小车跟踪与导航系统设计.doc

小车跟踪与导航系统设计 目录 摘要 1 关键字 1 Abstract 1 Key words 1 1 绪论 3 1.1本课题实现的意义 3 1.2 国内外GPS发展现状 3 1.3 国内外车载导航系统发展现状 4 1.4论文研究内容与结构安排 4 2 GPS的定位原理及应用 5 3 GPS接收机定位流程及设计方案 5 3.1 GPS接收机定位流程 5 3.2设计方案 6 3.2.1 GPS模块 7 3.2.2 AT89C-51单片机 8 3.2.3 显示部分 8 3.2.5 晶体振荡器 9 3.2.6 键盘部分 9 4 系统硬件电路设计 10 4.1串行通信 10 4.1.1 异步通信协议 10 4.1.2中断 10 4.2 显示与控制命令 12 5 系统软件设计 12 5.1 系统的软件流程 12 5.2接收总流程图 14 5.3 命令类型判断流程图（以 GPGGA为例） 15 5.4 GPGGA数据存储流程图 16 5.5 人机对话模块 16 结论 18 参考文献 18 附录1 程序清单 19 小车跟踪与导航系统设计 摘要：利用GPS和电子地图可以实时显示出车辆的实际位置，并可任意放大、缩小、还原、换图；可以移动，使目标始终保持在屏幕上；还可实现多窗口、多车辆、多屏线路规划完毕后，显示器能够在电子地图上显示设计路线，并同时显示汽车运行路径和运行方法为用户提供主要物标，用户能够在电子地图上显示其位置。同时，监测中心可以利用监测控制台对区域内的任意目标所在位置进行查询，车辆信息将以数字形式在控制中心的电子地图上显示出来GPS 电动小车 LCD显示器 AT89C51 1 绪论 1.1本课题实现的意义 随着交通运输业的发展，怎样利用现代科技解决目前城市中日益严重的交通问题，提高车辆的使用效率、降低损耗，建立集监控、指挥、科学管理、协调运营、安全防范为一体的指挥监控体系，并加强对不可预见之危险的安全防范能力，就成为迫切解决的问题。利用GPS进行小车跟踪与导航具有深远的意义。 GPS设备（Global?Position?System）即全球定位系统，用于接收并解析太空中数个卫星回传电波中的轨道信息及时刻信息，来计算出GPS接收器所在位置的经度、纬度、水平高度及移动速度。GPS设备基本配备通常包含了一个GPS接收器、解析器及一部高效率的微电脑GPS是由美国国防部开发的星基无线电导航系统。GPS每天24小时为全球陆、海、空用户全天提供三维位置、速度和时间。它比其它无线电导航系统精度更高。?由三部分组成：空间段、控制段和用户段空间段由分布在6个轨道面上的24颗卫星组成。卫星轨道高度20200km，倾角55度，周期12小时。卫星的轨道分布保证在世界各地任何时间可见到至少6颗卫星，卫星连续向用户提供位置和时间信息?控制段由一个主控站、5个监测站、三个注入站组成。主控站位于Colorado。监测站跟踪视野内所有GPS卫星、收集卫星测距信息，并把收集的信息送到主站。主站计算卫星精密轨道，并产生每颗卫星的导航信息，通过注入站传送到卫星。用户段由接收机、处理器和天线组成。通过接收卫星广播信息计算出用户的位置速度和时间GPS的概念是基于卫星测距，用户通过测量他们到卫星的距离来计算自己的位置。卫星的位置当已知值，每个GPS卫星发送位置和时间信号，用户接收机测量信号到达接收机的时间延迟，相当于测量用户到卫星的距离。同时测量四颗卫星就可以解出位置、速度和时间。 车载导航定位系统一经问世，即显示出强大的生命力和广阔的应用前景，并产生了巨大的社会和经济效益，成为90年代至今整个世界新的经济增长点之一。由于巨大的市场潜力和不可估量的发展前景，日本几乎所有的汽车生产厂家都参加了这一高科技角逐，仅近几年投入市场的车载自主导航新系统就有30多个。美国、欧洲和日本的车载导航仪产品已经日益走向成熟，形成了规模化的市场需求。如日本的宏达、尼桑、本田、马自达、三菱以及松下、先锋、阿尔派、健伍等公司都有自己的车载导航产品。世界其它发达国家如美国、德国、荷兰不甘落后，力图在该市场占有一席之地。目前在欧洲，由飞利浦、西门子开发的车载导航系统1995年已在雷诺、菲亚特等大众化民用车辆上使用；奔驰-S系列、宝马-7系列从上世纪90年代年起，厂装车辆已将GPS车载导航系统列在选装清单上。此外，根据《GPSWORDS》杂志刊登的美国工业发展研究机构的数据，2007年，日本、北美和欧洲每年约有2000万套产品售出，预测在2010-2015年间，约有60-70％的汽车在出厂时，就已装备车载导航系统，在以后时间里该系统的普及率将会逐渐提高到90％。 中国的车载导航技术经过十几年的市场培育，用户目标与需求已逐步明确，以及技术的研发、市场的培育的逐步完善，车用导航装置应用市场业已启动和日