汽车导航系统的应用技术___毕业论文-邱宸

本科生（自考）毕业论文（设计）题目汽车导航系统故障检测学生姓名邱宸班级学院吉林大学专业汽车服务工程指导教师谭立东摘要进入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，因为它没有分析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；软件系统；故障AbstractEntering21stcenturyinrecentyears，theautoindustryhasalreadybecomethepillarindustryoftheworld，itismoreandmoreoutstandingthattheautomobilefunctioninthedailylifeandwork.Howtorealizetheeffectiveconductandcontrolinharmonyandmanageofallkindsofvehicles，whichalreadybecomeanimportantproblemthatcommunicationandtransportationandsafeadministrativedepartmenthavefaced.Automobileofferreal-timeinformationservicetodriversbynavigationsystem，maketrafficnetworkfast，high-efficient，securityrunning，andmakesuitablecontributiontoimprovethetrafficsafetyandofferthemoretrafficenvironment.Butthiskindofcontributionislimited，itonlyconfinestonavigatebyowncar，whichcannotsolvetheexistingtrafficsafelyprobleminessence.Becauseithasnotanalyzedandsolvedthepotentialtrafficproblemaroundowncar.Thistextjustattheproblemwhichexistingautomobilenavigationexistsandnewdevelopmentneed，andproposethenewresearchdirection-AutomobileNavigationPublicSpaceSystem(PSS)Keywords:Carnavigationsoftwareault目录I目录第1章绪论.....................................................11.1引言........................................................11.2系统组成及特点..............................................11.3系统功能及工作原理..........................................31.4系统软件设计................................................6第2章汽车导航系统的组成.......................................82.1全球定位系统................................................82.2汽车导航系统................................................8第3章汽车导航仪的核心功能....................................103.1地图查询...................................................103.2路线规划...................................................103.3自主导航...................................................11第4章导航系统的实用性........................................144.1市场需求...................................................144.2导航系统的实用优势.........................................144.3小结.......................................................15第5章汽车导航系统应用的新技术................................175.1动态交通信息系统............................................175.2汽车导航系统在交通管理中的应用.............................17第6章导航仪常见故障..........................................196.1显示屏显示错误..............................................196.2导航不读盘..................................................19目录II6.3主机故障....................................................20第7章结语....................................................21参考文献.....................................................22致谢..........................................................23第1章绪论1第1章绪论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，全球定位系统（GPS，GlobalPositioningSystem）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、空进行全方位实时三维导航与定位能力的新一代卫星导航与定位系统。GPRS是欧洲电信协会GSM系统中有关分组数据所规定的标准。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。第1章绪论2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，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导航设备总成第1章绪论31.3系统功能及工作原理1.3.1GPS_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[1]。图1.2工作过程(1(2）用户连续定位信息查询/(3(4）设置GPS第1章绪论4(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(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，完成拨打和接听电话(101.3.2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，由于第1章绪论5GPS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具体内容/传输数据)，其格式见图1.3。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）、医疗服务、故障服务、点火信号等的接口。（4）CPU对系统的整体控制首先CPU完成对GPRS、GPS及外围接