中国车载多媒体导航(GPS)系统市场分析

中国车载多媒体导航(GPS)系统市场分析（精选12篇）

中国车载多媒体导航(GPS)系统市场分析 第1篇

【关键词】车载多媒体导航（GPS）系统，市场，分析

【报告内容】

一、车载多媒体导航（GPS）系统市场现状分析

在中国汽车市场高速发展与汽车销售不断提升的同时，中国汽车产业的另一端--车载GPS导航市场也在蓬勃发展。未来五年内，中国车载GPS导航市场将持续保持快速的增长趋势，市场规模年均增长25%左右。

1、个性消费，中低端消费层主导

目前，国内消费者对车载导航影音系统的接受能力还停留在中低端水平上。对车载导航影音产品可接受的主流价位在2000-5000元之间，46%的消费者选择这一价位的产品，另外，受经济条件的限制，有26%的车主选择了价位在2000元以下的低端产品。价位在5000-10000元之间的产品只占市场总量的24%，而只占4%的音响发烧友和高消费人群有能力购买万元以上的车载导航影音产品。

所以，在目前的国内车载GPS消费者不仅将单纯的娱乐消费转变为多元化、个性化的理性消费，而且在车载GPS导航市场存在着高中低三个层次的消费，中低端消费层成为了市场的主导。

2、群雄纷争，后装市场烽烟四起

作为未来10年中国最具成长性的行业，汽车工业的快速发展，给国内的汽车后装市场也带来了新的发展机遇，据了解，车载GPS导航等车载AV设备的销售总额则突破了200亿元大关。再以导航系统为例，除了日益增多的私家车，数百万的货车、客车也都有待安装导航系统，其潜在的市场前景亦很广。

正是汽车GPS导航后装市场的巨大发展前景为不少投资者相中，这块蛋糕的分食者越来越多。据了解，自2005年起国内大大小小制造销售GPS导航产品的厂家逐年增加，到

2010年为止，制造销售GPS导航产品的厂家就高达232多家，数的上名的有好帮手、航盛、华阳、飞歌、天派、欧华等20多家大型厂家，数不上名的则就多如牛毛。

以及车主对影音导航品质的追求及个性化的需求，国内汽车影音导航市场上不断出现“建店热”、“促销热”“价格战”等热潮，各生产企业纷纷用自己的一套销售手法以及渠道来占有市场份额。国内车载GPS导航后装市场竞争已经是风起云涌，车载GPS导航市场进入了群雄纷争的时代。

3、新兴领地，前装配套持续增长

随着中国汽车产业的高速发展，私家车的不断普及，车载导航系统已逐渐被人们所认识，但其巨大的市场潜力已经引起各方的广泛关注。汽车前装GPS受制于汽车消费市场的变化，主要诉求于中高端车型，市场因此保持了平稳的增长态势。在前装市场，进口品牌占前装市场80%以上，其余多为国产高端车型以及15万元以上的车型。由于前装GPS市场进入门槛高，国外品牌优势明显。在2010年导航系统前装市场销量为42。5万套，同比增长15。2%。以上数据分析来看，中国导航系统在前装配置逐年增长，可见各个车系车型对DVD及导航配置的关注度明显上升，DVD及导航配置随着车的档次的提高在车中的普及率也随之升高，汽车导航系统配置已经成为消费趋向。

4、智领科技，车联网开启新领域

经过几年的高速发展，中国已经成为全球最大的汽车生产国之一。随着中国汽车市场的不断升温，汽车相关服务也德国阳光蓄电池A412系列随之应运而生。正是在这样的背景下，向中国汽车市场引入车联网服务已经开始成为众多整车厂中国战略的重要内容。

中国车载多媒体导航(GPS)系统市场分析 第2篇

全球定位系统具有在海、陆、空三方面进行全方位实时三维导航与定位能力,其主要目的.是为陆、海、空三大领域提供实时、全天候和全球性的导航服务,并用于情报收集、核爆监测和应急通讯等方面.GPS在民用方面发展很快,最为人们熟悉的是车载GPS导航.这是一套极其先进的系统,能够侦测汽车在行驶途中的现时位置,帮助驾驶者在陌生的道路环境中准确地掌握前往目的地的路线.介绍了GPS及其组成、特点、用途及定位原理,并介绍了GPS车载导航系统的组成、功能及类别.

作 者：曹淑华 吴文红 CAO Shuhua WU Wenhong  作者单位：长安大学,陕西,西安,710064 刊 名：现代电子技术  ISTIC英文刊名：MODERN ELECTRONICS TECHNIQUE 年，卷(期)： 30(23) 分类号：P228.4 关键词：GPS   卫星   定位   导航  

GPS车载导航系统的设计 第3篇

0 引言

目前关于GPS/GIS的研究已成为一个热点主题, 并得到迅猛的发展, 地图数据公司崛起, 导航软件推陈出新, 往嵌入式发展的趋势已经很明显[1]。市面上的导航仪大部分都是使用Win CE系统, 界面美观, 支持很多PPC版的导航软件, 但是Win CE不开源且运行时占用的资源较多, 对于嵌入式开发不利。采用linux作为系统内核, 可以更好地支持了研究人员的开发, 同时也支持大量的开源软件, 满足用户的各种需求[2]。虽然目前Linux平台下的开源导航软件很少, 但是支持GPS的工具却有很多, 像GPSdriver, Universal Maps Downloader等, 这些开源软件给研发者提供了便捷的开发途径。同时QT4作为linux的开发利器, 这几年发展迅猛, 已超越MFC, 仅次于java。综合上述信息, 本文介绍一种基于GPS的车载导航系统的设计, 使用linux内核+QT4, 并用Universal Maps Downloader工具制作嵌入式电子地图, 构建了一个集GPS信息显示、地图显示、最短路径显示为一体的完整系统。

1 系统方案设计

1.1 系统功能

(1) 定位功能

GPS通过接收卫星信号, 可以准确定出其所在的位置, 位置误差小于10米。利用GPS模块, 在地图上实时显示车辆当前的位置。

(2) 地图导航功能

用户可以直接在地图上点出目的地, 通过最短路径算法计算最短路径, 并在地图上显示, 从而实现导航。

1.2方案论证

导航终端设备要求界面美观、功耗低、易于操作。系统应有彩色触摸屏;低功耗、高速度的处理芯片;带有嵌入式操作系统;GPS信息接收模块;SD卡用以存放编译好的文件。系统结构框图如图1所示:

1.2.1 控制模块设计方案

方案1:采用凌阳公司的16位单片机, 它是16位控制器, 具有体积小、驱动能力高、集成度高、易扩展、可靠性高、功耗低、结构简单、中断处理能力强等特点, 用于语音处理和识别等领域, 满足GPS模块功能的需要。但由于本系统需要彩色人机交互界面, 对处理速度要求较高, 故不采用。

方案2:采用samsung的S3C2440。S3C2440采用ARM9内核, 实现了MMU、ARBA、BUS和HARVARD的高速缓冲体系结构。它是一块高性能、低功耗的嵌入式芯片, 并且可植入操作系统。在个人PDA领域应用较广。植入操作系统后, 用户在GUI编程方面具有很大优势。它内置AD/DA, 便于扩展语音模块[3]。故选用此芯片为主控芯片。

1.2.2 显示模块设计方案

方案1:采用LCD显示。液晶显示屏 (LCD) 具有轻薄短小、低耗电量。但不能实现触摸功能, 故不采用。

方案2:采用TFT显示。TFT屏幕带有四线式电阻触摸膜, 能实现触摸功能, 便于实现用户操作, 故采用。

1.2.3 电子地图设计方案

方案1:使用谷歌地图API或百度地图API函数接口, 实现地图浏览器显示功能, 实现方法简单, 界面简洁, 但是需要网络支持, 不能离线浏览地图, 不利于嵌入式手持设备上应用, 故不采用。

方案2:下载地图图片在QT Graphics View架构中添加, 实现平移和缩放等显示功能。界面质量高, 显示效率高[4]。无缝拼接显示图片有效地降低了内存, 提高了系统效率, 故采用。

1.3 总体方案确定

2 系统硬件设计

系统的硬件平台采用友善之臂的mini2440开发板, mini2440体积小, 便于携带;接口丰富, 易于扩展;功耗低, 便于长时间户外导航。本系统硬件设计的关键是GPS导航模块。

对比市面上的GPS模块, 本系统采用GR-87, 该模块采用Si RF第三代高灵敏度、低耗电量芯片Star III, 遵守GPS—NMEA0183协议, 具备快速定位及追踪20颗卫星的能力, 体积仅24×24×2.7mm, 带屏蔽外壳芯片内建200, 000个卫星追踪运算器, 大幅提高搜寻及运算卫星讯号能力[5]。内建WASS/EGNOS解调器。低耗电量, 具备有省电模式 (Trickle-Power) 功能, 以及在设定的时间才启动的定时定位 (Push–to–Fix) 功能。

3 系统软件设计

3.1 获取GPS信息

目的:打开与GPS连接的串口, 从GPS模块获得经纬度信息, 并存放在buffer中。

从串口读入数据的方法如下[6]:

(1) linux中的串口设备文件存放于/dev目录下, 其中串口一, 串口二对应设备名依次为“/dev/tty S0”、“/dev/tty S1”。在linux下操作串口与操作文件相同。

(2) 在使用串口之前必须设置相关配置, 包括:波特率、数据位、校验位、停止位等。串口设置由下面结构体实现:

(3) 在配置完串口的相关属性后, 打开串口进行读写操作了。其使用方式与文件操作一样, 区别在于串口是一个终端设备[7]。

打开串口使用以下语句:

fd=open ("/dev/tty S0", O_RDWR|O_NOCTTY|O_NDELAY) ;

恢复串口的状态为阻塞状态, 用于等待串口数据的读入。使用fcntl函数:

fcntl (fd, F_SETFL, 0) ;

串口的读写与普通文件一样, 使用read, write函数:

read (fd, buf, 8) ;

write (fd, buf, 8) ;

3.2 电子地图生成方法

(1) 利用网页版Google Map获得我们所需要的地图的一组对角

点击右上角“地图实验室”, 将经纬度提示工具启用, 然后指定地图需要点按住shift就会显示经纬度。

(2) 利用Universal Maps Downloader 6.63软件截取地图

在框中输入地图左上角和右下角的经纬度 (本系统以福建师范大学旗山校区地图作为设计对象) 下载地图, 如图2所示, 其中Left longitude=26.0402, Top Latitude=119.2017, Right longitude=26.0206, Bottom Latitude 119.2213。

(3) 获得地图上路口点的坐标信息

下载到地图之后, 用mapviewer打开地图, 鼠标所指的地方会自动显示以地图左上角为原点的地图坐标, 记录下所有路口点坐标, 并且记录下每一个路口所能到达的其他所有路口。

3.3 窗口设计

这一部分主要定义了Gps_Widget类, 该类继承了QWidget父类[8]。这一部分的目的是界面显示时启动定时器, 每隔5秒更新, 重新获得GPS信息, 同时转换图像坐标和经纬度坐标, 显示当前位置。同时, 在该类中, 使用了界面按钮和下拉框, 以便执行对应操作。

首先, 获得来自GPS模块信息后, 从中提取需要的有用信息 (本设计中仅需要经纬度信息) 。定时器每5秒触发一次函数读取经纬度信息, 这样可以实时跟踪车辆位置, 并显示在地图上。

图5为对上述函数之间的连接关系图。

3.4 地图显示

定义了Image Widget类, 该类继承了QWidget父类[9]。这一部分的目的是显示地图, 捕获点击事件, 将点击位置作为目的点, 计算最佳路径并显示。

值得注意的是, 我们在主函数调用功能函数前, 需要设置编码为汉字 (GB2312) 否则显示的数据为我们所不可读的[10]。

具体语句:

QText Codec::set Codec For Tr (QText Codec::codec For Name ("gb2312") ) ;

图6为对上述函数之间的连接关系图。

以下分析计算当前定位点到目的地的最短路径过程, 并记录下具体路径以及路径长。

(1) 首先在程序中地图路口点的存储方式用不含权值的临界链表[11]:

这段代码中, i是一个QList的遍历器, 它的作用是遍历map Graph中的所有点[12]。并且分别找到离pt Loc (定位点) 和pt Dst (目的地) 最近的路口点, 并分别用pt Beg和pt End表示。其中, (pt-pt Loc) .manhattanlength () 表示pt指向pt Loc点向量的模长。

(3) 运用Dijkstra算法计算出pt Beg到pt End的最短路径:

遍历map Graphde所有点

刷新w和npt相邻点的Dist值

算出的路径以边的形式存在route Record中, 然后再将路径通过的点, 存于route中, 用于后面的路径显示函数调用。效果图如图7所示。

4 总结

本系统经过设计、实现及应用校验, 已经具备基本的功能, 可以满足个人移动导航系统的需要, 具有地图加载、显示经纬度、最短路径规划、测距、搜索等功能。但是还存在GPS接收信号接收不稳定, 出现信号的偏移等问题。此外, 人机交互功能和轨迹保存等, 都是将来需要进一步完善的地方。

参考文献

[1]张为舟.嵌入式电子地图开发方法的研究[J].计算机应用, 2010 (5) :70-76

[2]姚俊杰.基于嵌入式电子地图的导航路径规划研究[J].检测技术与自动化装置, 2012 (2) :23-24

[3]黄帅.嵌入式车载导航的设计与实现[J].微计算机信息, 2009 (28) :50-54

[4]卢望, 胡鹏飞.基于ARM9处理器S3C6410的GPS导航终端机的设计[J].电子元器件应用, 2009, 11 (8) :1-2

[5]唐良宝, 柏子刚.基于ARM9-Linux平台的车载导航系统设计[J].微计算机信息, 2009, 25 (2) :256-257, 271

[6]肖铁.嵌入式车载导航系统的设计与开发[J].控制理论与控制工程, 2009 (12) :78-79

[7]王海霞.车载导航系统中电子地图GIS的图形编辑、显示系统的研究与开发[J].计算机应用技术, 2009 (11) :45-46

[8]汤璇.嵌入式车载导航系统的设计与研究[J].计算机与现代化, 2009 (3) :80-85

[9]何金儿.嵌入式车载导航电子地图的设计和实现[J].图像编码与软件, 2012.25 (10) :49-51

[10]古丽米拉克孜尔别克, 张婧婧, 李勇伟.基于ARM9的GPS导航系统设计[J].计算机与现代化, 2012 (6) :141-143

[11]项国超.基于车载导航系统四大要素概述[J].软件, 2012, 33 (7) :168-170

GPS技术车载导航系统应用 第4篇

摘 要：GPS车载导航设备作为一种全新概念的汽车电子用品，可以在地理信息服务、城市导航、自驾远游等方面为车主提供诸多便利。在欧美、日本等国，GPS车载导航仪已经成为大众的一个生活辅助工具，甚至是必需品。通过对日常生活的客观状况的了解，提出自己粗略的见解。目前，随着私家车保有量的大幅提升，参与国内GPS市场角逐的企业也如雨后春笋，GPS车载导航仪产品不再是少数专业人士及探险家手里的“发烧”级装备。选购此类高科技产品时，消费者往往处于“一知半解”的状态，容易产生困惑和迷茫。

关键词：GPS技术；车载系统应用

1 GPS地图卫星定位系统技术内容简介

1.1 GPS技术系统简介

GPS（GlobalPositioningSystem），一般译为“全球卫星定位系统”，是美国国防部安排部署的，其首要的任务是为美军及其盟军提供全球范围内不间断的定位、导航等数据。GPS系统包括GPS卫星、GPS监控站，以及用户接收设备和GPS应用软件等部分。GPS系统目前共有24颗卫星分布在6条固定的轨道上，绕地球运行。轨道距地面约20400km，每颗星以12h为周期，连续向地面发送关于时间和自身位置的精确信息。

由于地球上任一点到卫星的距离不等，且都有一组相对应的比较确定的数据，因此在实际应用中在用手持接收器于测试点接收到这一组数据信号时，即可用这组数据到达的时间差来计算该点相对卫星的距离，并以此来确定该点的相对位置，从而达到定位的目的。根据计算公式，定位有二维和三维之分，二维定位至少需要接收三颗卫星的星历；而三维定位至少要接收四颗卫星的星历。

1.2 其他卫星定位系统

GPS地图导航卫星系统除美国的GPS卫星系统外，能与其比拟的就是俄国的GLONASS卫星系统，也是24颗卫星组成的系统，由于经费困难，缺乏维护和补充，目前可能有19颗可用，随着俄国经济的复苏和军事上的需要，将会得到完善和健全。GLONASS系统是开放性，有利于使用，许多GPS生产厂商，为了提高GPS接收机使用性能和精度，都积极地研究GPS与GLONASS结合双系统应用软件，充分地利用GLONASS系统，已初见成效。如美国JAVAD公司GPS接收机，利用超级集成技术，在芯片中集成40个通用信道，把GPS与GLONASS的差异无端地缩小了，结合起来使用，使观测卫星增多。

2 车载导航系统的现状

利用全球卫星定位系统（GPS）信号进行汽车导航，根据采用的硬件平台不同，可分CAR-PC 车载导航系统、DVD汽车导航仪、基于掌上电脑的车载导航仪及其他形式的导航仪等。

2.1 CAR-PC 车载导航系统

计算机技术在汽车上的应用程度日益向纵深发展，在1998年1月，美国消费者电子产品展示会上展出了首台CAR-PC系统。它安装在一台名为超豪华概念车Else的仪表板上，是属于开放式结构的轿车微机平台，使用微软Windows CE操作系统。从功能上看，它集轿车音响功能、计算机功能、导航功能、语音识别式无线通讯系统功能等于一体，并以轿车技术为核心，为轿车提供了信息和娱乐设施，实现了驾驶者安全驾驶过程中自由接收电子邮件、打电话拨号、查询特殊目的地、接收交通和气候信息以及改选音乐唱片等功能。

国内在CAR-PC导航产品方面研究开始较早，但由于价格及实用性等方面的原因，主要应用在公安、部队及其他一些特殊行业中，普及面很小，知名品牌的产品还没有出现，许多大学也都在研制类似的产品，但是具有广泛影响的产品及技术还不多见市场推广工作进展比较缓慢。

2.2 CD-ROM/DVD汽车导航仪

CD-ROM/DVD汽车导航仪需要预先加装到汽车上，并且一旦将它安装到汽车上以后，就无法拆下来，也不能移到别的汽车上使用。在这类汽车导航仪中需要使用经过屏蔽（防磁）处理的高价电缆线，以防止其电磁波对于其他的车载设备产生影响，所以它的价格也比较高。在日本，九州松下电器 公司、建伍、先锋等电气公司所推出的产品基本上为DVD的形式，DVD产品比CD-ROM产品具有更大的容量和更好的性能。

3 车载导航GPS地图的应用原理及其应用模式

3.1 车载导航GPS地图的应用原理

利用GIS中的电子地图和GPS接收机的实时定位技术，组成GPS+GIS的各种电子导航系统。

3.2 车载导航电子地图的应用模式

车载导航电子地图的应用模式主要有如下二种：一是GPS单机定位+矢量电子地图。该系统可根据目标位置（工作时输入）和车船现位置（由GPS测定）自动计算和显示最佳路径，引导司机最快地到达目的地，并可用多媒体方式向驾驶员提示。制作矢量地图数据库需要花费较大成本。二是GPS差分定位+矢量电子地图。该系统通过固定站与移动车船之间的两台GPS伪距差分技术，可使定位精度达到1～3M，当采用双向通讯方式时，则可构成车船的自动导航系统，又可将移动车船上的GPS定位结果准确实时地传送到控制中心，并在电子地图上显示出来，构成交通网络监控指挥系统。

4 GPS定位过程简介

GPS结合电子地图能够实现城市交通管理、车辆调度管理，公安、银行车辆，港口、河流船舶的自动导引与监控，具有巨大的应用潜力。根据地形图制作而成的矢量电子地图，GPS坐标还需经过坐标转换才能正确与之匹配。下面将从GPS定位坐标系、WGS-84大地坐标、地图投影、平面坐标变换等几方面详细讨论坐标匹配问题。GPS定位过程主要有如下几个步骤：

第一，确定用户的宇宙直角坐标系位置，即用户的X、Y、Z位置。

第二，宇宙直角坐标系至WGS-84大地坐标系的转换，既求出用户的WGS-84大地坐标位置λ、φ、h。

第三，坐标投影转换，即将球面坐标λ、φ、h转换成平面电子地图投影坐标，如高斯-克吕格投影坐标。

第四，二维平面相似性变换，即经过平移、旋转、缩放运算，达到其与GPS地图的配准。上述四个过程全部都是由计算机用程序自动计算获得，具体算法这里介绍从略。

5 基于GPS和电子地图的车辆自动导航系统的组成及功能

5.1 基于GPS和电子地图的车辆自动导航系统的组成

整个GPS电子地图车辆动态引导系统构成如下图所示，它由主控计算机、液晶显示器、语音报警器、遥控器、组合导航处理器、GPS传感器、速率陀螺仪、光驱等组成。主控计算机视用户需求不同，可以是通用计算机，也可以是专用处理器。

5.2 基于GPS和电子地图的车辆自动导航系统的功能

本系统可以实现车、船等运动载体的电子地图中的实时跟踪显示、最优路径选择及导引、显示导航信息、地图检索、语音提示告警、矢量图分层显示及缩放显示；可以满足城市车辆，港口、河流、海用船只的导引与监视，GPS+航迹推算组合导航功能即使在信号不正常的条件下也能正确引导。电子地图存储于光盘中，可存储大容量矢量电子地图。矢量电子地图生成点阵形式存放于主机内存中，可达到地图检索和车辆跟踪的平滑效果。车船行至地图边缘时，将自动从光盘中调入下一幅新的矢量图，实现自动切换。

作者简介：田野（1995—），男，辽宁大连人，沈阳理工大学学生。

李培安（1993—），男，甘肃庆阳人，沈阳理工大学学生。

中国车载多媒体导航(GPS)系统市场分析 第5篇

结合一般GPS接收机性能分析要求,针对导航型GPS接收机主要用于车栽动态导航定位的特点,提出了主要包括一般性能检验、导航精度测试、不同环境下的.导航性能测试等较为全面的车载导航接收机的性能综合分析方法.基于此方法对一款导航型接收机进行了综合性能测试,得出了有益的结论.

作 者：楼益栋 敖水金 聂菊根 LOU Yi-dong AO Shui-jin NIE Ju-gen  作者单位：楼益栋,LOU Yi-dong(武汉大学卫星导航定位技术研究中心,湖北,武汉,430072)

敖水金,AO Shui-jin(江西省新余市国土资源局,江西,新余,336603)

车载GPS系统可行性分析报告 第6篇

GPS系统即卫星定位系统作为一种先进实时跟踪定位技术运用到现在企业物流的车辆调度、跟踪、里程计算和安全以及费用控制等进行实时管理已越来越被企业管理者所青睐，并在实际的工作中发挥十分重要的作用。运用这一技术对我们企业的各种车辆，特别是对卷烟送货车辆的管理是十分必要的。

从应用而言，我们主要使用的是GPS信息接收终端，GPS终端通过采集经纬度、时间与终端行驶速度，并转换为信息流。在物流的程序中，信息流占据着主导地位。利用GPS全面监控车辆，在电子地图上清晰、实时地了解烟草送货车辆的位置、速度、方向等，记录车辆的行驶轨迹，同时能将每个驾驶员的超速纪录、违规事件等信息存储在中心数据库，丰富管理理念，提高信息化程度，加强对车辆、人员的管理。目前，烟草系统中的很多单位都已开始使用GPS系统，如红塔集团、信阳烟草、威海烟草等，GPS系统在烟草企业管理中已经发挥出越来越重要的作用。所以，我区采用GPS系统是势在必行。

一、实现功能

1、车辆分布

主要通过察看电子地图上所标识的车辆分布情况，了解到所有车辆在各区域分布的具体位置、行驶状况。通过对该功能的使用，可以查到在某个地域内哪些车辆可供使用，也可以了解所以在途运输车货的分布情况以及可供使用的车辆依据。

2、历史轨迹

通过对历史轨迹的查询，可以看出车辆在行驶过程中的状态、路线，从而规定行驶线路。根据该车的行驶轨迹，公司可以对货物在途的运输过程有相应的了解，并可将此作为考评依据。

3、当前位置

通过实时位置的查询可以看出车辆当前准确的位置所在、运行方向和运行速度。一般这个功能只有在意外或特殊情况下才会用到。如：有报警信息发生需进行救援、急于查看车辆的具体位置进行实时调度等。

4、里程统计

设定一定的时间区域，可以统计出车辆在该段时间区域内行驶了多少里程数。该项功能主要用于对运输费用的控制和成本的计算。

5、区域看车

可根据车辆预计行驶的范围或路线在电子地图上设定一个或多个报警区域，当车辆驶进或驶出该区域时终端就会向系统发出报警信息。这项功能可对车辆设定指定路线行驶中。

6、防盗防劫持

<1>防盗

发动汽车而未输入密码或输入密码错误，立即报警

恶意破坏汽车，如敲、砸等，立即发生报警

<2>防劫持

在行车过程中，当司机判明有人欲劫车时，能为司机提供脱身机会。按下特定按钮，立刻发送报警信息给系统和特定警情处理人员，经确认后，警情处理人员可对车内情况进行监听，并可对车辆进行断电锁车停止行驶处理，从而为公安部门侦破案件创造条件。该功能最大程度上保障了司机行车和货物的安全。

7、电子地图标注

可以将烟草配送点在电子地图上标注出来，结合烟草送货车辆所处的位置，就可以实现对烟草配送点的信息化管理。

通过对GPS这些功能的应用，在物流过程中可及时进行调度和配载，降低车辆空驶率，可对承运货物的车辆进行全程跟踪以保证其安全性，也可实时掌握车货的所在位置提前完成对应工作的安装，加强对司机的管理，彻底解决私拉乱用问题。

二、方案比较

〈传输方式比较〉

GPS系统从传输方式上分，目前可分为GSM和GPRS、CDMA三种，这是由选择网络运营商来决定的。目前，主要有移动和联通两家网络运营商，移动主要使用GSM和GPRS网络。GSM网络优势在于网络覆盖范围广（全区网络覆盖范围达90%以上），费用低廉。但是实时性不强，信息有滞后的现象。GSM网络主要应用于私家车（对实时性要求不高的用户）。GPRS网络信息传输速率快，网络覆盖范围广，只要有GSM网络的地方就可以通GPRS网络，实时性强，GPRS的费用可以通过谈判来确定。联通CDMA网络由于编码方式比GSM网络更为优化，所以传输速度和稳定性更强于GSM网络，而且费用较低，但网络覆盖面较窄，〈GPS设备比较〉

根据选择的传输网络不同，目前GPS设备主要有GSM型、GPRS型和CDMA型三种，虽然GSM型报价最低，但由于针对的是私家车，其功能较少，不能满足企业管理的需要，应不在考虑范围内。应把选择的重点放在GPRS型和CDMA型上。GPRS型设备配置有GPS/GPRS主机（高级模块）、中文车载电话或车载显示屏、GPS天线、GPRS天线、免提麦克风、插孔式耳机、锁车继电器、报警按钮、扩音音箱、后备电池等。可以实现的功能主要有：

1、全球卫星定位

2、GPRS网无线快速传输

3、车载免提通话

4、抢劫遇险报警

5、遥控断电锁车

6、报警语音监听

7、实时位置监控

8、行驶记录查询

9、网上查询位置

10、中文短信接收

11、终端故障报警

12、终端定期自检

13、主电切断报警

14、越界报警

15、车辆设防/撤防

16、省电功能。

CDMA型的设备配置GPS/CDMA主机（高级模块）、中文车载电话或车载显示屏、GPS天线、CDMA天线、免提麦克风、插孔式耳机、锁车继电器、报警按钮、扩音音箱、后备电池等。可以实现的功能主要有：

1、全球卫星定位

2、GPRS网无线快速传输

3、车载免提通话

4、抢劫遇险报警

5、遥控断电锁车

6、报警语音监听

7、实时位置监控

8、行驶记录查询

9、网上查询位置

10、中文短信接收

11、终端故障报警

12、终端定期自检

13、主电切断报警

14、越界报警

15、车辆设防/撤防

16、省电功能。

三、市场前景及市场投入、收益分析

经过多年的发展和培育，我国GPS定位系统市场现在已到了可以进入规模化发展时期。现在GPS的应用已越来越广泛，差不多涉及到国民经济的各个领域。而我国汽车数量的不断增多必将形成对GPS潜在的巨大需求。以某市区为例，共有租赁公司大小42家，租赁车辆500辆左右，出租车600辆左右，私家车500辆左右，其他单位车辆1000辆左右，合计为2600辆左右，巨大的市场存在着巨大的经济效益。

以下我们对市场投入与收益做一个详细的分析。

目前，我们终端利润为几百元不等（预设300元/台），每月服务费是100元/月/台，那么，每台终端第一年的总收益扣除交付给移动的SIM卡费50元/月/台，纯收益是300+50¡12=900元/台/月。

第一年，以该市2600辆车辆20%的装机率计，第一年的纯收益是

900¡2600¡20%=46.8万元

第二年，再以20%的装机率计，加上第一年所装机车辆每月交纳的服务费，第二年的纯收益是46.8万元+520¡（100-50）¡12=78万元

第三年，再以20%的装机率计，加上第一年和第二年所装机车辆每月交纳的服务费，第三年的纯收益是78万元+1040¡（100-50）¡12=138.24万元

…………

通过以上分析，我们可以看到市场收益是十分的可观的，相信通过良好的市场引导和广告宣传，以及终端采购成本的不断降低和市场的不断扩大，我们会得到更好的经济回报！

三、系统效益

--拥有有效的管理手段，使得规章制度能够切实有效执行

--车辆使用周转快，空载率降低，效率提高

--提升公司形象

-详细的行车报告，事后有备可查

--提高车辆及货物安全性，减少事故

中国车载多媒体导航(GPS)系统市场分析 第7篇

详细分析了GPS/INS紧耦合模型的结构和数学模型,给出了相应的EKF算法.分析了单级MVDR(Minimun Variance Distortionless Response)波束形成技术的缺陷,建立了多级MVDR波束形成技术的`设计模型.在此基础上,给出了基于GPS/INS与天线阵列相结合的导航系统抗干扰设计模型.最后对该系统的输出载波噪声比和位置误差进行了仿真分析,结果表明,单级波束形成技术由于受到自由度的限制,在多干扰存在情况下产生较大的距离误差,而多级波束形成技术可以有效抑制多干扰信号存在的影响,保证导航系统的可靠工作.

作 者：王李军 杨小牛 赵惠昌 WANG Li-jun YANG Xiao-niu ZHAO Hui-chang  作者单位：王李军,WANG Li-jun(通信系统信息控制技术国家重点实验室,浙江,嘉兴,314001;南京理工大学,电子工程系,南京,210094)

杨小牛,YANG Xiao-niu(通信系统信息控制技术国家重点实验室,浙江,嘉兴,314001)

中国车载多媒体导航(GPS)系统市场分析 第8篇

随着城市交通堵塞问题日益严重, 城市轨道交通就成为国内外解决交通堵塞问题的有效途径。为了提高城市轨道交通中车载定位的精度和可靠度, 各种车载GPS导航系统应运而生。目前的全球定位系统有我国自主研制的北斗导航系统, 俄罗斯的GLONASS系统, 欧洲的伽利略系统和美国的GPS系统。由于美国的GPS系统发展比较早, 技术比较成熟, 可靠性高, 误差小, 在嵌入式领域, 使用也较为普遍。

使用MINIGUI开发的导航系统在市面上比较少见。MINIGUI是由北京飞漫软件技术有限公司开发的、国内为数不多的国际知名自由软件之一, 于1998年底由魏永明先生主持和开发, 经历十几年的应用, 已经非常成熟和稳定, 并在许多实际产品或项目中得到了广泛的应用, 包括数字机顶盒、电力、通讯、医疗、工控等领域, 它还可以运行在多个Linux操作平台之上, 如uCliunx、Vxworks、uC/OS-II、OSE等, 也可以运行在Windows操作系统之上。

1 系统的功能及结构

1.1 系统的功能

本系统采用ARM平台, 使用MINIGUI进行嵌入式图形开发, 实现GPS导航。系统能方便查询当前行驶的经度、纬度、行驶速度、当前时间及相关报警信息等。

1.2 结构

图1所示为本系统结构图, 它由ARM开发板、显示模块、电源模块和GPS模块组成。GPS模块主要由串口通信、GPS数据处理、读取数据、存入数据、数据提取、数据处理等组成。

1.2.1 串口通信

本系统采用的是RS-232异步通信串口, 主要解决了计算机经串口连接通信设备 (主要是Modem) , 以串行二进制比特位流的形式与外界进行数据交换的问题, 核心是数据终端设备DTE (计算机) 与数据通信设备DCE (Modem) 之间的接口问题, 总共设计了14种接口类型, 能提供全双工的通信方式。

1.2.2 GPS数据处理

采用CC50-BG联星公司的芯片, 该芯片提供了多种格式的数据, 这些不同格式的数据中包含了经纬度、时间、速度、日期、海拔高度、偏转角度、信噪比、接受状态灯信息等。采用解码的是GPRMC格式的数据。解码GPS数据分为几个过程:读取数据、存入数据、提取数据、处理数据、保存数据、清空缓存。

1.2.2. 1 读取数据

系统通过串口采集的数据, 利用read (fd, buffer, 1) 函数, 从缓存中读取一个字节的数据;读取的数据有些缓慢, 便于同时完成一条数据的存入, 每一段数据是以“$”开头, 以“n”结尾。

1.2.2. 2 存入数据

利用strcat (dest, buffer) 函数把每次读到的一个字节的数据进行拼接起来, 直到遇到“n”结束。

1.2.2. 3 数据提取

读取一条完整数据后, 通过调用strncmp (dest, array, 6) 函数比较是否为所需数据, 其中array数据存放提取格式数据 ($GPRMC) 。若是, 则跳到该格式数据处理函数进行处理;若不是, 则清空dest缓存里的数据, 进行下一次的数据存储。

1.2.2. 4 处理数据

当确定该数据是所需数据时, 通过strlen函数计算出dest数据长度, 再把数据一个个送入到处理函数, 这里定义了一个SectionID变量, 统计逗号个数, 因为每段数据都是以逗号结束的, 当统计到第一个逗号的时候开始处理第一段的数据内容, 把数据按需要的长度存入到定义的结构体中, 并且在每次处理结束加上’�’, 形成完整的一段字符数据。实现部分代码如下:

1.2.2. 5 保存数据

每次处理后的数据需保存到定义好的结构体中, GPS_DATA保存处理经度、纬度、方向、海拔高度、行驶速度、定位状态 (查看是否定位成功) 以及未处理的国际标准时间 (UTC) 等, 时间日期需进行二次处理, GPS_DATE保存处理好的时间, 年、月、日、时、分、秒等信息, 具体定义如下:

1.2.2. 6 清空缓存

把处理结束的dest缓存中的数据, 通过bzero (dest, sizeof (dest) ) 函数清除, 以便提取下一次的数据。

1.3 GPS数据在MINIGUI中的显示

当接收到的数据在界面上显示的同时, 经度纬度需要取出和数据库里面的数据进行比对, 首先查询是否是所要到达的区域, 如果是要到达的区域, 作出相应的提示音。

1.4 GPS中加载位图

MINIGUI提供了众多的位图操作函数, 这里选择BMP格式的图片。要显示地理图片, 首先要把该图片加载到应用程序的工作目录下;然后MINIGUI应用程序使用LoadBitmapFromFile函数读取BMP文件的数据, 使用FillBoxWithBitmap函数将BMP图片输出到液晶屏显示;最后使用UnloadBitmap函数清楚已加载的位图资源。实现部分代码如下:

2 导航电子地图数据库

2.1 SQLite介绍

SQLite是D.Richard Hipp于2000年开发出来的一个自容纳、可嵌入式、零配置数据引擎的小型C库。它支持多数SQL92标准, 可以在主要的操作系统上运行, 支持C/C++、Java、PHP等大多数计算机语言。SQLite的版权允许无限制的应用, 不用支付任何使用和授权费用, 它比MySql免费更彻底, 已经成为了最受欢迎的开源软件之一。目前大部分手机平台都采用SQLite作为数据库, 如谷歌的Android系统、苹果的IOS系统手机平台等。基于本系统采用的是MINIGUI编程, 它最大的特点在于采用C来编写代码, 而SQLite的底层也是C语言编写的。

2.2 SQLite与MINIGUI的连接

MINIGUI提供给SQLite的C的一组API接口函数, 通过调用这组API便可以实现链接。对话框窗口过程函数MSG_INITDIALOG消息处理里面调用SQLite的相关数据。

2.3 地图数据的使用

由于轨道交通只能在固定的轨道上运行, 不同于社会其他车辆的运行线路, 针对这个特点, 本系统事先将所有线路上的每个关键节点对应的GPS坐标位置按线路及点位置索引存放在SQLite的某个表中, 该表信息可扩展, 如可加上位置点的地名、站点、周围建筑等等相关信息。由于GPS数据存在一定的精度漂移, 综合分析线路数据可以修正GPS数据。系统采用三级缩放模式, 由车载设备上的按钮进行放大、缩小切换。第一级全屏显示所有线路及当前位置;第二级放大显示所有线路的所有站点, 当前位置为屏幕中心;第三级放大显示所有线路的道岔、信号机信息, 当前位置为屏幕中心。地图采用位图或切片组合方式显示。由每一级地图左上角、右下角GPS坐标和像素坐标值, 可以推导出给定GPS坐标点对应的屏幕坐标。基于以上原理, 事先将线路及环境信息画出, 然后将采集的GPS点实现动态位置标注, 同时将当前位置置于屏幕中心。将地面传送的道岔、信号机、信标等设备状态也显示在地图上, 从而实现车载导航、预警、信息的显示。本系统能够实现前后车位置距离预警、前方信号机道岔预警、前方站点距离及预计到达时间提示, 运行线路回放等功能。

3 结论

本文深入探讨了MINIGUI和SQLite数据库在车载导航系统中的应用以及地图数据的使用, 方法简单实用, 思路清晰, 在实际的应用过程中可以根据自己的需求来进行改动。本系统已经在厂矿铁路、有轨电车领域都有成功案例。开发本系统, 需要搭建PC和ARM开发板的环境, 由于通过MINIGUI的官网下载的Winows版本功能有所裁剪, 所以建议读者安装Linux版本, 不过配置比较麻烦, 在网上有很多安装手册。

参考文献

[1]王欣欣, 蒋念平.基于ARM⑩的嵌入式系统导航仪的设计与开发[J].微计算机信息, 2012, 28 (-9) :150-151.

[2]北京飞漫技术有限公司.MINIGUI编程指南[Z].2004.

[3]北京飞漫技术有限公司.MINIGUI用户手册[Z].2007.

中国车载多媒体导航(GPS)系统市场分析 第9篇

此次，Fly Audio飞歌为大众途观倾心打造的车载GPS影音导航系统(E7507B-9NAVI)也正式推出市场。

大众途观专用导航主机E75D78-9NAVI，外观设计严格按照原车风格打造，时尚大气的外观面板，细腻而简约的操控按键，搭配拉丝金属的线条，俨然原厂导航的璀璨奢华映入眼帘。E7507-9NAV搭配蓝色色调的高贵界面，无论从质感或者外观冲击力上，都更胜原厂导航。

实现无缝接入技术，不破坏原车中控台的整体风格，令爱车内饰更加完美。配接线更专业，美观简洁。产品外观设计精益求精；无论灯光、色调、质感、操控都追求原车风格。

支持原车空调控制，界面更直观、更易操作。支持原车蓝牙免提；支持收立、碟机、iPod、在信息面板的小屏上同步显示；支持原车空调信息在导航主机上显示，当您对原车空调进行操控时，飞歌导航主机的操作界面上会灵动显示相关信息。支持原车智能例车系统，与大众途观原厂的风格及显示效果完全相同。车主在倒车时，通过主机的屏幕可直接观察倒车状况：倒车视频自动检测，省去检测线的烦恼。

人性化主菜单，十分便捷地对导航主机的各个功能进行操作(如，内置碟机、多碟盒、iPod播放器、蓝牙免提、移动数字电视、导航系统、后视娱乐等等)。

超凡清洁保护只为驾驭挑战

壳牌成为梅赛德斯－奔驰SUV家族2010三江源摄影纪录活动惟一指定润滑油

7月18日，“溯源中国”梅赛德斯一奔驰SUV家族2010三江源摄影纪录活动再次启程。本次活动指定国际领先的润滑油品牌壳牌喜力的旗舰产品——壳牌超凡喜力E作为车队惟一使用的润滑油，以应对青海三江源地区各种极端路况的挑战，给予车队全面超强保护，保障摄影记录活动的顺利完成。

此次活动是梅赛德斯一奔驰与壳牌润滑油两个全球顶级品牌长期合作的延伸，壳牌不仅是梅赛德斯，奔驰全球最大的售后用油合作伙伴之一，其车用润滑油壳牌超凡喜力更是北京奔驰惟一指定的初装润滑油。凭借顶级的科技优势以及领先的动力清洁分散技术，壳牌超凡喜力全面满足奔驰轿车严格的229.5机油认证标准，给予奔驰轿车精密的发动机超强清洁保护。

壳牌车用润滑油中国大陆及香港地区的市场总监杨帆表示：壳牌润滑油一直致力于为广大车主提供优质的产品和服务，凭借强大的科技优势以及与各大知名汽车厂商的紧密合作，更能让壳牌润滑油根据不同车系、车型的技术要求和性能特点，提供与之匹配的润滑油产品。相信，随着壳牌润滑油与梅赛德斯，奔驰合作的日益深入，广大奔驰车主将体验到壳牌超凡喜力润滑油给爱车带来的全面清洁保护以及由此带来的卓越驾驶感受。

华阳牵手世博

以“城市，让生活更美好”为主题的世博会，吸引了来自全国乃至全球的顶尖企业。日前，华阳汽车电子携旗下品牌ADAYO产品亮相“世界贸易中心协会馆”。华阳在本次T台展上一共展示了六款产品，分别为全能王CE4501、专车专用的CRV-CE6505、RAV4-CE6603卡罗拉CE6501、悦动CE650及迈腾CE6606。据悉，华阳汽车影音产品采用了全封闭防尘设计，达到行业一流水准；其操作界面灵动炫彩，个性十足：在导航方面，主机卫星采用市面最新版C-CAR实景地图，一键就可以轻松实现功能之间的切换。此外还有外接CMMB数字电视、移动电子狗、故障诊断及胎压检测等丰富功能。世博GMC馆以其强势向世界展示优质“中国制造”的魅力。华阳此次以高姿态两项全球最顶级博览会，体现了其强大品牌实力。

测试你车辆的真实信息

我们都知道，汽车的功率参数代表车辆的动力指标，功率越大说明你的汽车爆发力越好，从而车辆提速也就越快。尤其是对改装车而言，很多车迷把车辆的输出功率，当成了权衡一辆改装车的硬性指标，但经过改装后的车辆，到底输出功率能够达到什么程度呢?在过去我们无从考证，都是听从店家的安排，说是多少就是多少，我们也只能欣然接受，同时为这个听来的大马力而兴奋不已。

但是，我相信绝对会有认真的客户，想要一探自己爱车的真实信息，原来我们无从下手，因为确实没有设备，对车辆的真实功率进行测试。现在不同了北京迪途汽车服务有限公司新近从澳洲引进了Dvnapack测功机。此款测功机可以满足四驱车使用，而且并非像大多数测功机一样，采用滚轮的方式收集动力，而是将测功机直接与车辆半轴相连接，最大限度地减少了因为设备造成的动力损耗，使车辆的数据更加准确。此设备为广大改装车友了解自己车辆的真实数据提供了不小的帮助。预了解详情请登录www.dms-power.com查询。

好帮手品牌世博再获殊荣

磐仪车载GPS系统解决方案 第10篇

前言 GPS是GIobal Positioning System的`首字母缩略词,意即全球卫星定位系统,通过使用来自多个卫星的信号来确定地面或近地面任何位置的移动接收机的位置,以满足军事部门和民用部门对连续实时和三维导航的迫切要求.

作 者： 作者单位： 刊 名：世界电子元器件 英文刊名：GLOBAL ELECTRONICS CHINA 年，卷(期)： “”(12) 分类号： 关键词： 

中国车载多媒体导航(GPS)系统市场分析 第11篇

1 航位推算技术

航位推算技术[3] (Dead Reckoning简称DR) 是一种传统的跟踪导航算法, 在获知载体当前时刻坐标位置的前提下, 通过惯导元件取得的单位采样周期内载体移动的转向角和距离, 进而可以推算出其在下一时刻的坐标位置。由此可见, 获得载体的行驶速度和相对转角后, 就可以通过航位推算算法计算出该载体的坐标位置。对于一般的航位推算系统来说, 5%的行驶距离误差是可以满足车辆定位导航系统要求的。当前, 航位推算系统测量载体运动速度的惯导元件主要包括多普勒雷达、里程仪和加速度计;获取载体航向角的惯导元件主要包括角速率陀螺、双差里程仪和磁罗盘。航位推算系统的惯导元件能够测量出正在行驶的车辆的速度、运行距离和方位, 在短时间内这些惯导元件的精度较高, 但是如果时间长了则需采取一些措施, 来避免累积误差。航位推算系统相对于GPS导航系统而言, 是一种自主定位技术。它的优点是通过自身集成的惯性传感器计算出汽车的速度和位置信息。但和其他基于惯导元件的定位算法一样, 由于自身的误差积累, 其定位精度将随着时间的增长而发散。

2 航位推算器件介绍

航位推算器件主要由测量距离和航向角的两种传感器组成。测量距离变化的传感器主要有多普勒雷达、里程仪、加速度计等, 此外, 还包括高度计、坡度计等传感器;测量航向角的传感器主要有磁罗盘、差动里程仪和角速度陀螺。在这里主要介绍加速度计和角速度陀螺仪。

2.1 角速度陀螺仪

角速度陀螺仪将与车速无关的角速率信息, 通过对陀螺仪的输出信号进行积分获得车辆的航向角。角速度陀螺仪的主要误差来源于漂移和常值误差, 此外还受振动、潮湿和温度的影响。在静止的情况下, 陀螺的输出存在着零偏 (常值偏移) , 即常值误差。所以要补偿掉陀螺仪的常值误差。当不能够准确补偿陀螺仪的零偏的时候, 经两次积分得到的航向角的误差会越来越大。然而, 在实际情况下, 陀螺仪的零偏受到外界影响而不断变化, 并不能准确将该误差补偿掉。由此可以看出, 陀螺仪独自长时间工作会出现较大的误差。但在短时间内, 其误差是较小的。在对其进行误差补偿后, 短期内经积分可以得到较为准确的车辆航向角。并且角速率陀螺仪是一种完全自主的传感器, 它不受外界环境影响。对于在地球表面附近运动的载体, 不论是飞机、舰船还是车辆, 知道它们相对地球的地理位置和相对于地理坐标系的首向角及水平姿态角是最重要的, 因此必须在运动物体上获得一个地理坐标系或一个惯性坐标系。陀螺仪最重要的功用之一就是用它在载体上模拟地理坐标系或惯性坐标系。在这里用到了陀螺仪MPU3050。陀螺仪MPU3050三轴的转动方向如图1。

2.2 加速度计

加速度计是一种比较常见的车辆测速传感器。使用加速度计可以避免里程仪工作时受到的车辆本身和外界道路情况等因素的干扰。另外, 加速度计的体积只有一个芯片大小, 成本也比较低。但是加速度计元件本身也具有一些误差项, 其中对系统测量影响最大的误差项是加速度计的零偏, 这个零偏也是随机变化的。补偿速度误差的手段包括选用零偏尽可能稳定的加速度计或者使用其他的测量元件对误差进行补偿。这里用到了加速度计ADXL345。

ADXL345是一款小而薄的超低功耗3轴加速度计, 分辨率高 (13位) , 测量范围达±16 g。数字输出数据为16位二进制补码格式, 可通过SPI (3线或4线) 或I2C数字接口访问。ADXL345非常适合移动设备应用。它可以在倾斜检测应用中测量静态重力加速度, 还可以测量运动或冲击导致的动态加速度, 其高分辨率 (3.9 mg/LSB) , 能够测量不到1.0°的倾斜角度变化。加速度计ADXL345引脚配置如图2。

3 航位推算技术原理

航位推算技术是车辆定位导航中采用的一种比较经典的算法。在汽车行驶时, 可以将其看做在二维平面 (x, y) 上的运动, 因此在已知汽车的起始点 (0x, 0y) 和初始的航向角0θ情况下 (初始时刻的航向角θ0和位置信息 (0x, 0y) 可以通过GPS定位的方式获得) , 通过固定采样频率F获取载体的行驶航向和距离的变化, 就可以解算获得载体的定位信息。下面分别研究角速度陀螺仪MPU3050和加速度计ADXL345的数据处理的算法以及航位推算原理。

3.1 角速度陀螺仪MPU3050数据处理

通过角速度陀螺仪MPU3050可以得到三轴角速率ωx, ωy, ωz, 这里只研究平面上汽车的运动, 所有只用到ωz, 即z轴的角速度, 用ωn表示, 然后通过积分得到角度θn。即:

这样就可以求得汽车偏转的角度θn。

式中, F为采样频率;T为采样周期;ωi为z轴的角速度;θn为偏转角度。

3.2 加速度计ADXL345数据处理

通过加速度计ADXL345可以得到三轴加速度, 但是这里加速度计检测到力的方向与它本身加速度的方向是相反的, 所以计算时要加负号, 我们假设三轴加速度ax, ay, za是加负号后的。在这里只研究平面上汽车的运动, 所以只用到ax, ay, 即x轴和y轴的加速度。然后求出x轴和y轴位移。

这里求解位移可以有两种方法:

第一种:对加速度求积分得到速度, 然后再积分得到位移

式中, ax, ay分别为x轴和y轴的加速度;vx, vy分别为x轴和y轴的速度;sx, sy分别为x轴和y轴的位移, T为采样周期。

第二种:利用牛顿惯性定律求解:

其中, ax, ay分别为x轴和y轴的加速度;vx, vy分别为x轴和y轴的速度;vx0, v0y分别为x轴和y轴的初速度;sx, sy分别为x轴和y轴的位移, T为采样周期。

通过上述方法就可以求得T时间内, 汽车行驶的路程。

3.3 航位推算原理

航位推算 (DR) 系统是由测量距离的传感器和测量航向角的传感器构成。航位推算是一种比较典型的独立的定位方法, 航位推算系统的定位原理是以地球表面某一点作为当地坐标系的原点, 利用距离传感器 (或速度传感器) 和航向传感器测得车辆行驶的距离和航向变化量, 然后推算出车辆当前的相对位置, 航位推算原理如图3所示。

将车辆的运动看成是平面二维运动, 已知车辆的起始点位置为 (0x, y0) 和方向角0θ, 利用角速度陀螺仪和加速度计得到的数据可以计算出车辆的行驶距离以及角度的变化量, 从而推算出下一时刻的位置。我们既可以从车辆运行的距离来计算也可以从车辆运行的速度来计算。由于车辆在运行中方向不断在变化, 所以车辆相对于原始的方向也一直在变化, 所以我们要对车辆的距离和速度进行分解。具体解算过程如下:

第一种:分解距离:

依次推算, 可得:

第二种:分解速度:

由于车辆行驶过程中x轴的速度很大, y轴的速度很小 (相对x轴可以忽略) , 所以我们只用x轴的速度来计算。

依次推算, 可得:

4 实验结果

本文用到的硬件有STM32系列开发板[4]、加速度计ADXL345和陀螺仪MPU3050。硬件连接如图4所示。

通过软件编程[5]实现STM32开发板把加速度计和陀螺仪的输出信息变换到平面坐标系, 然后计算载体的速度和位置, 并通过串口[6]在Visual Studio 2008的客户区进行显示。实地跑车试验是从交大东路到交大西门, 获取实际结果如下图5所示。

5 结论

本文给出了车载GPS/DR组合导航系统的航位推算算法。由实验结果可知, 当GPS接收信号出现多径效应和失锁时, 航位推算技术可以提供连续的车辆位置、速度和航向信息, 短时间内定位精度较高, 且其有效性不受外界影响。由此可见, 两种定位方式有较强的互补性, 这样就可以提高导航信息的精准度。

参考文献

[1]杨晓云, 何恒, 施浒立, 等.车辆GPS/DR组合导航系统研究[N].测绘通报, 2007 (9) .

[2]李鹏程.组合导航及其滤波算法研究[D].西安电子科技大学, 2010, 1.

[3]周战馨, 余志勇.一种快速GPS/DR组合导航系统状态估计算法研究[J].仪器仪表学报, 2006, 27 (z1) :623-625, 641.

[4]马忠梅.ARM Cortex微控制器教程[M].北京:北京航空航天大学出版社, 2010.

[5]戴锋.Visual c++程序设计基础[M].北京:清华大学出版社, 2001.

多媒体车载定位导航系统实现 第12篇

我们开发的“智能车载导航系统”的硬件平台——车载导航仪是一种定制的名为Navi A-301的嵌入式终端产品。它配备触摸液晶显示、TV调谐器、内置FM;Hitachi SH43000Mhz 64bit Risc CPU, 4G内存, 128GCF卡, 同时内置的有定位系统的硬件设备:以日本松下公司研究的核心芯片和Matsusitha的陀螺仪传感器。

操作系统是构建整个软件体系的基础, 目前嵌入式操作系统主要有windows CE, PALM OS和嵌入式LINUX。根据系统功能的要求, 操作系统应提供良好的图形显示支持和强大的多任务管理能力;从应用层软件开发的角度考虑, 应选择开发平台功能强、共享软件资源丰富、硬件驱动支持多的操作系统:此外还要考虑到用户使用的方便程度, 操作系统是否支持即时开关机功能也非常重要。在上面提及软件和硬件平台下, 我们选择Visual C++开发工具进行完全的车载定位导航软件系统开发。

二、系统结构设计和功能模块介绍

该系统实际上是一个单机系统, 采用的是Visual C++面向对象的设计思想开发设计的, 整个系统的结构如图1所示.

从结构上, 系统由电子地图数据、定位、路径规划、路径引导、地图匹配和人机接口等部分组成。从下向上, 所有这些模块可以被分为三层:数据层、功能层、用户接口层。系统能够以不同的比例显示电予地图, 根据用户的要求实现路径规划。跟据规划的路径生成行驶指令序列, 在用户沿规划路径行驶时, 实时地进行生动形象的图形、声音引导。下面简单介绍各个模块的功能。

1、地图显示模块

地图显示是车载定位导航的一个基本模块, 在功能方面, 地图显示模块需要实现电子地图显示及地图缩放、经纬度跳转、范围选择放大等功能, 同时提供2.5维的鸟瞰视图显示。此外, 考虑到硬件的限制, 为了避免出现连续移图时出现所谓的“空白”现象, 需要控制数据加载和地图显示这两个线程的调度关系。

2、地图检索模块

在自主式车载定位导航系统中, 地图检索模块不但能提供一般GIS系统具有的检索操作, 更重要的是.该模块己经与路径规划、路径引导这两个导航模块紧密地结合在一起。用户可以将捡索得到的结果作为目的地提交给系统进行路径规划;另外, 根据用户的设定, 系统可以检索出规划附近的目标物, 在路径导引l过程根据当前车辆的行驶位置给出实时的提示。为了实现实时的高效的检索, 电子地图数据需要按照数据的几何特征分层构造, 再按照类或等级进一步详细划分。

3、路径规划模块

路径规划是帮助司机在行驶前或运行中规划路线的过程, 自主式导航定位系统中的路径规划过程是根据系统所提供的地图来实现的。由于当前的系统还没有利用无线通信设备实时地获取道路网络的交通情况, 目前的规划路径模块主要以最小旅行距离为标准。使用者只需要输入目的地的电话号码、地名或设施名称中的一项信息, 系统就会以图形形式显示到达目的地的行车路线;或者, 使用者可以通过使用系统的地图漫游功能直接查找、确定目的地。

4、路径引导模块

路径引导是指挥用户沿着路径规划模块计算的路线行驶的过程。为了确定车辆当前的位置和产生适当的引导指令 (通常是转弯接着转弯或依次转向) , 需要借助地图数据库和准确的定位。在引导过程中, 系统通过声音、路口放大图和转向图标等多种手段告知用户需要采取的操作动作并且能够根据用户的设定以语音或者在地图上以醒目的符号提示当前车辆附近用户感兴趣的商店、快餐店、加油站等设施的标志、名称、位置。

5、车辆定位模块

这个模块实际包括GPS定位子系统和DR定位子系统。它的主要功能是进行车辆初步定位, 为地图匹配模块提供匹配初始值。

在整个系统的设计过程中, 我们是以用户使用车载定位导航系统所遇到的问题来组织系统的功能模块, 导航系统的功能解析图如图2所示;

三、系统实验结果

经过多次路测, 我们开发的“智能率载导航系统”得到了如下的认可:

1、软件运行稳定可靠、操作简便、响应速度快、跨平台性强;

2、运行精度高, 相对误差可在<25m范围内;

3、应用广泛, 产品燕要应用于ITS领域;除此之外, 还可以应用子物流、出租、金融等专业领域。

摘要：当前GPS最大的民用市场是车辆导航、消费产品和跟踪监控, 尤其以车辆导航所占份额为最多。欧美发达国家的自主导航系统研究起步较早, 已有相当的规模和成熟的产品, 而国内由于经济基础, 以及整个的产业链条的不完善, 自主导航系统的研究刚刚起步, 该文完成了一种基于GPS/DR/MM组合定位的“智能车载导航系统”的开发工作, 实现了车载定位导航系统豹主要功能。