愛華網(wǎng)???? 1 引言 導(dǎo)航定位的應(yīng)用非常廣泛，特別是在車載GPS導(dǎo)航應(yīng)用領(lǐng)域，導(dǎo)航定位的重要性得到了更大的體現(xiàn)。 導(dǎo)航定位的核心在于定位。實(shí)時(shí)性好、精度高是GPS導(dǎo)航定位的特點(diǎn)。現(xiàn)在流行的車載GPS導(dǎo)航定位方式主要以GPS配合電子地圖和GPS配合電子攝像頭的形式為主。這些方法有自己的優(yōu)勢，下面將對這些方法作比較詳細(xì)地分析，對這些方法的原理、特點(diǎn)、適用范圍作出歸納，在此基礎(chǔ)上提出基于Google Earth的GPS導(dǎo)航定位系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。 2 常用車載GPS導(dǎo)航定位系統(tǒng)原理及特點(diǎn) GPS配合電子地圖。GPS配合電子地圖的定位方法具有系統(tǒng)成本低、體積小、攜帶方便等優(yōu)勢，被廣泛地應(yīng)用于各類車型的導(dǎo)航定位系統(tǒng)中。但是，傳統(tǒng)的GPS配合電子地圖的方法，需要制作電子地圖，而中國正在實(shí)施大規(guī)模的基礎(chǔ)建設(shè)，交通道路和基礎(chǔ)設(shè)施時(shí)有更新，導(dǎo)致了電子地圖不是即時(shí)更新的，不能真實(shí)地反映道路的情況，容易造成誤導(dǎo)。 同時(shí)，在制作電子地圖時(shí)，需要進(jìn)行坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換，還要進(jìn)行地圖匹配的算法研究，加之在市場利益的驅(qū)使下盜版的電子地圖成風(fēng)，最終導(dǎo)致了定位精度嚴(yán)重受損。 GPS配合電子攝像頭。GPS配合電子攝像頭的定位方法利用攝像頭對車倉內(nèi)以及周圍的畫面進(jìn)行實(shí)時(shí)抓拍，并將抓拍到的圖片在呈獻(xiàn)給司機(jī)的同時(shí)傳輸給監(jiān)控人員，具有實(shí)時(shí)性好等優(yōu)勢。 這種方法并不能很好的進(jìn)行定位以及檢測車艙內(nèi)的環(huán)境，只可以對車輛周圍的景物進(jìn)行實(shí)時(shí)抓拍，并且由于建設(shè)等原因，道路及基礎(chǔ)設(shè)施總在不停地變化，導(dǎo)致了沒有很好的電子地圖與抓拍的圖片進(jìn)行匹配等，GPS配合電子攝像頭在保證了實(shí)時(shí)性以及添加新性能的同時(shí)犧牲了定位的精度。 3基于Google Earth的GPS導(dǎo)航定位的原理 系統(tǒng)的框圖。系統(tǒng)的總體框圖如圖1所示 圖1 系統(tǒng)總體框圖 系統(tǒng)的原理。系統(tǒng)主要由監(jiān)控中心和數(shù)據(jù)采集兩大部分組成。監(jiān)控中心采用了通用的PC機(jī)，由監(jiān)控人員發(fā)送的命令經(jīng)Internet、GPRS無線傳輸給ARM處理器，由處理器對監(jiān)控中心發(fā)送來的命令進(jìn)行判斷并決定何時(shí)傳輸采集信息給監(jiān)控中心；數(shù)據(jù)采集部分利用ARM處理器將GPS和DS18B20采集回來的信息進(jìn)行運(yùn)算與處理，再通過GPRS將經(jīng)處理器處理后的數(shù)據(jù)通過GPRS網(wǎng)絡(luò)、Internet無線傳輸給監(jiān)控中心，同時(shí)將數(shù)據(jù)存放到PC機(jī)的Access數(shù)據(jù)庫中，并以Google Earth（GpsGoogleEarth）的形式呈獻(xiàn)給監(jiān)控人員。 4硬件設(shè)計(jì) GPS模塊設(shè)計(jì)。GPS模塊采用了HOLUX公司的M-87，M-87具有體積小、功耗低、定位準(zhǔn)確以及實(shí)時(shí)更新數(shù)據(jù)速度快等特點(diǎn)，被廣泛地應(yīng)用于車載導(dǎo)航定位領(lǐng)域。M-87通過串口的通信方式與處理器進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸，并且由GPS測得的數(shù)據(jù)有$GPGGA、$GPGLL、$GPGSA、$GPGSV、$GPRMC、$GPVTG、$GPMSS、$GPZDA等8種格式，在綜合考慮接收數(shù)據(jù)的種類和速率方面的因素，最終選擇了$GPRMC。 GPRS模塊設(shè)計(jì)。GPRS采用了華為公司的GTM900-C，這是一款工業(yè)級的無線通訊模塊。GPRS通過串口的通信方式與處理器進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸，同時(shí)通過GPRS網(wǎng)絡(luò)、基站、GPRS-Internet網(wǎng)關(guān)、Internet將由信息采集模塊采集到的信息傳輸?shù)奖O(jiān)控中心的PC機(jī)。 ARM模塊設(shè)計(jì)?；贏RM構(gòu)架的處理器采用了意法半導(dǎo)體公司的STM32F103RBT6，其電路的設(shè)計(jì)框圖如圖2所示 圖2 STM32F103RBT6原理圖 5軟件設(shè)計(jì) 下位機(jī)軟件設(shè)計(jì)。下位機(jī)設(shè)計(jì)的流程主要是利用ARM處理器對GPS、溫度傳感器采集到的信息進(jìn)行讀取與處理，再通過向GPRS發(fā)送AT命令進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸，軟件設(shè)計(jì)的流程圖如圖3所示 圖3 下位機(jī)軟件流程圖圖 4 上位機(jī)軟件流程圖 上位機(jī)軟件設(shè)計(jì)。上位機(jī)編寫的基于Google Earth的軟件GpsGoogleEarth實(shí)現(xiàn)了利用內(nèi)嵌Google Earth的方式進(jìn)行衛(wèi)星定位，同時(shí)將數(shù)據(jù)存儲到PC機(jī)的數(shù)據(jù)庫中。軟件設(shè)計(jì)的流程圖如圖4所示。 基于Google Earth的軟件GpsGoogleEarth實(shí)現(xiàn)后的界面如圖5所示 圖5GpsGoogleEarth軟件的操作界面 6結(jié)束語 本文首先介紹了車載GPS車載導(dǎo)航定位頻領(lǐng)域的現(xiàn)狀，對現(xiàn)有的一些導(dǎo)航定位的方法進(jìn)行了比較全面的分析，在此基礎(chǔ)上，給出了基于Google Earth的車載導(dǎo)GPS航定位系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，該系統(tǒng)有效地解決了精準(zhǔn)的實(shí)時(shí)定位與電子地圖進(jìn)行匹配之間的矛盾，并且具有很高的定位精度與定位速度，有效地實(shí)現(xiàn)了由監(jiān)控中心遠(yuǎn)程對車輛的位置以及車艙內(nèi)的環(huán)境進(jìn)行實(shí)時(shí)地監(jiān)控。 參考文獻(xiàn)
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