汽车自动导航系统、车载娱乐设施

汽车自动导航系统、车载娱乐设施 哈尔滨应用职业技术学院 毕 业 论 文 教 务 处 制 毕业论文项目 哈尔滨应用职业技术学院毕业设计(论文) 摘 要 进入21世纪，汽车工业已成为世界的支柱产业，汽车在日常生活和工作中起的作用也越来越突出。而如何实现各类车辆的有效指挥、协调控制和管理已经成为交通运输和安全管理部门面临的一个重要问题。 汽车导航系统为汽车司机提供实时的信息服务，使交通网络快速、高效、安全的运行，为提高交通安全和提供良好的交通环境做出了相当的贡献。但现有导航系统这种贡献是有限的，它仅局限于单车导航，并不能从本质上。 解决现有的交通安全问题，因为它没有和解决自车周围潜在的交通问题。 本文正是针对现有汽车导航系统存在的问题和新的发展需要提出新的研究方向——汽车导航信息共享系统(PSS)。 关键词:汽车导航;组成;软件系统;规划;市场需要;故障实例 哈尔滨应用职业技术学院毕业设计(论文) Abstract entering 21st century in recent years, the auto industry has already become the pillar industry of the world, it is more and more outstanding 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 offer 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 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 direction -Automobile Navigation Public Space System (PSS) Keywords : Carnavigation;composition;software system ;planning;fault;examples 哈尔滨应用职业技术学院毕业设计(论文) 目 录 摘 要 ----------------------------------------------------------------------------------------------- I Abstract ------------------------------------------------------------------------------------------- II 目 录 --------------------------------------------------------------------------------------------- III ——————————————————————————————————————————————— 第1章 课题的来源 ---------------------------------------------------- 错误～ 未定义书签。 1.1 引言 ------------------------------------------------------------------------------------ 1 1.2 系统组成及特点 --------------------------------------------------------------------- 1 1.3 系统功能及工作原理 --------------------------------------------------------------- 3 1.3.1 GPS_GPRS定位系统车载终端原理 ------------------------------------- 3 1.3.2 该系统车载终端的工作原理 ---------------------------------------------- 4 1.4 系统软件设计 ------------------------------------------------------------------------ 6 第2章 汽车导航系统的组成 ----------------------------------------------------------------- 8 2.1 全球定位系统 ------------------------------------------------------------------------ 8 2.2 汽车导航系统 ------------------------------------------------------------------------ 8 第3章 汽车导航仪的核心功能 ------------------------------------------------------------- 10 ——————————————————————————————————————————————— 3.1 地图查询 ----------------------------------------------------------------------------- 10 3.2 路线规划 ----------------------------------------------------------------------------- 10 3.3 自主导航 ----------------------------------------------------------------------------- 11 3.1.1输入数据信息 ----------------------------------------------------------------- 11 3.1.2显示电子图 -------------------------------------------------------------------- 11 3.1.3汽车自动导航系统输出设备 ----------------------------------------------- 12 第4章 导航系统的实用性 ------------------------------------------------------------------- 13 哈尔滨应用职业技术学院毕业设计(论文) 4.1 市场需求 ----------------------------------------------------------------------------- 13 4.2 导航系统的实用优势 -------------------------------------------------------------- 13 4.2.1 CMMB数字电视 ----------------------------------------------------------- 13 4.2.2 电子预警 --------------------------------------------------------------------- 14 ——————————————————————————————————————————————— 4.2.3 TMC实时路况 -------------------------------------------------------------- 14 4.3 小结 ----------------------------------------------------------------------------------- 14 第5章 汽车导航系统应用的新技术 ------------------------------------------------------- 16 5.1动态交通信息系统 ------------------------------------------------------------------- 16 5.2 汽车导航系统在交通管理中的应用 -------------------------------------------- 16 5.3导航仪常见故障 ---------------------------------------------------------------------- 17 5.3.1 显示屏显示错误 ------------------------------------------------------------- 17 5.3.2导航不读盘 -------------------------------------------------------------------- 17 总 结 ------------------------------------------------------------------------------------------- 18 致 谢 --------------------------------------------------------------------------------------------- 19 参考文献 ------------------------------------------------------------------------------------------ 20 ——————————————————————————————————————————————— 哈尔滨应用职业技术学院毕业设计(论文) 第1章 课题的来源 1.1 引言 目前,随着人民生活水平的提高,交通工具越来越多,安全服务也越来越受到重视,尤其是车载监控系统越来越多地受到业界的关注。本文介绍了作者设计的一种车载监控系统(以下简称为车载系统),并重点介绍了车载系统终端的设计与实现。该系统将GPRS、GPS技术相结合,利用GPRS的数据传输功能,实现移动车辆与监控中心的双向数据传输,以实施对车辆运行状态、安全状态、技术状态的监控。 1.2 系统组成及特点 由于在GPS_GPRS定位系统中,涉及到了GPS卫星定位技术与GPRS通用分组无线业务的相关应用,从而在系统的组成中,GPS与GPRS无疑是整个系统的核心部门,下面就GPS系统与GPRS系统, 以应 全球定位系统(GPS,Global Positioning System)是美国从上世纪70年代开始研制、历时20年、耗资200亿美元、于1994 年全面建成、具有在海、陆、空进行全方位实 GPRS是欧洲电信协会GSM系统中有关分组数据所规定的。它采用信道捆绑(目前GPRS的设计 可以在一个载频或8个信道中实现捆绑)和增强数据速率改进实现高速接入,理论上可提供高达115kbps的空中接口传输速率,使若干移动用户能够同时共享一个无线信道,一个移动用户也可以使用多个无线信道。实际不发送或接收——————————————————————————————————————————————— 数据包的用户仅占很小一部分网络资源,并且网络容量只有在实际进行传输时才被占用。 哈尔滨应用职业技术学院毕业设计(论文) 为了实现GPRS,需要在现有的GSM网络中引入3种新的逻辑网络实体:服务GPRS支持节点(SGSN)、网关GPRS支持节点(GGSN)和分组控制单元(PCU)。GPRS与现有的GSM语音系统最根本的区别是,GSM是一种电路交换系统,而GPRS是一种分组交换系统。因此,GPRS特别适用于间断的、突发性的或频繁的、少量的数据传输, 也适用于偶尔的大数据量传输。这一特点正适 基于以上对GPS系统和GPRS系统的简要介绍,可以得出GPS_GPRS定位系统车载终端的组成及特点。其中,系统结构方框图如图1-1所示,系统工作流程为:GPS_GPRS定位系统车载终端将其所获取的当前GPS地理位置信息,通过GPRS方式上传到系统服务器。客户端可以通过专用GIS软件或IE浏览方式,对当前受监控车辆所在的位置、车速及行进方向进行实时监控,并可以通过网络对车载终端进行控制,实现移动车辆与监控中心的双向数据传输,完成对车辆运行状态、安全状态、技术状态的监控。 图1-1 导航设备总成 哈尔滨应用职业技术学院毕业设计(论文) 1.3 系统功能及工作原理 1.3.1 GPS_GPRS定位系统车载终端原理 GPS区域映射系统通过对分布式转发器的时延控制,实现定位区——————————————————————————————————————————————— 域上的映射关系,使由GPS制导的武器错误定位,从而偏离原有的目标,实现对重要目标的保护。文章首先给出了求解区域映射系统中虚拟点邻域的迭代算法,在此基础上分析了虚拟点与真实点的位置关系以及转发器的分布对映射比例的影响,并在有效干扰区域内,对如何选择虚拟点的位置和转发器的分布以达到映射比例的优化进行了研究,得出的结论为实际应用提供了参考。 图1-2 工作过程 (1 (2)用户连续定位信息查询 / (3 哈尔滨应用职业技术学院毕业设计(论文) (4)设置 GPS (5)硬件点对点下载 GPS (6)备开关(电平)输出/输入端子,实现与车用防盗报警器、紧急报警(SOS) 、 (7)安防功能:可以通过手机短信、直接遥控、网络等三种方式进行设/撤防操作。同时具备应急、紧急求助功能。且当系统在一定程度上遭到破坏或出现异常时, 系统终 ——————————————————————————————————————————————— (8)监听功能:用户可通过手机短信,或者网络对监听号码(接警号码)进行设置并发送监听命令(监听电话主动挂机则结束监听),且当系统在一定程度上遭到破坏或出现异常时 , (9)电话功能:通过电话手柄 , (10 1.3.2 该系统车载终端的工作原理 车载终端由W77E58实现控制,其核心部分主要包括PPP及TCP/IP协议栈、GPRS控制、GPS控制,以及外围接口控制。CPU内嵌PPP及TCP/IP协议栈,同时分别通过串行口UART0去控制GPRS的工作,通过串行口UART1去控制GPS的工作。 (1)CPU对GPRS的控制 主要是通过串行口UART0发送AT命令实现。同时,在该系统设计中,CPU还可以通过控制I/O口电平输出状态,对GPRS进行硬件复位,以防止意外情况下的不可恢复性死机(值得注意的是,通常情况下,GPRS模块都有软件复位命令,为实现对GPRS模块的保护,最好在软件复位命令无效时 , (2)CPU对GPS的控制 主要是通过串行口UART1发送控制命令实现(GPS采样周期的设置、GPS输出 ——————————————————————————————————————————————— 哈尔滨应用职业技术学院毕业设计(论文) 数据选择 、通讯波特率设置等),同时也是通过串行口UART1接收GPS定位信息,由于GPS输出数据采用NMEA-0183(Ver2.0)格式,输出数据为多组,在本系统中,仅选择了取其中的一组数据:GPRMC(推荐最小数据量的GPS具体/传输数据),其格式见图3,其中,当且仅当GPS输出数据为有效定位数据时,对应的UTC时间才为当前准确时间。 图1-3 数字模型 (3)CPU对其它外围接口的控制 主要通过通用I/O口实现开关(电瓶)输入/输出,同时通过外部中断的方式实现了与车用防盗报警器、紧急报警( SOS (4)CPU对系统的整体控制 首先,CPU完成对GPRS、GPS及外围接口的初始化工作;其次,CPU通过串行口UART1对GPRS进行操作,完成从拨号到PPP协商(创建 PPP PPP回叫控制、协商和调用网络层协议),并与服务器建立起TCP连接;然后,在保证与服务器之间的TCP连接正常的前提下,实现与服务器之间的数据交互与控制;最后,CPU还必须要周期性地对系统终端的当前状 态作出测试及判断,并对各种实际情况作出相 哈尔滨应用职业技术学院毕业设计(论文) 应的处理 , 1.4 系统软件设计 ——————————————————————————————————————————————— 在整个GPS_GPRS定位系统的设计中,涉及到服务器软件、客户端应用软件及车载终端底层软件。在此 , 在GPS_GPRS定位系统车载终端底层软件的设计中,程序采用了模块化设计,软件由一个主程序和若干个子程序构成,其中,子程序主要完成一些单一的基本功能,主程序则主要负责完成对各个功能模块(即子程序)的调用,同时对车载终端的资源及 图1-4 电子程序 当系统完成GPS及GPRS的初始化之后,即进行网络拨号、PPP协商、TCP联结等操作,当车载终端与服务器之间建立起网络联结之后,便可通过自定义的车载终端与 服务器之间的通讯协 在此过程中,系统会首先判断,当前系统是否允许终端将GPS数据进行上传,并进行相应操作;同时,会检测是否收到控制命令(包括通过网络发出的控制命令,或通过短信 哈尔滨应用职业技术学院毕业设计(论文) 方式发出来的命令,或是通过遥控器发出的控制命令),倘若收到了控制命令,则对命令的合法性作出判断,并进行相应的处理。 同时,系统会定时对网络质量进行测试,倘若网络测试正常,则返回到继续判断控制命令及对系统当前状态进行处理;倘若网络测试不正常,则进行有限次尝试,倘若有限次尝试均以失败告终,而主动断开网络连结,并对GPRS作出复位及再次初始化操作,之后,再重复主程序——————————————————————————————————————————————— 的拨号、PPP协商、 TCP 其中,与GPRS的数据交换,通过串行口UART0中断完成;与GPS的数据交换,通过串行口UART1完成;另外,外部警情接收通过外部中断0和1完成,无线遥控接收由外部中断2完成。通讯超时及定时处理,由定时器TIME2完成,它们均以子程序的形式存在于车载终端控制软件中,同时还包括一些对GPRS、GPS模块进行初始化及设置,以及PPP协议、TCP/IP协议的解析与实现子程序 , 由以上对车载终端控制程序的说明可知,车载终端工作流程控制程序的工作流程: ( 1 (2)与服务器建立 TCP ( 3 (4)向服务器发送GPS定位数据 (5)默认状态下,按设定周期(默认状态为每5秒一帧), 定位数据不间断地上传 (6)网络状态检测及网络质量测试,并据网络当前状况,作出相应处理(比如断线重拨) (7)接收网络或第三方控制或操作命令,并作出相应处理(比如:——————————————————————————————————————————————— GPS采样周期设定、停止发送GPS数据、开始发送GPS数据、设置监听号码、更改操作密码等) (8 )处理突发警 哈尔滨应用职业技术学院毕业设计(论文) 第2章 汽车导航系统的组成 汽车导航设备一般是由GPS天线，集成了显示屏幕和功能按键主机，以及语音输出设备(一般利用汽车音响系统输出语音提示信息)构成。受车内安装位置限制，一般汽车导航设备和汽车视像音响合成一起，可以播放CD、VCD和DVD碟，其中DVD驱动器负责读取电子图DVD光盘，一些汽车导航系统又称为DVD导航系统。 2.1 全球定位系统 介绍汽车导航系统必然要涉及到全球定位系统，即GPS。GPS是英文Global Positioning System(全球定位系统)缩写，它是由空间卫星、监控和用户接收等三大部分组成。空间卫星由24颗卫星组成一个分布网络，分别分布6条离地面2万公里、倾斜角为55?球准同步轨道上，每条轨道上有4颗卫星。GPS卫星每隔12小时绕球一周， 使球上任一点能够同时接收7,9颗卫星信号。地面共有1个主控站和5个监控站负责对卫星监视、遥测、跟踪和控制。它们负责对每颗卫星进行观测，并向主控站提供观测数据。主控站收到数据后，计算出每颗卫星每一时刻精确位置，并3个注入站将它传送到卫星上去，卫星再将这些数据无线电波向面发射。 ——————————————————————————————————————————————— 2.2 汽车导航系统 汽车导航系统中GPS信号接收器接收卫星发送信号，卫星信号计算出地面接收机当前位置。地面接收机同时收到4颗以上卫星信号，计算精确位置及发送信号时刻，计算当前点位置。汽车导航系统车轮传感器、磁传感器和偏航传感器等三种传感器获取数据，确定汽车速度和位置。车轮传感器记录车轮速度，产生脉冲信号用于定时计 哈尔滨应用职业技术学院毕业设计(论文) 算行驶距离和方向变化。磁传感器励磁绕组感应出电压脉冲，测量出沿途磁场水平分量大小与起始点磁场比较，为车载电脑提供补偿数据。电子图存储容量能够存储汽车运行区域所有数据，车载电脑与存储道路网络数据不断比较判断，更正定位误差确定最佳行驶路径。目前先进汽车导航系统多用单片机结构，嵌入式操作系统，软件代码存储于ROM中，代码简洁，运行可靠，启动及关闭迅速，具有几乎完整,,组件和输入输出端口，适应汽车恶劣工作环境，高温或低温以及剧烈振动环境下工作可靠性高。 哈尔滨应用职业技术学院毕业设计(论文) 第3章 汽车导航仪的核心功能 3.1 地图查询 硬件是基础，软件是灵魂，GPS导航仪的“灵魂”包括两个方面——软件引擎和地图数据，这两者是导航仪能否把你带到目的地的关键所在。电子导航地图是GPS导航仪赖以工作的另一个重要组件，电子导航地图的正确与否就直接决定了车主能否更快捷、更轻松地到达——————————————————————————————————————————————— 目的地。在当前的市场上，不论是国产还是完全进口，车载GPS产品内置的地图无非都是国内仅有的几个资源，质量也是参差不齐。一般来说，正规品牌的GPS导航仪都会提供一年的免费更新，或者按次数计算，支持2次左右的免费更新服务。而在此之后更新地图就需要缴纳一定费用，一般来说GPS图商的地图更新维持在半年一次的水平，也有一些厂商每三个月更新一次数据，更新一次的费用在两百元左右。 3.2 路线规划 作为导航产品，消费者最关心的当属它的收星能力，即信号接收能力。目前市场上销售的车载GPS大多数都会采用SiRFStarIII第三代芯片，这类芯片的优势是在有遮挡和天气情况恶劣的情况下可以捕捉和跟踪信号、减轻高楼林立带来的信号干扰。此外，芯片的好坏还直接关系到计算路径时快捷准确的好坏。去同一个目的地，芯片的不同可能会出现不同的路线，而我们需要的是最佳路线。购买大品牌的产品不仅本身质量有保证，同时也可以享受一定年限的免费升级服务。选品牌其实也是在选售后，对于GPS导航产品来说，后续的服务问题更为重要，因为地图是在实时更新的。不同的厂商，获取地图数据的来源不同，免费的更新方式也有多种多样。购买时做好了解， 哈尔滨应用职业技术学院毕业设计(论文) 可以避免使用后一些不避免的麻烦。此外，开机速度和反应速度都是重要参数，由于开车时要时刻注意安全并且汽车在高速行进中，因此速度快可以提升车辆导航的精确度，同时也可以节约使用者的操作时间，省时更省心。 3.3 自主导航 ——————————————————————————————————————————————— 汽车自动导航系统作用是GPS接收机提供车辆当前位置和用户输入车辆目、参照电子图计算行驶路线，并行驶中将信息提供给驾车者。目前世界上应用较多是自主导航，其主要特征是每套车载导航设备都自带电子图，定位和导航功能全部由车载设备完成。它工作过程主要步骤: 3.1.1输入数据信息 出发前，车主将目输入到导航设备中，系统显示电子地图上直接点击选取点，是借助某种输入方法，将目名称输入到系统中。输入设备不同，可以有不同名输入方法，依靠按键或触摸屏可以实现几乎所有操纵功能。便利，目前人们也开发语音识别技术产品。 3.1.2显示电子图 汽车导航系统中至关重要一部分是存储光盘或内置存储器(如硬盘)中电子图，电子图中存储了一定范围内的道路和交通管制信息，与点对应存储了相关经纬度信息。汽车导航主机从GPS接收机到计算确定当前点经纬度，与电子图数据对比，就可以随时确定车辆当前所在点。一般汽车导航系统将车辆当前位置默认为出发点，用户输入了目之后，导航系统电子图上存储图信息，就可以自动计算出一条最合适推荐路线。有系统中，用户还可以指定途中希望途径点，指定一定路线选择规则(如不允许高速公 哈尔滨应用职业技术学院毕业设计(论文) 路、行驶路线最短原则等)。推荐路线将以醒目方式显示屏幕上图中，同时屏幕上也时刻显示出车辆当前位置，以提供参考。行驶过程中车辆偏离了推荐路——————————————————————————————————————————————— 线，系统会自动删除原有路线并以车辆当前点为出发点重新计算路线，并将修正后路线作为新推荐路线。 3.1.3汽车自动导航系统输出设备 汽车自动导航系统输出设备包括显示屏幕和语音输出设备。显示屏幕一般是个100,150毫米(4,6英寸)液晶显示屏需要手写识别作为输入，显示屏表面还有一张透明触摸屏做保护)它屏幕可以由几十万个点阵组成，全屏幕有30多万个像素，常用分辨率有640×480或774×435，可以支持高清晰度图像和DVD放像功能。主要显示内容包括:图(包括相应道路名称、公路编号、重要点名称等)、车辆当前位置、推荐路线等，用户设定还可以显示附近维修站、加油站、停车场及其他公共服务单位名称及理位置等信息，以方便用户需要。 哈尔滨应用职业技术学院毕业设计(论文) 第4章 导航系统的实用性 4.1 市场需求 纵观汽车导航市场，为了吸引消费者的眼球，汽车导航的附加功能方面可谓满目琳琅，然而，在看各种花哨的附加功能同时，则应侧重附加功能的实用性。 就车载导航仪的电池容量来说，尽管GPS产品基本上都会随机提供车载电源，但是如果点烟器接口出了问题，又或者需要再接上其它产品的话，内置的锂电就派上用场了。电池拥有多长的续航能力，即导航仪在断开充电器后能够继续使用多长时间，也是评定导航仪好与否的一个标准。续航时间体现了机器的能耗效率，也体现了机器的综合性能。消费者在选购GPS时最好选择内置锂电池——————————————————————————————————————————————— 容量在1000mAh以上的导航仪，通常能够提供7,8小时的待机时间。除此之外，包括天线、屏幕、声音以及配件等均是考察的细节。车载GPS天线通常都是内置，而配备的吸盘支架要留意吸盘是否平滑和尺寸是否够大，防止车颠簸时吸盘脱落;也需留意支架调整角度是否方便以及电源线的长度是否合适，避免出现线过短够不着点烟器电源的尴尬局面。值得注意的是，触摸屏的大小和灵敏也是很关键的，屏幕太小让驾驶者不能集中注意力;不灵敏会让人觉得耽误时机，影响驾驶心情。车载GPS是用来听的导航仪，相对来说声音可能比屏幕还要重要一些。音量要尽可能大，清晰。 4.2 导航系统的实用优势 4.2.1 CMMB数字电视 这个功能已逐步作为标配而成为了GPS宣传的重要卖点，然而，我们需要注意的 哈尔滨应用职业技术学院毕业设计(论文) 是，CMMB数字电视存在一点很明显的缺陷，因为CMMB数字电视术语采用的是广播式信号，所以在室内或者郊外信号会很明显变差，另外，从收费上看，目前的CMMB数字电视不是件“免费品”，尽管每年收费少，但是在选购时，建议消费者购买带有三年资费的产品。 4.2.2 电子预警 流动测速、电子预警这些专有名词我们听的并不少，其实对于一般开车比较守规矩的用户来说，带有电子狗数据的产品就完全足够了，不必选择一些花样繁多的产品，可以说，如果要求不高的车主，任何——————————————————————————————————————————————— 一款带电子狗的导航产品都能满足此需求(几乎所以品牌导航产品都带有这个数据)。不过，如果你是喜欢开快车的朋友，则建议购买一台带有电子狗一体机的产品，那样更为实用。 4.2.3 TMC实时路况 TMC实时路况可有效减少用户在道路上的拥堵时间，这个功能在国外已被认可为很实用，它能通过系统统计数据之后演算出路况预测，导航仪可以根据这些数据选择是否换一条路线行驶，从而尽量避免绕道。不过，因车况比较难以掌控，所以此项功能并不能达到百分之百的规避拥堵。 4.3 小结 GPS的搜星与导航软件无关，而是与导航产品硬件相关，一般在空旷地方或者室外即可有良好的搜星表现，搜星颗数达到7颗的即表示信号良好，建议消费者在选购时试用一下搜星信号(在GPS信息里查询即可)。另外，在室内和停车场试用导航，并不能体现其效果，所以车主如果遇到此情况，可放心使用。 哈尔滨应用职业技术学院毕业设计(论文) 如果长时间不用GPS，那么第二次启动GPS时，会与上一次使用间隔的时间、距离有一定关系，重新开启时GPS搜星定位需要经过一次较长的时间，如果前后两次间隔短，那么第二次启动GPS速度会很快。新机在第一次启动时时间较长是正常的，2到10分钟均属正常范围，而一旦GPS定位之后，后期再次使用就可以很快进入工作了。如果出现GPS定位慢或无法定位的时候，大家需确定是否有卫星信号被捕捉。 ——————————————————————————————————————————————— 哈尔滨应用职业技术学院毕业设计(论文) 第5章 汽车导航系统应用的新技术 5.1动态交通信息系统 “动态交通信息系统”是欧洲成熟的车载智能交通导航技术，能够及时报道交通路况，指引最佳行驶路线。该系统目前在欧洲和美国已经得到广泛使用并深受好评，该系统还具有高度的灵活性和适应性，完全可以适用中国交通网络的要求。通过对现有广播技术的智能开发，该系统只需极少的投入。大众汽车公司与欧盟在智能交通技术领域有着紧密合作关系，日前分别在北京和上海第一次展示这一最新技术。在具体使用“动态交通信息系统”时，驾驶者只需将目的地输入到大众汽车所装载的导航仪里，就可以收到全部重要的交通信息，包括自动测算出的最佳行车路线，以及如何避让交通拥堵路段，并可显示出预计的行程时间，使驾驶者可以更好地安排自己的日程。 5.2 汽车导航系统在交通管理中的应用 利用GPS和电子地图可以实时显示出车辆的实际位置，并任意放大、缩小、还原、换图;可以随目标移动，使目标始终保持在屏幕上;还可实现多窗口、多车辆、多屏幕同时跟踪，利用该功能可对重要车辆和货物进行跟踪运输。 查询资料可以文字、语言及图像的形式显示，并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任意目标的所在位置进行查询，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。 ——————————————————————————————————————————————— 导航技术发展到今天已经超越了简单的点到点式的路线，基于地图的独立驾驶辅助系统和汽车间的协作式安全系统是下一步发展目标。纵观导航市场的发展趋势，低成本、联网的车载导航系统(两用便携导航仪)将会在中低档汽车市场占据一定的份额。集成ADAS和紧急救援呼叫的导航系统将是所有高档汽车的标准配置。此外，为了给车厢带来家中客厅的感受，WMA、MP3、DIVX、MPEG等格式的音视频内容播放和文件下载功能将会集成到汽车导航系统中。当前，全球车载无线技术正经历着日新月异的变化，其中最受关注的就是车载GPS设备。车载GPS曾经一度属于“奢侈品”。然而在过去几年里，经过CSR和SiRF(现已合并)等公司不断的开拓进取，GPS芯片比以前外形更小巧、速度更快、成本更低。GPS系统，不论其是原厂内置或是后装市场PND或是基于车载立体声系统，如今都是普通人唾手可得的。 当前车载GPS行业发展的普遍趋势与前几年基本相同。尽管其应用范围仍不断扩大，但是用户始终都希望能够降低成本。此外，还有些最新的进展，比如增强了移动设备和GPS系统之间的交互性。 车载导航领域最大的变化也许就是各种无线技术在车内的普遍“共存”。随着不断的发 哈尔滨应用职业技术学院毕业设计(论文) 统，其整体功能超出部分功能之和。CSR公司和SiRF公司的合并也见证了无线技术“整合”的事实。合并之后，我们在短距离移动手机连接技术和GPS芯片集市场中处于领先地位。通过结合多种技术，新的CSR公司成为全球——————————————————————————————————————————————— 最具实力的协作式GPS车载设备厂商。 相信不久以后导航系统会存在每一辆汽车上，普及到每一个人都能够方便,并且非常简易的使用它，它会成为人们生活中不可缺少的一部分，所以汽车导航系统具有广阔的发展空间。 5.3导航仪常见故障 5.3.1 显示屏显示错误 故障现象:显示屏上的全球定位系统的图标(例如“GPS”字样)颜色呈灰色或不显示。 故障原因:导航模块没有接收到卫星信号;导航天线或导航模块性能不良 。 故障诊断:(1)检查车体周围有无屏蔽物遮挡，应将车辆移到户外空旷处继续检查。车辆在高层建筑、隧道以及地下停车场时，导航信号可能被屏蔽。 的位置进行试验。可以使用延长线将导航仪天线移到没有贴太阳膜的玻璃处或接出车外，这样操作后如果有信号出现，说明是太阳膜的原因;如果没有信号出现，说明导航天线或导航模块性能不良。 (2)导航天线的安装位置应处于水平状态。 (3)检查导航模块是否进水，如果在仪表板上放置水杯可能导致导航模块和导航主机进水。 故障现象:在正常导航的过程中，电子地图突然不变化或出现一片空白。 故障原因:车速过高，导航仪处理信息的速度慢;将显示区域设置到没有道路的位置;显示比例尺设置过大。 ——————————————————————————————————————————————— 5.3.2导航不读盘 故障现象:导航主机不读盘。 故障诊断:应确认地图光盘是否正确。检查光盘表面有无污渍，如果有，对光盘进行清洗或更换;检查导航主机是否有正常的电源。对于后加装的汽车导航仪，如果导航仪使用点烟器供电，应检查点烟器能否正常工作。 哈尔滨应用职业技术学院毕业设计(论文) 总 结 自主式导航系统是智能交通系统的一个重要组成部分，这一智能系统不仅能实现安全、通畅的驾驶，缓解和避免交通堵塞，而且能使车辆的移动和使用变得更加方便，促进了汽车消费和使用环境的完善。 近年来微电子技术的发展使得GPS接收机的价格大幅度下降，大大促进了GPS在民用领域的发展，尤其在车辆导航领域，它己经成为GPS应用领域最大的一个产业。装载GPS导航系统的车辆，大部分行驶在市区中，因此，GPS定位系统的工作必然会受到市区特定环境的不良影响，甚至无法完成定位。因此，本文着重研究了GPS,DR组合导航系统，以实现连续、实时的定位导航，同时，为了向驾驶者提供近于无误差的定位结果，本文也研究了地图匹配方法。 本文首先介绍了车辆定位导航系统的发展，分析了GPS在车载导航中可采用的导航方式，研究了车辆导航中GPS系统的定位解算方法及系统的主要误差，分析了GPS定位结果的坐标转换。为了完成GPS导航子系统的软件设计，介绍了串口通信和GPS接收机数据输出格式的问题。 为了弥补GPS导航子系统的不足，本文介绍了航位推算系——————————————————————————————————————————————— 统的基本定位原理。硬件配置及其误差分析。在全面比较两种基本的GPS和DR数据融合方式优缺点的基础上，设计了基于切换方式的GPS,DR组合导航系统。 为了向用户提供近乎无误差的定位结果，本文分析了车载定位导航系统数字地图的数据组织方式，并且更深入地研究了道路网络层的数据编码，然后比较了两种最基本的匹配方法:基于投影的地图匹配方法和基于模式识别的地图匹配方法，并提出了一种改进的基于投影的地图匹配方法。 “智能车载导航系统”进行了总结，并对以后自主导航系统开发工作的发展方向以及工作重点提出了具体的建议。建议把导航系统完全的应用到汽车上，使汽车导航系统彻底的智能化。 哈尔滨应用职业技术学院毕业设计(论文) 致 谢 一段时间的汽车导航系统探究学习生活转眼间已进入了尾声，这篇论文，为我的专科学习划上了一个句号，希望也是一个新的起点。今天，在即将离开学校、踏上工作岗位的时刻，我唯愿将满怀的激动化作感激，献给在这段历程中推动和扶助我前行的每一位师长和亲朋。 哈尔滨应用职业技术学院毕业设计(论文) 参考文献 [1]迟运祥，GPS原理与应用，山东省地图出版社，2008，84页 [2]邓中卫，GPS技术、应用与市场，北京航空工业出版社，2010(10，237页 [3]洪大永，GPS全球定位系统技术及其应用，厦门大学出版社，1998，161页 [4]金国雄，GPS卫星定位的应用与数据处理，上海同济大学出版——————————————————————————————————————————————— 社，2000(,， [5]刘大杰、施一民、过静君，全球定位系统(GPS)的原理与数据处理，上海同济大学出版社。1996(8，270页 [6]钱天爵等，GPS接收机使用与维修，北京海潮出版社，2006，190页 [7]王解先，GPS精密定轨定位，上海同济大学出版社，1997，105页 [8]袁建平等，GPS在飞行器定位导航中的应用，西北工业大学出版社，2000， [9]张三风 ，原理和展望选自汽车电器 ，2010 ，88 [10]综合报道 ，汽车与驾驶维修，2007-5-28 11:13 [11]网站查询，汽车导航仪突然出现故障的解决方法 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