开题报告-基于s3c2410的车载卫星定位系统设计与实现

毕业设计（论文）开题报告题 目：基于 s3c2410 的车载卫星定位系统设计与实现学 院：专业名称：班级学号：学生姓名：指导教师：填 表 日 期 2013 年 11 月 12 日南昌航空大学软件学院东软班 开题报告 版本： V1.01一、选题依据、目的和意义随着世界经济的发展，城市建设规模不断扩大，车辆日益增多，GPS 定位技术的出现给车辆、轮船等交通工具的导航定位提供了具律、实时的定位能力。众所周知，GPS 是一种广泛使用的卫星定位系统，在地球上空分布有 24 颗卫星，用户通过GPS 接收机接收卫星的信号，就可以实时地获得高精度的三维位置，速度和时间信息。目前许多国家已经批量生产各种 GPS 终端模块，俄罗斯的 GLONASS 系统应用已经有几年的历史，我国的北斗系统也开始进入了应用阶段，欧洲的伽利略计划已经启动。本课题设计正是基于 GSM 的 GPS 车辆卫星定位系统平台的研究，主要是“定位、监控、防盗”为目的，就是对车辆展开 GPS 卫星定位，全程跟踪，提高安全，事故取证。研究此课题的意义：提高车辆的主动安全性，该研究具有广阔的应用前景和研究价值，为实现车辆监控管理、安全防护提供双重保证，将为智能交通信息运输系统的发展提供借鉴和参考。二、国内外研究现状及发展趋势2.1 国外现状及发展趋势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GPSWord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。南昌航空大学软件学院东软班 开题报告 版本： V1.022.2 国内现状及发展趋势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臻成熟，现在已逐步进入应用的高速发展时期。中国上世纪末发射、建立并逐步健全的专为交通行业应用的北斗导航定位系统，将为车辆卫星导航定位产业的发展提供良好的基础条件和无限广阔的空间。此外，中国的道路建设和电子地图技术，尤其是轿车市场的发展极大的推动了车载导航技术的发展。21 世纪初，北京四维测绘技术总公司成功制作了“威驰”轿车的 DVD 地图软件，2002 年率先在北京、上海、广州和天津等四城市的电子交通地图软件投入使用，开创了中国车载电子导航的先例，自此，在国内逐渐涌现出上海畅想、深圳赛格导航，北京合众思壮、灵图软件等数十家从事导航技术研发、生产骨干科技企业。随着我国城市建设规模的扩大,车辆日益增多,交通运输的管理和合理调度已成为一个广泛关注的问题。智能交通系统是未来交通系统的发展方向，将先进的信息技术、数据通讯技术、电子传感技术、控制技术及计算机技术等有效地集成运用于整个地面交通管理，建立实时、准确、高效的综合交通运输管理系统。车辆监控是智能交通系统的重要部分，GPS 车辆定位是利用卫星全球定位系统 GPS 对车辆进行实时监管、调度、控制的新一代应用技术系统，它将在智能交通系统中扮演重要的角色。三、研究的主要内容及实验方案3.1、毕业设计的主要研究内容GPS 模块 S3C2410 LCD 显示屏图车载卫星定位系统的组成GPS 天线本课题设计一套基于 s3c2410 的车载卫星定位系统并实现。使用博创 s3c2410实验平台及扩展的 GPS 模块，在 2410 平台上运行 COS|实时操作系统，对 GPS 模南昌航空大学软件学院东软班 开题报告 版本： V1.03块传输的数据进行解析得出模块所处位置的经纬度，在 LCD 显示屏上显示地图图片，根据解析所得的经纬度数据在图片上定位出模块所处位置并做出标识。GPS 的定位方法GPS 定位根本原理是三角定位，但是因为要追求极高的准确度，引入了信号传播时间的变量（定位信号一秒钟传播 30 万公里，GPS 卫星都在 2.02 万公里左右的高空，地面收到信号大约有 0.067 秒的延时） ，这样我们所在点有四个未知数 X, Y, Z ,T即经度、纬度、高度和时间。GPS 卫星发送的信号包含四个已知数据X1、Y1、Z1、T1，如果我们能收到 4 颗或者 4 颗以上的卫星发来的信号（X1、Y1、Z1、T1） 、 （X2、Y2、Z2、T2）（X4、Y4、Z4、T4） ，就可以得到以下四个方程：四条方程式中各个参数的含义说明： 待测点坐标 x、 y、 z 和 Vto 为未知参数di(i=1、2、3、4)分别为卫星 1、卫星 2、卫星 3、卫星 4 到接收机之间的距离di=cti (i=1、2、3、4)ti (i=1、2、3、4) 分别为卫星 1、卫星 2、卫星 3、卫星 4 的信号到达接收机所经历的时间。c 为 GPS 信号的传播速度（即光速）x、y、z 为待测点坐标的空间直角坐标 xi 、yi 、zi (i=1、2、3、4) 分别为卫星 1、卫星 2、卫星 3、卫星 4 在 t 时刻的空间直角坐标，可由卫星导航电文求得 南昌航空大学软件学院东软班 开题报告 版本： V1.04Vt i (i=1、2、3、4) 分别为卫星 1、卫星 2、卫星 3、卫星 4 的卫星钟的钟差，由卫星星历提供。Vto 为接收机的钟差 由以上四个方程联立即可解出待测点的坐标 x、y、z 和接收机的钟差 Vto。3.2、实验方案1、查找文献资料，了解车载导航及汽车电子的国内外研究现状、研究成果、发展趋势和存在问题；2、查阅 GPS 相关资料，了解 GPS 定位方法；3、查阅博创 2410 开发手册及 GPS 模块开发手册，学习 2410 的使用方法及 GPS模块的使用方式；4、查看 LCD 资料，学习 LCD 驱动移植；5、分析需求，作出初步设计方案；6、根据初步方案进行详细设计；7、根据详细设计方案进行编码与测试；8、边测试边调整的到可用产品。四、目标，主要特色及工作进度4.1 目标：实现 GPS 定位功能，并在 LCD 显示器中将所定位的坐标位置标识在地图图片中。4.2 主要特色：卫 星 信 号 、 COS|实 时 操 作 系 统 、 ARM9 开 发 平 台 及 TFT-LCD 显 示 屏 。4.3 工作进度：1、2013.11.25 2013.11.29:开题，搭建开发环境2、2013.12.02 2013.12.06:理解需求进行需求分析3、2013.12.09 2013.12.13:根据需求理解进行概要设计4、2013.12.16 2013.12.20:根据概要设计进行详细设计5、2013.12.23 2013.12.27:根据详细设计进行编码6、2013.12.30 2014.01.03:进行测试，测试