电子地图导航仪的设计与实现毕业论文.doc

电子地图导航仪的设计与实现毕业论文 目录 前言 1 1选题背景以及意义 1 2国内外研究进展 1 3本文的研究内容以及总体框架 3 第1章 电子地图概述 4 1.1电子地图的特点 4 1.2电子地图的分类 5 1.2.1阅读型电子地图 5 1.2.2交互型电子地图 5 1.2.3网络型电子地图 5 1.3电子地图系统的发展 6 1.3.1面向对象的电子地图模型 6 1.3.2建立电子地图图层创作模版 6 1.3.3电子地图设计研究 6 第2章 GPS导航定位原理概述 7 2.1GPS卫星导航定位原理 7 2.1.1单点动态定位 7 2.1.2伪距差分动态定位 7 2.1.3动态载波相位差分测量 8 2.2 GPS卫星测速原理 8 2.3 GPS卫星测时原理 8 2.3.1一站单机定时法 9 2.3.2共视比对定时法 9 第3章 基于电子地图的GPS导航定位程序的设计 10 3.1 程序设计概述 10 3.2程序功能分析 11 3.3电子地图矢量数据管理的设计 11 3.3.1shapefile的主文件格式 12 3.3.2shapefile数据读取 17 3.3.3shapefile数据结构 18 3.4 GPS导航数据管理的设计 19 3.4.1GPS接收机输出的数据格式 19 3.4.1GPS信息类的设计 22 3.4.2GPS数据读取程序设计 23 第4章 基于电子地图的GPS定位程序的实现 25 4.1电子地图显示与管理的实现 25 4.1.1电子地图显示功能的实现 25 4.1.2图层管理功能的实现 27 4.2GPS导航定位功能的实现 29 4.2.1GPS串口参数设置的实现 29 4.2.2GPS定位的实时显示的实现 29 4.2.3航迹回放功能的实现 30 4.2.3卫星天空视图显示的实现 31 4.2.4量测功能的实现 33 4.2.5界面与系统配置 34 总结 35 致 谢 36 参考文献 37 毕业设计小结 38  前言 1选题背景以及意义 随着计算机技术的飞速发展, 全球定位系统(GPS) 和地理信息系统 (GIS) 在各行各业中得到广泛的重视和应用, 两者的集成化程度也日益加强，实现了GPS 导航信息在GIS上的可视化、一体化和集成化，能够在地图上实时动态地跟踪目标和显示地理位置。GPS定位为GIS提供了采集数据信息的新方法，GIS为GPS提供了可视化的原始地图背景，两者关系愈加紧密。 电子地图是随着计算机技术的发展而产生的一种崭新的地理信息载体GPS车载导航设备和PDA设备的快速发展，GPS、电子地图GPS与GIS 很好的结合体，GPS车载导航系统在国内外市场已经逐步普及，成为汽车行业的宠儿。 本文选题意义在于利用GIS矢量数据（shapefile非拓扑关系数据）作为电子地图格式，结合GPS，在电子地图上实现实时定位，对基于电子地图GPS定位技术的研究打下了坚实基础。 2国内外研究进展 作为GPS导航与GIS的结合体，嵌入式掌上导航系统成为了国内外GPS厂商发展的重点，尤其是汽车行业的宠儿——车载GPS导航系统。车载GPS导航系统是一种先进的导航系统，能够探测到汽车在行驶途中的当时位置，协助驾驶者在陌生的道路环境中，通过电子地图与话音指南，准确地掌握前往目的地的路线。它是GPS导航定位技术与电子地图技术结合的焦点。现阶段，随着电子产和汽车产业的快速发展，国内外汽车生产商、GPS专业厂商加快了对汽车GPS导航系统研制，而我国汽车导航系统本身起步比国外要晚了许多，在各个方面存在着较大差距，下面简述国内外在该行业上的研究进展状况。 国外研究进展 在硬件方面，全世界已经有包括 IBM、MicroOptical、XybernautLCD 显示器的眼镜、手执微型键盘、手执鼠标、声控输入设备、GPS天线等。 在应用系统开发方面，美国麻省理工学院、哥伦比亚大学和欧洲的瑞士联邦技术学院、荷兰 Delft 技术大学等都在医学、工业等各个移动计算领域进行应用系统的开发工作。 在地图数据方面，美国爱荷华州立大学和加利福尼亚大学美国地理信息与分析中心（NCGIA）正在合作为 NASA 和联邦统计机构进行一项名为 Batutta 的计划，旨在研制一套专为地学野外采样使用的移动作业系统，包括地理环境与地理信息系统在无线移动环境中的集成以及穿戴式计算机、便携计算机、PDA 和台式服务器的联合使用。 在软件开发方面，作为GIS 市场的领头雁 Autodesk、ESRI Intergraph 三大公司为 Mobile GIS 技术做出了极大的贡献。Autodesk 公司开发 Autodesk OnSite 的 “移动访问”模块。ESRI 研制了 ArcGIS 软件产品—ArcPad。而Intergraph 建立自己的移动