天候、高 并对 软 件 设 计 中 的 难 点 给 出 了 详 细 ???度、方便、快捷等定位特性，可实现对运动载体的实时速度进行长时 说明． 间连续检测，利用 ＧＰＳ测速开发出来的限速装置能够对驾驶人员进行 关键词 高速公路；ＧＰＳ；射频技术；ｎＲＦ２４０１； 及时的超速提醒，这样可以有效地减少因超速而造成的交通事故． 限速 ＧＰＳ限速在公交车上早已有应用，相关信息常见报道，大多是利 用 ＧＰＳ测速功能对车辆进行限速报警．现有的 ＧＰＳ限速器一般是对 中图分类号 ＴＰ２７３ 文献标志码 Ａ 驾驶员产生简单的提醒作用或利用车上安装的执行机构强制车辆减 速．以上做法的缺点是车辆限速值需要事先设定，对不同路段不同的 限速要求缺乏有效的适应性，并且无法记录车辆的超速时间和次数， 对车辆驾驶缺乏有效的监督作用．针对以上情况，本文将 ＧＰＳ技术和 射频技术结合起来，设计了一套应用于高速公路行车管理的限速装置． 该装置利用射频技术的信息交互功能，自动实现车辆限速值的设定，以 此适应各路段不同的限速要求．内部单片机记录的超速时间和次数等 信息可通过射频芯片发送，为高速公路的限速管理提供执法依据． １　ＧＰＳ测速原理 ＰｒｉｎｃｉｐｌｅｓｏｆｓｐｅｅｄｄｅｔｅｃｔｉｏｎｂａｓｅｄｏｎＧＰＳ 　　利用 ＧＰＳ进行测速的方法大致有以下 ３种：１）利用 ＧＰＳ的定位 结果，通过位置中心差分来获取速度；２）利用 ＧＰＳ原始多普勒观测值 直接计算速度；３）利用载波相位中心差分所获得的多普勒观测值来 计算速度．这 ３种测速方式的精度比较结果是：载体匀速运动时，位置 中心差分和载波相位中心差分确定的速度的精度基本相同，但稍优 于原始多普勒观测值所确定的速度的精度；非匀速运动时，原始多普 收稿日期 ２００９１１０９ 勒频移法测速精度最好，载波相位中