车载导航系统的高精度定位算法
车载导航系统的高精度定位算法
马海波1，黄跃峰1，滕寿威1
摘要：本文提出了一种基于联合卡尔曼滤波理论和地图匹配技术的高精度车载导航系统定位方法。该方法一方面对联合卡尔曼滤波器的结构进行简化，简化后的联合滤波器能够较好的将全球定位系统（GPS）与航位推算系统（DR）获取的空间信息进行融合，不仅较大程度减小滤波计算量，而且避免了子滤波器间误差的互相干扰，提高了空间定位精度。另一方面提出了根据行车方向与位置匹配行车道路的技术，该技术不仅具有较好的行车道路匹配效果，而且能够对各种行车异常情况进行处理。实验证明，本文提出的方法能够较好的满足车载导航系统对空间定位方法实时性及高精度的要求。
关键词：车载导航系统，联合卡尔曼滤波，信息融合，地图匹配，GPS/DR
（1北京超图软件股份有限公司导航事业部，北京市海淀区西三旗建材城西路太伟科研楼B座3层邮编；100096）
1.概述
近几年，国内车载导航系统的发展如火如荼，基于全球定位系统(Global Position System, GPS)定位的导航系统几乎成了豪华轿车的标准配置。由于巨大的市场潜力和不可估量的发展前景，各汽车厂商和GIS企业纷纷投入大量人力进行车载导航系统的软硬件开发。作为车载导航系统的基础和核心，车辆定位获得了更多学者的关注和热情。
本文首先结合车辆定位方式，阐述了全球定位系统和航位推算系统（Dead Reckoning, DR）相结合的组合定位方式的必要性和优越性，尤其从价格和精度方面考虑，GPS/DR将是未来车辆定位的最理想方式。
无论是独立GPS定位，还是组合GPS/DR方式定位，得到可靠的、精确的实时车辆位置是车辆定位的根本目的。结合实际应用，城市车辆的高精度定位算法包括两个部分：1）针对定位传感器的滤波与信息融合，2）结合电子地图的道路匹配算法。
提高传感器定位精度的方法是降低甚至去除系统定位的随机误差。本文提出了一种简化结构的联合卡尔曼滤波器。采取独立定位方式时，该滤波器的作用相当于卡尔曼滤波，能去除定位系统的噪声干扰，获取更加有效的位置信息；对于GPS/DR组合定位方式，该滤波器有效地实现了两者的信息融合，并产生最优的位置信息，更进一步，结合GPS精度因子，自适应地调整信息融合时各子系统的权重，从而提高组合定位系统的抗干扰能力，保证定位的稳定性。通过实验也进一步验证了该滤波算法的优越性。
本文介绍了一种高精度的综合匹配算法，以实现车辆位置和GIS电子地图道路的完全匹配。该算法不仅确保了路口以及平行路况下的匹配准确性，而且具有很好的实时性。大量的真实路测实验也充分验证了这种匹配算法在效率、精度和稳定性上的优越特性和实用性。
2.车辆定位技术相关研究
2.1 车辆定位方式概述
车辆定位技术可以大致划分为卫星定位、独立定位、地面无线电定位等三类。
（1）卫星定位包括全球定位系统(Global Position System, GPS) [1]全球卫星定位系统(GLONASS) [2]，两者功能一致，只是信号分割体制不同，GLONASS接受技术比较复杂，因而民用比较少见。
（2）独立定位技术包括惯性导航(INS)[2]和航位推算(DR)[3]，其显著的特点是定位快速，且不受外部环境的影响和干扰，但缺点是其单独定位伴随着误差累积，而且INS的解算比较复杂。
（3）地面无线电定位包括地面通信网(GSM、CDMA、FM等)[3,4]和信标[5]。目前，地面无线电定位技术在航海和航空领域获得了广泛的应用，例如Loran-C和DECCA [3,4]，短距离信标的典型应用是早期美国的电子路径引导系统ERGS[5]，这两种技术在城市车载导航中难以普及，主要是环境干扰、信号衰落和多径效应等的限制。
2.2 GPS/DR组合是最理想的车辆定位方式
实际上，还没有一种独立的定位技术能够实现高精度、稳定的车辆定位[6]。目前，GPS由于具有高精度、全天候、高效率、多功能、操作简便等诸多优势无可争议地成为了现在最为广泛使用的定位手段，但也有一些因素，如多路径效应、信号遮挡、信号丢失和弱观测环境等，会造成GPS定位精度的下降甚至无法工作。差分GPS技术(DGPS) [1-3]也仅仅只能消除其中的多路径效应和星历等误差，因而采用其他定位方式辅助GPS进行组合定位就显得尤为重要。
GPS和DR分别具有长时间绝对定位和短时间相对定位的稳定性；当GPS信号丢失而无法定位时，DR系统可继续定位输出，而GPS和DR的信息融合不仅可以提高定位的精度，而且，可以消除DR的误差累积问题，两者优势互补。而且出于精度和价格两方面的考虑，GPS/DR组合也是城市车辆比较合理的组合定位方式。
3.GPS/DR组合系统的信息融合
3.1 联合卡尔曼滤波器实现信息融合的原理
近30年以来，卡尔曼滤波（KF）[4-8]已经被认为是一种标准的滤波与信息融合方法[7,8]，并且被广泛应用于车辆定位中[4,5]。但是，如果直接将卡尔曼滤波应用于GPS/DR组合定位系统，即采用卡尔曼滤波集中处理所有传感器的量测数据，不仅滤波器的阶次高、计算量大；且系统不具有容错能力，一旦某个传感器发生故障，将导致整个组合定位系统无法正常工作。
基于此，本文采用了一种简化的联合卡尔曼滤波器，以实现GPS/DR组合系统的滤波与信息融合。参照通用联邦卡尔曼滤波器[9,10]的结构，去除其中的参考系统，且让主滤波器无信息分配，这样就得到如图1所示的简化了的联合卡尔曼滤波器，其显著特点是主系统的计算量最小，而且总体系统前向滤波速度最快，系统设计最佳。
图1 联合卡尔曼滤波结构
其基本原理是：两个局部传感器分别处理GPS 和DR 系统的定位数据。两者的状态估计输送到
主滤波器进行最优融合并产生高精度的全局估计，然后按照信息分配系数对局部滤波器进行状态反馈重置，从而使局部滤波器的精度也获得提高。一旦某个子系统发生故障，只需要调整信息分配系数便可实现另一个子系统独立定位。
简化的联合卡尔曼滤波的主滤波器部分不进行滤波处理，只对来自不同传感器的定位数据完成数据的综合。这种分散式滤波结构，不仅没有降低组合系统的定位精度，而且计算量小，稳定性高，且避免了误差的“污染”[6,7],具有很强的容错能力，因而更适用于车载GPS/DR 组合定位系统的信息融合。
3.2 GPS 与DR 子系统的局部滤波 3.2.1 GPS 系统模型与局部滤波
系统的坐标系取为地理坐标系（即东北天坐标系），将车辆东北向的位置分量),(n e ，单位m ；速度分量),(n e v v ，单位s m /；加速度分量),(n e a a ，单位2
/s m ；作为系统的状态变量，即系统的状态变量[
]T
n n e e
a v n a v e X =1，将GPS 接收机输出的车辆东向和北向位置坐标分量
gps gps n e ,（单位m ）作为外部观测量，可以建立GPS 离散数学模型[1-9]如下：
系统方程：)1()1()1/()(1111-+--Φ=k U k X k k k X （1） 观测方程：)()()()(1111k V k X k H k Z += （2）
式中，
)1/(1-Φk k 为系统状态转移矩阵，
)1(1-k U 为系统噪声；
??
?
???=)()()(1k n k e k Z gps gps 为GPS 系统观测量； ?
?
?
???=001000000001)(1k H 为系统观测矩阵；
?????????+===+===+=-----------------21211111
2121111
121
111212*********,,X P X P X P P P P P P P
P Q Q Q Q Q Q Q ββββ)(1k V 为系统观测噪声。
该数学模型已经在GPS 定位系统中被广泛使用[5-9]，而且基于该模型的卡尔曼滤波也已经成为了一种通用的滤波算法[9]，关于模型建立的详细过程、相关参数的解析以及卡尔曼滤波的推算过程，可参见文献(4,8)。
3.2.2 DR 系统模型与局部滤波
选取和GPS 相同的状态变量，将陀螺输出的角速率ω(单位：rad/s)和里程仪输出的车辆在采样周期T 时间内行进的距离s (单位：m)作为DR 子系统的外部观测量，构造离散数学模型[3-6]如下：
)1()1()1/()(2222-+--Φ=k U k X k k k X
（3） )()](,[)(2222k V k X k h k Z +=
（4）
式中，
?
?
????=)()()(2k s k k Z ω为DR 系统观测量；
，
?
???
??????+??????=)()()()(arctan )](,[2222k v k v T k v k v k X k h n e n e 为系统观测矩阵；
)(2k V 为测量噪声阵。
DR 系统方程和GPS 系统方程相同，但其观测方程是非线性的，一般采用扩展卡尔曼滤波器
(EKF)[9]进行线性化并滤波。关于线性化的过程以及线性化的DR 数学模型，以及扩展卡尔曼滤波算法，可参见文献（11,12,13）。
3.2.3 GPS 与DR 的信息融合
如果将子滤波器i 的状态估计矢量、系统协方差阵、状态矢量协方差阵分别记为i X 、i Q 、i P （其中)2,1=i ；全局融合的滤波器的状态估计矢量、系统协方差阵、状态矢量协方差阵分别记为X 、Q 、P ；则可按照如下规则来进行滤波器的信息融合与分配：
（5）
式中，21,ββ是信息分配系数，且满足121=+ββ。
在式（5）中，可以根据具体情况自动调整1β和2β的大小，实现信息的自适应融合。当GPS 正常工作时，取5.0,5.021≈≈ββ，此时联合滤波器有较高的定位精度和容错能力；当出现卫星信号遮挡等原因，造成GPS 定位系统不能正常定位或定位精度较差时，可以让1,021≈≈ββ，此时联合滤波器的输出近似于DR 子系统的输出。
由于一般GPS 接收机的定位精度完全由位置精度因子PDOP 反映，因而可以根据PDOP 的大小，实时的调整1β和2β，其自适应算法为：
1
21110/5.0105/15
2/2299
.0βββ-=??????
?≤<≤<<≤=PDOP
PDOP PDOP PDOP PDOP PDOP PDOP (6)
自适应策略增加了联合滤波器的抗干扰能力，增加了滤波算法的稳定性。
4.高精度的地图匹配算法
无论是单独GPS 定位，还是GPS/DR 组合定位，都需要将车辆位置和电子地图进行结合，地图匹配的目的是将车辆位置无偏差地纠正到所在的道路上。在实际应用中，一般的车载导航系统只采用GPS 定位，甚至很多低价格的GPS 定位系统都没有做卡尔曼滤波处理，定位误差比较大，此时通过地图匹配对定位点进行纠偏，便显得尤为重要。
4.1 匹配道路的选择
地图匹配的关键就是选择匹配道路，只要确定了匹配道路，只需要将定位点向其做投影，即可得到准确的地图匹配点。
这里采用一种综合的权值因子TWS 作为选择道路的依据，如式（7）所示，其考虑了车辆和各道路的接近程度（D WS +P WS ）以及车辆航向和各道路方向的一致程度H WS 。
)(P D H W S W S W S TW S ++= (7)
综合权值因子TWS 最大的道路，即为最优匹配道路，将当前定位点直接投影到该道路即得到准确的匹配点。各权值因子的计算方法如下所述：
1）车辆航向和道路方向的符合程度
如图2所示，321,,P P P 为车辆之前按先后顺序获取的定位点，4P 为当前定位点，车辆离开道路1，备选匹配道路包括道路2、道路3和道路4。这里，定义β为当前车辆航向角（车向和正北方向的夹角），定义β'为道路方向和正北方向的夹角，在图2中，道路2，道路3和道路4的方向分别是
0、
90和
180。
6
图2 航向与道路的符合程
)cos(β'?=H H A W S （8）
其中，
βββ'-=?
ββ?='?，if 180180≤?≤-β
ββ?-='? 360，if 180>?β ββ?+='? 360，if 180-
如果某条道路的H WS 值越大，则车辆航向和该道路方向越接近。
2） 车辆和各道路的接近程度。
这里从距离和角度两个方面，构造了两个权值D WS 和P WS 来更全面准确地反映车辆和各道路的接近程度。
如图3所示，P 为当前定位点，AB 为道路，C 为P 在该道路上的匹配点。
(11A )
22y
图3 车辆与道路的距离 图4 车辆与道路的角度
P 到AB 的距离2
212
211221213213)
()()
()()(y y x x y x y x x x y y y x D -+--+---=
(9)
7
D A WS D D =，该值越大，定位点和对象道路的距离越近。
如图4所示，C 为路口接点，P 为当前定位点，α表示某条道路到CP 的角度。
)cos(αP P A WS =，该值越大，定位点和对象道路越接近。
P WS 考虑了定位点、路口和道路线段的空间关系，在D WS 的基础上，更进一步地反映了车辆
和道路的接近程度。
以图4为例，P 与道路1和3的距离权值相等，即)3()1(D D WS WS =，但 )3(0)1(P P WS WS <<,这样，))3()3(())1()1((P D P D W S W S W S W S +<+，即对于道路1而言，P 更接近于道路3。
因此，（D WS +P WS ）全面准确地反映了P 和各道路的接近程度。
由于综合匹配因子TWS 充分考虑了车辆位置、车辆航向和道路，路口的空间关系，因此其匹配算法相对于依靠距离或方向等传统的匹配方法[14,15]，具有更高的精度和适应性；尤其是在定位误差比较大的情况下，其依然能正确地识别车辆所在的道路，具有较高的抗干扰能力。
4.2 异常情况的处理
异常情况指定位信号“漂移”、静止等。目前城市车辆普遍使用独立GPS定位，异常情况更加频繁。
1）在车辆静止或极低速时，GPS定位点会不断地随机跳跃，此时保持最后静止的匹配点作为每一静止时刻的匹配点。一般判断静止的方法是：连续3个定位点之间的距离小于定位误差容限，即认为车辆静止了。停止静止的判断方法是：连续三个点之间的距离大于定位误差容限，即确认车辆开始运动了。
2）在定位信号“漂移”，此时保持最后有效的匹配点作为即时的匹配点。考虑到车辆的机动加速特性，判断“漂移”的方法是：如果当前定位点和前一定位点的距离大于前一定位点时速度的3倍，则认为定位信号“漂移”了。
3）在传感器无法定位时（如GPS信号被“遮挡”），直接利用之前有效的匹配点作为即时匹配点。
4.3 地图匹配的算法流程
地图匹配算法的实现流程如图5所示。
图5 地图匹配的算法流程
5.实验与分析
5.1 滤波与信息融合算法实验
为了充分测试GPS/DR组合定位的优势以及联合卡尔曼滤波的效果，本文进行了车载GPS单独定位、车载DR单独定位与车载GPS/DR组合定位的对比实验。
实验环境：数据采集利用北工大自主技术与智能控制研究中心的GPS OEM(12通道，最低追踪信号感度-175dBW)、惯性导航开发板（板载角速率陀螺ADXRS150ER和加速度计Inna AL-M30）以及PC104（研华PCM-3350, 300MHZ CPU，128MB SDRAM），操作系统Windows CE，采样周期1s；采集轨迹为北工大校园北门至校园南门，车速大致保持在25km/h 左右。选取车辆行驶过程中的300组数据案例，在PC下利用Matlab进行滤波与信息融合算法的对比分析。GPS与DR数学模型参数直接采用文献(1)中建模仿真的设置参数，联合卡
尔曼滤波器的信息分配系数选取5.021==ββ。
GPS/DR 组合定位与GPS 单独卡尔曼滤波定位的东北向位置误差比较如图6中(a)和(b)所示；此外，DR 独立定位的东北向位置误差如图7中(a)和(b)所示。
图6 组合定位与GPS 单独定位误差比较
图7 DR 独立定位东北向位置误差图
在图6中，独立GPS 定位时，采用Kalman 滤波后东北向位置最大误差分别是4.5731m 和4.5126m ；对于GPS/DR 的组合定位方式，采用联合卡尔曼滤波后东北向位置的最大误差分别是2.7811m 和2.8102m 。通过对比可以明显看到基于联合卡尔曼滤波的GPS/DR 组合定位比单独的GPS 卡尔曼滤波定位更加准确。
图7为GPS 信号无效情况下，DR 独立定位的误差曲线图，可以看到DR 定位虽然是一个误差不断累积和发散的过程，但在一段时间内(大约120s)，可以保证比较准确的定位输出(东北向位置误差均在4m 以内)，这样在GPS 卫星信号被遮挡或者GPS 无法正常工作的时候，DR 可以提供暂时的车辆实时定位。因此，基于联合卡尔曼滤波的GPS/DR 组合导航具有很好的定位精度、容错能力和可靠性。
综上所述，联合卡尔曼滤波器不仅实现了GPS 和DR 的信息最优融合，获取了高精度的位置信息，而且实现了GPS 无效或弱GPS 条件下的DR 独立定位，提高了定位系统的容错能力和稳定性。
5.2 地图匹配实验
为了测试方便，将本文中的综合地图匹配算法移植到SNE1.1(SuperMap Navigator Engine)的引导引擎中，利用修改引导引擎后的SNE1.1在北京和天津区域做了大量的路测。 实验环境：测试设备为HP iPAQ B21手持机，400MHZ CPU(ARM920T)，64MB SDRAM ，操作系统为Windows Mobile5.0，GPS 接收器为HOLUX GPSlim236，其最低最终信号感度为-159dBW,。匹配算法相关权值系数设置为：10==p D A A ,50=H A ；并利用SuperMap DeskonPro 强大的分析功能对比分析匹配算法的精度。
图8为北京市内2009年4月1日测试的部分匹配轨迹。图9~图14反映了测试过程中，各种路况条件下的匹配效果以及定位异常情况下的匹配处理。
图8 长距离连续匹配测试部分轨迹
图9 路口的匹配图10 路口定位点和匹配点的对比
行驶方向行驶方向
图11 主辅路的匹配图12 上下线分离道路的匹配
图13 静止的处理图14 定位信号中断的处理
图9~图14非常直观地反映了各种情况下匹配算法的准确性。图9为SNE1.1的真实导航界面截图，截图场景为西三旗桥路口，黑色线为定位点串构成的轨迹，高亮紫色线路为匹配后的车辆运行轨迹，图10为经过该路口（西三旗桥）过程中的定位点串和匹配后的点串的对比显示。可以明显地看到，在路口情况下的综合匹配算法具有很好的匹配精度。图11和图12，反映了定位误差比较大的情况下，综合匹配算法依然能够正确去区分主辅路和上下线分离道路。图13反映了静止时的匹配处理效果，可以看到，在这一过程中，匹配规则能够及时动态识别车辆的“由运动变静止”以及“由静止变运动”两种状态。图14中，定位信号中断后，匹配点保持为信号有效前的点，在定位信号恢复后，匹配立刻恢复正常。
表1 纠偏距离的统计分析
纠偏距离相关统计参数结果
1 纠偏案例总数Sum 7962
2 最小纠偏距离
min
d0.002523m
d46.80149m
3 最大纠偏距离
max
E11.27663
4 均值
d
D78.5708
5 方差
d
mse7.328531
6 绝对偏差均值
d
如果不考虑GPS“漂移”和失效等异常情况下的匹配处理，路测过程中，利用综合权值进行算法匹配案例共计7962次。如果定义定位点与匹配点的距离为纠偏距离d，单位m，纠偏距离也可以理解为定位点和真实点的误差，其数学统计如表1所示。结合图8和表1，可以看到，在定位信号不稳定，以及市内道路情况复杂等条件下，匹配算法依然能长时间保持准确和稳定的定位纠偏。
综上所述，本文采用的综合匹配算法实现了各种城市路况情形下正确行驶道路的选择和定位点的精确匹配，而且其高精度并不是以一定的滞后时间为代价[11]，具有非常好的实时性，是目前车辆定位中一种真正实用的高精度地图匹配算法。
6.结论
GPS/DR是一种理想的车辆组合定位方式。本文设计的联合卡尔曼滤波器，能自适应地进行GPS/DR系统的信息融合，具有很好的精度和抗干扰能力，且易于实现，真正实现了低价格、高精度的实时车辆定位。综合地图匹配算法实现了车辆位置与GIS道路的无偏差结合，该算法兼顾精度和稳定性。通过大量的实验验证了本文算法的优越性和可行性。对于目前比较主流的独立GPS定位，算法同样适应，并对GIS位置服务相关其他应用同样提供了一种非常好的定位解决方案。
参考文献：
[1]张其善，吴今培，杨东凯，智能车辆定位导航系统及应用[M]. 科学出版社，北京.2002.
[2]付梦印，邓志红，张继伟. Kalman滤波理论及其在导航系统中的应用[M].北京：科学出版社，2003.
[3]李卫平，智能交通技术应用[M].人民交通出版社.人民出版社，北京，2006.
[4]赵亦林，车辆定位与导航系统[M].电子工业出版社，北京，1999.
[5]袁信，俞济祥，陈哲，导航系统[M].航空工业出版社，北京，1993.
[6]Zickel Robert and Nahum Nebemia. GPS Aided Dead Reckoning Navigation[C].Proceedings of
Natural Technical Meeting,1994,pp.577-585.
[7]寇艳红，张其善，李先亮.车载GPS/DR组合导航系统的数据融合算法[J].北京航空航天大学学
报.2003，29(13).
[8]张三同，魏学业，蒋大明等.陆地车辆导航系统滤波技术的研究[J].北方交通大学学报.2002.
26(4):101-104.
[9]秦永元，张洪钺，汪叔华.卡尔曼滤波与组合导航原理[M].西北工业大学出版社.1998.
[10]张传斌,田蔚风,金志华,车载DR导航的非线性滤波方法研究[J].系统工程与电子技术.2005,
27(6):1058-1060.
[11]Carlson, H.A., Federated Filter for Fault-Tolerant Integrated Navigation Systems[J], IEEE Proceedings
of the National Aerospace and Electronics Conference, 1998.pp.1581.
[12]WU Qiuping, GAO Zhongyu. An adaptive information fusion method to vehicle integrated
navigation[J]. IEEE .Position Location and Navigation Symposium,April,2002：248 – 253.
[13]WU Qiuping, GAO Zhongyu. An adaptive information fusion method to vehicle integrated
navigation[J]. IEEE .Position Location and Navigation Symposium,April,2002：248 – 253.
[14]曾波，江资斌，GPS车载导航系统的地图匹配算法[J].测绘工程.2004.13(3):65-68.
[15] Mohammed A.Quddus, Washington Yotto Ochieng, A general map matching algorithm for
transport telematics applications[J]. GPS Solution (2003)7:157-167
作者简介：马海波，1979.3，男，高级工程师，主要从事车载导航系统中定位、引导以及路径分析等算法的研究。
全球卫星导航定位行业分析报告
全球卫星导航定位行业分析报告 一、全球卫星发展概况 卫星导航定位技术指利用全球卫星导航定位系统所提供的位置、速度及时间信息对各种目标进行定位、导航及监管的一项新兴技术。与传统的导航定位技术相比，由于卫星导航定位技术具有全时空、全天候、连续实时地提供导航、定位和定时的特点，已成为人类活动中普遍采用的导航定位技术。因此，全球卫星导航定位系统一经问世，在市场需求的牵动下很快就深入到各国军事、安全、经济领域的方方面面，使航空、航海、测绘、机械控制等传统产业的工作方式发生了根本的改变，开拓了移动位置服务等全新的信息服务领域，并迅速发展成为一个新兴的产业——卫星导航定位产业。 以美国GPS为代表的卫星导航定位产业已经成为当今国际公认的八大无线电产业之一。在人类信息社会中，有80%以上的信息与“位置”和“时间”有关，在卫星导航定位技术出现以后，它可以迅速将位置、时间信息数字化，进入互联网和各行各业的信息应用系统，被人们所使用。 目前世界上投入正式运行的卫星导航定位系统有美国的GPS系统、俄罗斯的Glonass系统和我国的北斗卫星导航定位系统。其中GPS的应用最为广泛，占到全球应用的95%以上。鉴于民用需求的巨大与旺盛，为了摆脱对美国GPS系统的依赖，打破美国对全球卫星导航产业的垄断，欧盟在2002年提出建设Galileo 系统，俄罗斯则计划在2010年全面恢复Glonass系统，我国在2006年对外公布建设我国新一代北斗卫星导航定位系统，卫星导航定位产业步入了一个多系统并存、多技术融合的发展新阶段。 我国的卫星导航定位应用是在全球卫星导航定位系统逐步开放、透明的大环境下，通过学习、引进、消化、吸收再创新的方式发展起来的。美国的GPS系统在20世纪80年代建设初期是一个严加保密的纯军事系统。随着全球政治格局和经济一体化的发展，其已从最初的“军用为主、民用为辅”发展到“强军护民、以民养军”的新阶段。美国GPS政策的每一次开放调整，都有力地推动了本国及全球卫星导航定位产业的市场发展。随着卫星导航定位在我国应用领域的不断拓展和深入以及自主的北斗卫星导航定位系统的建设，使我国在卫星导航定位系统技术和导航信号处理技术、卫星导航定位芯片技术和板卡、高精度接收机产品等方面取得重大突破，积累了应用经验，卫星导航定位技术与产品已呈现自主创新，集成创新，引进、消化、吸收再创新的多元并举发展的格局。 二、全球卫星导航系统发展历程 GPS可以说是最早也是目前最为完善成熟的全球卫星导航定位系统，最为当今最完善、覆盖率最高卫星导航定位，GPS的发展历程就代表了全球卫星导航定位行业的发展。 1、50年代末至60年代末是GPS研发的初级积累阶段 1958年底，美国海军武器实验室委托霍布金斯大学应用物理实验室，研究为美国军用舰艇导航服务的卫星系统，即海军导航卫星系统。60年代末，美国在此基础上着手研制新的卫星导航系统，以满足海陆空三军和民用部门对导航越来越高的要求。
车载定位定向常用模型与坐标系
车载定位定向常用模型与坐标系 一、常用坐标系 参考坐标系是定位导航的基础，导航解算必须在特定的参考坐标系下进行，本文常用的直角坐标系定义如下： （一）地心惯性坐标系（ i 系） 用oxi yi zi 表示，原点位于地球中心，oxi 、oyi 轴位于赤道平面且oxi 轴指向春分点（赤道面与黄道面交线与天球的交点之一，为天文测量恒星时的起始点），ozi 轴指向地球北极，oyi 轴方向根据右手定则确定。在惯性空间中，oxi 、oyi 和ozi 轴的指向是固定不变的。更一般地，相对惯性空间指向不变的坐标系均可统称为惯性坐标系。惯性器件的输出以惯性坐标系为参考基准。 （二）地球坐标系（ e 系） 用oxe ye ze 表示，原点位于地球中心，oxe 、oye 轴位于赤道平面且oxe 轴指向格林尼治子午线，oze 轴沿地球自转轴指向北极，三个坐标轴构成右手坐标系。地球坐标系与地球固联，随地球旋转，也称作地心地固（Earth-Centered Earth-Fixed, ECEF）坐标系。e 系相对i 系的旋转角速率即为地球自转角速率ie 。
（三）地理坐标系（ g系） 用oxg yg zg 表示，原点位于载体重心，oxg 、oyg 轴位于当地水平面且oxg 轴指东、oyg 轴指北，ozg 轴沿地垂线指天，即东北天坐标系。 （四）导航坐标系（ n 系） 导航坐标系是求解导航参数时选定的坐标系，用oxn yn zn 表示，如无特殊说明本文中的n 系均采用g 系。考虑地球表面为球面，当载体沿地球表面运动时，运动速度将引起n 系相对e 系的转动角速率en ，通常称作表观运动角速率。 （五）载体坐标系（ b 系） 用oxb yb zb 表示，原点位于IMU的位置敏感中心，与IMU固联，坐标轴指向由系统外部安装基准面确定。其中oxb 轴沿系统横轴向右，oyb 轴沿纵轴向前，ozb 轴法线轴向上，即右前上坐标系。对捷联惯导系统而言，b 系随载体转动，b 系与n 系之间的角位置关系用姿态矩阵C b 表示。 二、地球模型参数 （一）地球几何参数 导航的主要任务是要确定运载体的速度、位置、姿态及
汽车GPS导航系统
一、系统目标： 随着社会不断发展和人们生活水平的提高，汽车走进了平常百姓家庭，由于城市的快速发展和交通道路的日益复杂，人们常因不熟悉道路而迷路，从而延误时间。车载导航系统不仅能够准确地提供一条通往目的地的行车路线，而且使得车辆能够避开拥挤的道路，明显改善交通拥堵状况。前几代车载导航系统存在一些缺陷，比如硬件体积大、软件冗余度大、功耗高、成本高等等，基于此，本文根据车载导航系统的特点和功能需求，应用嵌入式技术，设计了一种体积小、功耗低及功能强的车载导航系统 二、需求分析： 1. 车载GPS简介：车载GPS是指通过软件和硬件做成定位终端应用于车辆而进行定位导航的系统。在车载GPS当中，不单单具有定位导航的功能，它还具有将定位信息传输到GPS 持有人手里或者报警中心的功能，这里我们称之为第三方。因此，GPS系统具有GSM网络通讯的功能，即利用GSM网络通过短信将相关定位信息传输到第三方。再通过微机对短信进行解读，从而在电子视频上显示出车辆的地理位置信息。从而实现了车载GPS定位导航。 2. 车载GPS的应用现状： 在中国，GPS已经进入了规模生产使时期，GPS系统主要应用于车载GPS，车载GPS在中国的市场非常巨大，其分为后装和前装两种应用方式。前装系统是在车辆出厂前就组装在车辆上的配套产品之中,后装系统则是在车辆使用过程中安装到车辆上的。现在，我国的车载GPS市场仍处在前期培育时期,采用后装形式给汽车用户提供一种灵活的选择无疑是更明智的策略。直到2010年年底,我国车载GPS系统装备的车辆已达到了200万辆，这对于我国9000万辆汽车总数来说,其普及率还不到20%。但是在日本，其导航系统的装备率达到了59%,在欧美国家，其GPS装备的车辆占了50%。这说明了我国GPS的潜在市场非常巨大。通过相关数据可知,到2015年,我国GPS系统装备的汽车至少番个五番。其中上海大众、二汽、一汽以及通用等都将配备GPS导航系统。 3.车载GPS的市场需求分析： 在我国加入WTO之后，汽车进口关税大幅下降，汽车价格也不断低价出售，于是，我国私家车的销售量大增。随着我国私家车的不断增加，车载GPS导航系统也不断的在进行改进，有车族进行中短途的商业旅行和假日旅游日渐增多,车载导航系统可以为私人汽车车主提供丰富的增值服务。因此，GPS在私家车上的应用非常重要。想象一下，我国人口如此庞大，人们对车的需求也如此之高，可见,GPS导航系统在我国的市场也是相当大的。据相关资料显示,现在我国私家车市场的存在量已经突破了两千万大关,若按照百分之十的GPS配置率,则有两百万量汽车需配置GPS导航系统，即GPS的市场容量将实现两百万。同时，在未来，车载GPS的性价比将得到进一步的提升,其将有着非常广的发展前景。按计世资讯的研究报告可以看出，2012年至2015年间，我国GPS车载导航系统的市场将实现百分之五十的年增长率,预计到2015年,随着我国车载导航设备、导航卫星的商业应用环境及其应用标准的不断成熟，GPS导航将被我国消费者所广泛青睐，GPS车载系统的价格也将非常低廉，市场供应规模将进行扩大，到2015年年底，我国车载GPS的销售金额将实现五百亿元。 三、系统原理图：
车载导航系统国内外发展现状
一、引言 汽车工业已成为我国国民经济发展的支柱产业之一，汽车技术和技术信息的融合使得汽车电子已经成为一个独立的产业。另外，随着汽车的普及和道路的建设，城际间的经济往来更加频繁，大量的商务、休闲、探险活动使我们并不局限在自己认识的一小块区域中，不认识道路，找不到目的地的情况也屡有发生，就此，车载GPS导航系统即以合适的价位走入车主的世界，成为车上的基本装备。车载GPS主要用途就是定位监控和导航，由于导航方面民用较广且易于理解，所以一般提起车载GPS即指汽车里用的导航产品；而以定位监控管理为主要用途的车载GPS在国内的大量应用也是不争的事实。因此，笔者将后者称其为中心监控式的导航系统。 二、车载GPS导航系统原理与电子地图的应用模式 (一) 车载GPS导航系统原理 利用GIS中的导航电子地图和GPS接收机的实时定位技术，组成GPS+GIS的各种电子导航系统。 (二) 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两种： 1. GPS单机定位＋矢量电子地图 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。 2. GPS差分定位＋矢量电子地图 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。为了防止在楼群遮挡时收不到足够的GPS卫星信号，在车上除装有GPS接收机以外，还装有压电振荡陀螺。利用卡尔曼滤波算法同时处理GPS、里程计和陀螺仪的数据来进行运载体的实时定位。 三、中心监控式的导航系统和自主导航系统的系统构成、技术特征 (一) 中心监控式的导航系统的构成、技术特征、运行流程 GPS/GSM卫星定位车载系统（以下简称车载机）由GPS接收模块、GSM信息收发模块、数据处理单元MCU三部分构成。这三部分的工作流程是GPS接收模块接收到GPS卫星发射的原始电文，并根据从三颗以上不同卫星发来的电文以1秒的刷新间隔提供该车辆的状态，如：经度、纬度、高度、时间、速度、航向等数据，送给数据处理单元MCU，单片机再对这条数据进行压缩和加密的处理；然后通过GSM模块将按照设定好的格式，定时（1分钟至1440分钟）将这条数据通过GSM无线网络传输到远端监控中心的数据接收机中。数据接收机与数据库服务器是通过RS232口直接物理连接的，通过控制软件，其数据便存储到了SQL SERVER数据库中，结合GIS系统中的电子地图，在监控软件中便可以直接看到车辆的位置、速度、高度等信息，从而达到监控的目的。如果车载机数量的增加和车载机不断发送数据的增多，此数据库将不断扩大。通过编写程序，再通过对数据库的操作，从而
车载GPS导航系统的应用及功能
车载GPS导航系统的应用及功能 现代人对于GPS已经不是很陌生了，虽然GPS系统一开始是为军事目的而建立的，但很快在民用方面得到了极大的发展。把GPS用于车载导航来说，有不少人恐怕还只是听说过，没有实践过吧。GPS汽车应用系统的未来似乎是无可限量，技术进步带来的梦想也是没有止境的。GPS汽车系统为地球表面上每一块土地提供了一个全新的、瞬时可知的地址——这是对位置和距离制定的新的国际标准。 应用 在了解车载GPS之前大家应该知道车载GPS导航的结构和与车辆跟踪系统的区别。 就目前的车载GPS系统终端通常由GPS模块、无线通信模块、报警控制模块、语音控制模块、显示模块和车载PC等几个部分组成： 1.GPS模块：安装到车辆上的小型装置，是GPS车载单元的一部分，用来接收卫星所传递的信息。 2.无线通信模块：通常采用车载无线电话、电台或移动数据终端（MDT）以完成信息交互功能。 3.报警控制模块：向监控中心网络发出报警讯号，通报车辆异常信息。 4.语音控制模块：完成声音控制及服务等功能。 5.显示模块：用来显示位置路况等视频图象信息，可选用LCD、CRT或TV显示。 6.车载PC：整合处理各功能模块，配合相应的软件，完成指定功能，如进行数据处理，计算出所在位置的经度，纬度，海拔，速度和时间等。 由于使用环境的特殊性，作为系统核心的车载PC的必须体积小，集成度高，功耗低，处理能力强，操作简单便捷。目前车载PC较多的使用嵌入式操作系统，如WINDOWS CE 和嵌入式LINUX等。根据车辆使用的频繁性以及道路的复杂性的要求，它必须可靠性要高，且扩展性和兼容性要好． GPS车辆应用系统一般分为两大类：车辆跟踪系统和车辆导航系统。它们在功能上截然不同，一种是用于车辆的防盗，一种则是用于车辆的自主导航。由于“只接受，不发射”信号是GPS是接收系统的一大特点，所以用于防盗的GPS跟踪系统就是要借助通信网络以及政府配套系统给GPS车载防盗仪，提供收取使用费用的解决方案。而车载导航仪是通过接受卫星信号，配合电子地图数据，适时掌握自己的方位与目的地，自主导航的模式不收取任何使用费用，用户可以根据自己的需要有选择的购买地图数据。 GPS技术是利用GPS卫星信号接收的，可以24小时不间断地接收卫星发送的数据参数结算出接收的三维位置、三维方向以及运动速度和时间信息。车载导航仪是通过接受卫星信号，配合电子地图数据，适时掌握自己的方位与目的地，自主导航的模式不收取任何使用费用，用户可以根据自己的需要有选择的购买地图数据。当使用者把车载GPS安装在车上后，无论使用者身处哪个城市、城镇或是郊区，我们都能在转瞬之间找到一家餐馆或是最近的一家加油站。 就我国目前已悄然兴起GPS专业玩家一族，他们大部分是户外运动和汽车越野爱好者。这些使用者还可以通过车载GPS了解车辆行使方向，这样就取代传统的高度计，还可以显示海拔高度等信息。通过GPS对卫星信号的接受计算，可以测算出行驶的具体速度。对于那些热爱户外运动，汽车越野爱好者来说GPS让他们再也不会为迷失方向而苦恼，因为GPS 导航仪可以让驾车者对行驶道路了如指掌。GPS导航仪还提供全程语音提示，驾车者无须观察显示界面就可能实现导航的全过程，使得行车更加安全舒适。 但由于GPS车辆导航系统在中国市场刚刚起步，市场氛围不如GPS车辆跟踪系统成熟，但谁也不否认，这个方兴未艾的市场具有无限的升值潜力。随着中国汽车工业的发展，汽车
汽车导航系统
汽车导航系统 即车载GPS导航系统，其内置的GPS天线会接收到来自环绕地球的24颗GPS卫星中的至少3颗所传递的数据信息，结合储存在车载导航仪内的电子地图，通过GPS卫星信号确定的位置坐标与此相匹配，进行确定汽车在电子地图中的准确位置，这就是平常所说的定位功能。在定位的基础上，可以通过多功能显视器，提供最佳行车路线，前方路况以及最近的加油站、饭店、旅馆等信息。假如不幸GPS信号中断，你因此而迷了路，也不用担心，GPS已记录了你的行车路线，你还可以按原路返回。当然，这些功能都离不开已经事先编制好的使用地区的地图软件。 如何选购 1.地图设计要人性 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图商的资源，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。 2.搜星定位要快捷 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，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.导航要注重实用性
高精度卫星导航定位行业研究报告分析
高精度卫星导航定位行业研究报告 目录 一、全球卫星发展概况 (3) 二、全球卫星导航系统发展历程 (4) 1、50年代末至60年代末是GPS研发的初级积累阶段 (4) 2、70年代初至80年代末GPS研发正式开始 (5) 3、1989年至1994年是GPS实用组网阶段 (5) 4、994年至2000年是GPS军转民的过渡阶段 (5) 5、2000年GPS正式放开在全球广泛推广应用 (5) 三、全球卫星导航定位行业市场规模 (6) 四、中国卫星导航定位行业发展历程 (6) 1、90年代中期以前为起步阶段 (6) 2、1996—1997年是市场发展期 (7) 3、1998—2001年是市场逐渐成熟的时期 (7) 4、2002年进入产业化发展阶段 (7) 5、2005年民用市场规模化发展开始 (7) 五、中国市场规模 (9) 六、中国卫星导航定位行业基本特点 (10) （一）高精度卫星导航定位行业 (10) 1、专业市场正在成长，国厂商加速赶超国外厂商 (10)
2、国企业竞争力提升，从进口主导格局走向国产替代进口 (10) 3、行业毛利随着技术进步、成本回落以及规模影响的共同驱动下稳步提升 (11) 4、GNSS产业已经形成专业的上下游产业链结构，中国高精度GNSS 产业链已经初步形成，国产品牌在GNSS产业价值链上取得重要位置 (11) （二）消费类卫星导航定位行业 (12) 1、市场形成一定规模，数百家终端企业参与竞争，盗版与山寨泛滥成灾 (12) 2、以北上广为中心的三大区域是消费类应用市场的发动机 (13) 七、高精度卫星导航定位应用市场概况 (14) (一) 应用市场规模 (14) 1、全球卫星导航定位专业应用市场 (14) (二) 行业应用市场发展 (15) 1、测绘仪器市场 (15) 2、GIS地理信息市场 (19) 3、系统工程 (22) 八、高精度卫星导航行业市场竞争结构分析 (25) (一) 高精度GNSS产品 (25) 1、市场竞争结构 (25) (二) 水声探测设备 (28) 1、市场竞争结构 (28) 九、高精度卫星导航定位行业市场发展趋势 (30) （一）高精度GNSS产品市场发展趋势 (30) （二）水声探测设备市场发展趋势 (32) 十、高精度卫星导航定位行业技术发展趋势 (33) （一）高精度GNSS产品技术发展趋势 (33)
GPS车载定位系统技术方案
天津市滨丽园混凝土 GPS车载定位监控系统建议书 2010年6月 第一章GPS定位系统 GPS监控是结合了GPS技术、无线通信技术(GSM/GPRS/CDMA)、图像处理技术及G IS技术，用于对移动的人、宠物、车及设备进行远程实时监控的一门技术。 功能实现介绍 如何实现GPS监控功能 要实现GPS监控功能必须具备GPS终端、传输网络和监控平台三个要素，这三个要素缺一不可。通过这三个要素，组成三层结构的监控系统，使用在车辆调度监控领域，可以提供车辆防盗、反劫、行驶路线监控及呼叫指挥等功能；使用在对人宠物的跟踪领域，可以提供对老人、小孩及宠物的跟踪、老人、小孩遇到突发事件时的求救等功能。 GPS监控的三要使用为：GPS终端、监控平台、传输网络等。 GPS终端 GPS终端是GPS监控系统的前端设备，一般隐秘地安装在各种车辆或佩带在人或宠物身上，GPS终端设备主要由主CPU、GPS模块、GPRS模块、I/O接口及外围电路组成。 监控平台 监控平台是GPS监控的核心，是远程可视指挥和监控管理平台，一旦在车辆上安装GPS监控设备或者在人身上佩带了GPS监控设备，设备上的GPS模块会实时地将车或人的位置信息通过无线网络发送到监控中心，在监控中心的电子地图上可以看到车辆、人或宠物所在的直观位置，监控中心可通过无线网络对车辆、人或宠物进行远程监控，也可对设备进行设置，例如通过下发指令设置上传间隔、远程重启设备等。 传输网络 可使用GPRS无线通信网络或CDMA无线通信网络，也可以使用短信方式进行数据传输。
GPS监控系统功能及特点概述 GPS监控功能 （1）立即查询 当监控中心发出立即命令之后，GPS终端及时上传车辆、人或宠物的位置信息(包括经度、纬度、方位角、速度、卫星数等信息)及状态信息。 （2）远程跟踪 监控中心可在监控软件上对GPS终端进行定时跟踪设置，可设置某一固定时间上传位置信息和状态信息，一旦设置成功，GPS终端将根据监控中心所下发的指令请求及时上传监控中心所需要的信息。 （3）紧急求助 当司机或者佩带GPS终端的个人遇到特殊情况时，可通过紧急求救按钮向监控中心求救。一旦监控中心接到求救指令，则监控中心工作人员可提供援助或通知警方协助。 （4）历史轨迹回放功能 在历史轨迹回放中，系统可查看历史信息中在某天车辆、人或宠物处于什么位置，走那条线路。当时的车辆是怎样的状态等等信息； GPS监控的特点 GPS监控的特点为实时、动态、双向、精确。 GPS监控的使用 GPS监控主要使用车辆调度监控行业，近几年GPS厂家也推出了适合老人、小孩等使用的GPS监控设备，也有公司专门为企业员工开发的调度设备，如快递行业的收件人员可通过GPS监控设备，实时传输所处的位置，便于公司指挥调度。 GPS监控的使用 车载终端 车载终端设备包括：控制单元（CPU）、显示单元（可选）、GPS、GPS天线、GSM 手机（或其他通信模块）、防盗报警器等。主要有防盗报警、导航、通话等功能。 无线数据链路 无线数据传输设备作为基站和各移动目标进行信息交换的枢纽，是整个车辆调度系统中的重要组成部分，其选择方案包括以下几种：Ⅰ、公网设备：GSM、CDMA 、C DPD（无线数据公网）。Ⅱ、集群通信：如公安上用的350M、800M集群系统。Ⅲ、常
北斗卫星定位车载终端技术设计方案
北斗卫星定位车载终端技术方案 三、技术原理 北斗卫星导航系统是中国自行研制开发的区域性有源三维卫星定位与通信系统（CNSS），是除美国的全球定位系统（GPS）、俄罗斯的GLONASS之后第三个成熟的卫星导航系统。北斗卫星导航系统为用户提供高质量的定位、导航和授时服务，其建设与发展则遵循开放性、自主性、兼容性、渐进性。北斗卫星定位车载终端采用了多模块化、组合式优化设计，内置高性能芯片，各模块之间的接口采用标准接口，充分利用系统平台、移动通讯网络、因特网络，将汽车行驶记录仪、卫星定位、卫星导航、油耗检测功能集于一体，通过无线数据通讯接口（GSM、GPRS、CDMA）和GPS接口，能与监控中心系统进行数据通信和移动位置的定位，能够满足用户的多种需求。 除具有传统行驶记录仪的功能外增加了定位导航、监控跟踪、数据实时传送、油耗检测等功能，并且能够实现对车辆实时监管、调度，遇险报警远程网络监控，彻底改变了现有汽车行驶记录仪只能实地监管、事后监督的弊端；GPS/北斗2双模卫星定位模块，可以灵活配置信号处理通道工作于单GPS模式，或单北斗2模式，或GPS/北斗2混合模式；兼容目前现有的GPS单模定位，且能实现双模捕获、双模跟踪更加智能化、集成化。因此，基于以上原理设计的卫星车载终端监控系统，大大超出了传统行驶记录仪的功能，具有极为光明的发展前景。 四、设计方案 （一）设计原则 1、先进性和适用性相结合
系统采用成熟的高新科技，以目前较为先进的方法实现需要的功能，保证系统具有深厚的发展潜力，在相当长的时间内具有领先水平。 2、通用性和安全性相结合 在系统设计过程中，均留有相应的通信接口，系统的各个模块构成一个有机的整体。系统数据库中的各种数据在交换和共享的过程中，充分考虑到了系统的安全性。对每一个用户的权限有严格的认证（司机卡身份识别）体制，对每一个用户的权限进行分级控制和限定。 3、安全可靠性 在经济条件允许范围内，从系统结构、设计方案(考虑到非法用户及病毒入侵，数据采用纠错冗余技术)、技术保障等方面综合考虑；系统尽可能地采用成熟的技术、商品化的软硬件产品，保证系统可靠稳定运行。 4、实用性 整个系统的操作以方使、简捷、高效为目标，多操作平台整体设计，统一操作，既充分体现快速反应的特点，又能便于工作人员进行业务处理和综合管理，便于运输交通管理层及时了解各项统计信息和决策信息，便于执法部门的远程监督。 5、可扩展性 考虑到业务功能在不断发展、变化，因此要求系统在结构、容量、通信和处理能力等方面具有可扩充性和升级能力。 （二）设计依据 1、多样化的完备的授权模式能够满足账户和权限管理上的各种需求 2、中华人民共和国道路交通安全法 3、公安部道路交通违法信息代码
手把手教你怎样安装车载导航仪地图
手把手教你怎样安装车载导航仪地图 来源：今日头条编辑：袁春苗2014-04-23 10:14 浏览量：10330 教你如何安装车载导航仪地图 地图安装步骤 一、下载工具： “凯立德官方检测工具”(检测DVD导航仪的物理端口、波特率)、或车载专用GPS端口测试工具、“GPS空闲端口检测工具”、“GPS硬件系统检测工具”。 二、准备一张TF卡。 4G卡，只能装一个地图; 8G卡，可能装两个地图; 16G卡，可能装四个地图; 32G卡，可能装多个个地图，或4个地图，外加音乐、视频等。 三、将上述三个软件都复制到新的TF卡根目录下，
进入导航机设置—“导航路径设置”，指向、启动这个软件里的.EXE文件，可分别测得：导航仪的物理端口、波特率数值; 导航仪的空闲端口号; 导航仪的硬件系统情况，如：操作系统类别、CPU类型及频率、内存、屏幕分辨率等。四、依据本机系统情况，选取下载合适你机器的地图，“GPS之家”、“我爱GPS”论坛里，有很多破解的地图软件可下载。 注：新卡重新安装，应该下载完整版或懒人包。而不是地图资源。 五、将下载的地图压缩包解压缩，再其文件包复制到TF卡根目录下。 修改端口号、波特率为：COM2(假若2为你的机器端口数字) ; 4800(假如你的机器波特率为4800) 以下都以COM2 ; 4800;的数值为例，来讲解。你则依据自己实际测得的数值为准。 A、凯立德：使用其内附的修改器 具体步骤如下： 第一步打开凯立德地图文件夹; 第二步打开“NaviResFile”文件夹 看到“NaviConfig.dll”文件 打开“凯立德端口修改器”，点修改器里的“读取”，读取成功后， 修改端口成：COM2，速率：4800。再点“修改”按钮，再按“退出”按钮。 在“NaviResFile”文件夹内会生成一个叫“NaviConfig-NEW.dll”文件。 删除原“NaviConfig.dll”文件; 将“NaviConfig-NEW.dll”文件改名为：“NaviConfig.dll” “凯立德端口修改器”保留不删除。
2016-2022年中国高精度卫星导航定位(GNSS)市场评估与发展前景研究报告
2016-2022年中国高精度卫星导航定位（GNSS）市场评估与发展前景研 究报告 https://www.wendangku.net/doc/ae15655310.html,
什么是行业研究报告 行业研究是通过深入研究某一行业发展动态、规模结构、竞争格局以及综合经济信息等，为企业自身发展或行业投资者等相关客户提供重要的参考依据。 企业通常通过自身的营销网络了解到所在行业的微观市场，但微观市场中的假象经常误导管理者对行业发展全局的判断和把握。一个全面竞争的时代，不但要了解自己现状，还要了解对手动向，更需要将整个行业系统的运行规律了然于胸。 行业研究报告的构成 一般来说，行业研究报告的核心内容包括以下五方面：
行业研究的目的及主要任务 行业研究是进行资源整合的前提和基础。 对企业而言，发展战略的制定通常由三部分构成：外部的行业研究、内部的企业资源评估以及基于两者之上的战略制定和设计。 行业与企业之间的关系是面和点的关系，行业的规模和发展趋势决定了企业的成长空间；企业的发展永远必须遵循行业的经营特征和规律。 行业研究的主要任务： 解释行业本身所处的发展阶段及其在国民经济中的地位 分析影响行业的各种因素以及判断对行业影响的力度 预测并引导行业的未来发展趋势 判断行业投资价值 揭示行业投资风险 为投资者提供依据
2016-2022年中国高精度卫星导航定位（GNSS）市场评估与发展前景研究报告 【出版日期】2016年 【交付方式】Email电子版/特快专递 【价格】纸介版：7000元电子版：7200元纸介+电子：7500元【报告编号】R404343 【报告链接】https://www.wendangku.net/doc/ae15655310.html,/research/201604/404343.html 报告目录： 卫星导航定位技术为人们出行带来了很多便利，但很多车载导航和手机导航给人留下了定位系统精度并不高的印象，常常出现定位偏差因此耽误行程的问题，引发诸多吐槽。通过卫星定位一些关键技术的应用，精度可以提高到厘米级的程度。 智研数据研究中心发布的《2016-2022年中国高精度卫星导航定位（GNSS）市场评估与发展前景研究报告》依据国家统计局、海关总署和国家信息中心等渠道发布的权威数据，以及中心对本行业的实地调研，结合了行业所处的环境，从理论到实践、从宏观到微观等多个角度进行研究分析。它是业内企业、相关投资公司及政府部门准确把握行业发展趋势，洞悉行业竞争格局，规避经营和投资风险，制定正确竞争和投资战略决策的重要决策依据之一，具有重要的参考价值！ 智研数据研究中心是中国权威的产业研究机构之一，提供各个行
汽车定位导航系统的研究分析
汽车定位导航系统的研究论文第 I 页 汽车定位导航系统的研究 摘要 汽车定位导航系统是多种技术于一体的电子设备，主要用于实时、高速地提供导航定位、地理信息等，从而改善城市交通情况、促成行车安全并提升道路通行率。 本次研究主要从以下几个方面进行，首先研究了国内外汽车定位导航系统的技术的现状。其次，从导航系统的组成入手，对其工作原理及核心功能做了详细的调研。接着，研究了当前用于实际系统的导航系统的各种设计方法与设计思路。最后，在前期工作的基础之上，提出了以嵌入式系统为基础的导航方法的设计思路，并且从硬件和软件两个方面对设计思路进行了阐述：即设计一款以ARM芯片S3C2440A为核心，以Linux操作系统为软件开发环境的汽车定位导航系统。以期达到低成本、小体积、可靠性能高等设计目的。 关键词：GPS，ARM，汽车定位导航系统，嵌入式系统
汽车定位导航系统的研究论文第 II 页Research on vehicle location and navigation system Author: Fang QiJun Tutor: Li Zijing Abstract Car navigation and positioning system is a variety of technology in the integration of electronic equipment, mainly used in real-time, high speed to provide navigation, geographic information, etc. so as to improve urban traffic conditions, contribute to driving safety and increase the rate of road traffic. This research mainly from the following aspects，first，studied the present situation of the automobile navigation and positioning system technology at home and abroad. Secondly，from the navigation system composed of the working principle and core functions made a detailed investigation.Then，studies the navigation system currently used in the actual system design methods and design ideas.Finally，on the basis of previous work，and put forward based on the embedded system of navigation methods design train of thought，and from the two aspects of hardware and software design were expounded，namely design a S3C2440A ARM chip as the core，based on Linux operating system software development environment of car navigation and positioning system.In order to achieve low cost，small volume and high reliability design purpose. Key words:Global Position System，Advanced Risc Machines，Car navigation and positioning system，Embedded system
汽车导航系统技术解析
汽车导航系统技术解析car navigation system GPS is a global positioning satellite 24 as a foundation, to provide all-weather around the world the three-dimensional position, three-dimensional velocity information such as a radio navigation and positioning system. GPS positioning principle is: the user to receive satellite signals, obtaining the distance, clock correction and atmospheric correction parameters between the satellite and the user from, to determine the location of the user through data processing. Now, the special function within the civil GPS positioning precision can reach 10m does GPS has long aroused the automobile profession's attention, when the United States announced the opening of a part of the GPS system in the Gulf War, the automobile industry to seize this opportunity immediately, invest in the development of automotive navigation system, positioning and orientation of automobile
实现车道识别的车载导航系统的组合定位技术
实现车道识别的车载导航系统的组合定位技术 作者：彭彦彦，陈丽钦，严慧明，苏鉴英 指导教师：刘友文 （闽江学院地理科学系，福州350108） 摘要： 通过实验设计了一套实现车道识别的车载导航系统的组合定位技术。 汽车导航是GPS应用的主要领域，将来一段时间，高性能的车载导航产品的发展前景将被看好。目前车载导航的精度不够高，要是能实现车道的识别，则车载导航系统的整体性能将得到升华。高精度的定位是实现车载导航车道识别的关键技术。本项目建议书研究基于自适应卡尔曼滤波，设计低成本、高精度、易于工程实现的GPS/DR组合定位模型，为实现车道识别的车载导航提供定位保障。 首先基于自适应卡尔曼滤波分别对GPS和DR系统设计了子滤波器。对于GPS/DR的组合，提出采用联邦式卡尔曼滤波方案，通过主滤波器对两个子滤波器的滤波结果进行最优数据融合，以在车辆高速运动状态中，达到米级的定位精度。项目成果可应用于高性能的车载导航系统的定位模块中，为实现车道识别提供基本条件。 关键词：GPS；车载导航；组合定位 Integrated Positioning Technique of Vehicle Navigation System that Can Distinguish the Driveway Authors : Peng Yanyan, Chen Liqin, Yan Huiming, Su Jianying Teacher: Liu Youwen (Department of Geographical Science,Minjiang University, Fuzhou 350108) ABSTRACT Through the experimental we designed a set of Lane Recognition Navigation System tor ealize the Combined Positioning Technologies. Car navigation is the main application fields of GPS,and high performance of navigation product development foreground will be valued in a period of ti-me. Currently the vehicle-mounted navigation precision isn't high enough. If it can realize the driveway, that the navi gation system identification of the overall performance will get distillation.As we all know, precision positioning is the key technology to the vehicle-mounted navigation lane identify. So our research project proposal are based on the adaptive kalman filter, low cost, high precision, and designed to realize the GPS/DR project portfolio for the locating model,which provides the orientation to the navigation lane identification . Keywords: GPS, Navigation, Combination 联系人：彭彦彦EMAIL：821042725@https://www.wendangku.net/doc/ae15655310.html, 1 背景及意义
车载高精度定位定向方法研究
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基于捷联惯导/里程计的车载高精度定位定向方法研究 作者：杨波， 王跃钢， 彭辉煌， Yang Bo， Wang Yuegang， Peng Huihuang 作者单位：杨波,王跃钢,Yang Bo,Wang Yuegang(第二炮兵工程学院自动控制系,陕西西安,710025)， 彭辉煌,Peng Huihuang(第二炮兵驻8602厂军事代表室,湖北孝感,432100) 刊名： 计算机测量与控制 英文刊名：Computer Measurement & Control 年，卷(期)：2011,19(10) 参考文献(8条) 1.张永健;吴亚洲基于选择性权重机制的GPS/DR车载定位系统研究[期刊论文]-计算机测量与控制 2010(04) 2.Cho Seong Yun;Choi Wan Sik Robust positioning technique in low-cost DR/GPS for land navigation[外文期刊] 2006(04) 3.陶俊勇;温熙森;杨定新车载挠性SINS/GPS组合导航系统研究 1999(04) 4.缪玲娟;李春明;郭振西陆用捷联惯导系统/里程计自主式组合导航技术[期刊论文]-北京理工大学学报 2004(09) 5.Zhang Hongliang;Wu Wenqi;Hu Xiaoping A New Online-Identification Algorithm for Odometer' s Scale Factor 2007 6.严恭敏;秦永元车载激光陀螺SINS/DR组合导航系统研究[期刊论文]-弹箭与制导学报 2005(04) 7.严恭敏车载自主定位定向系统研究[学位论文] 2006 8.Francoise Beaufays Transform-domain adaptive filters:an analytical approach[外文期刊] 1995(02) 本文链接：https://www.wendangku.net/doc/ae15655310.html,/Periodical_jsjzdclykz201110052.aspx
教你如何安装车载导航仪地图精编版
教你如何安装车载导航仪地图 2013-03-08 15:30:04| 分类：汽车知识| 标签：|字号大中小订阅 本文转载自闲人SGM《教你如何安装车载导航仪地图★》 地图安装步骤 一、下载工具： “凯立德官方检测工具”(检测DVD导航仪的物理端口、波特率)、或车载专用GPS端口测试工具、“GPS空闲端口检测工具”、“GPS硬件系统检测工具”。 二、准备一张TF卡。 4G卡，只能装一个地图； 8G卡，可能装两个地图； 16G卡，可能装四个地图； 32G卡，可能装多个个地图，或4个地图，外加音乐、视频等。 三、将上述三个软件都复制到新的TF卡根目录下， 进入导航机设置—“导航路径设置”，指向、启动这个软件里的.EXE文件，可分别测得： 导航仪的物理端口、波特率数值；导航仪的空闲端口号； 导航仪的硬件系统情况，如：操作系统类别、CPU类型及频率、内存、屏幕分辨率等。 四、依据本机系统情况，选取下载合适你机器的地图，“GPS之
家”、“我爱GPS”论坛里，有很多破解的地图软件可下载。 注：新卡重新安装，应该下载完整版或懒人包。而不是地图资源。 五、将下载的地图压缩包解压缩，再其文件包复制到TF卡根目录下。 修改端口号、波特率为：COM2（假若2为你的机器端口数字) ；4800（假如你的机器波特率为4800） 以下都以COM2 ；4800；的数值为例，来讲解。你则依据自己实际测得的数值为准。 A、凯立德：使用其内附的修改器 具体步骤如下： 第一步打开凯立德地图文件夹； 第二步打开“NaviResFile”文件夹 看到“NaviConfig.dll” 文件 打开“凯立德端口修改器”，点修改器里的“读取”，读取成功后，修改端口成：COM2，速率：4800。再点“修改”按钮，再按“退出”按钮。 在“NaviResFile”文件夹内会生成一个叫“NaviConfig-NEW.dll” 文件。 删除原“NaviConfig.dll” 文件； 将“NaviConfig-NEW.dll” 文件改名为：“NaviConfig.dll” “凯立德端口修改器”保留不删除。