GPS技术在汽车和交通上的运用

郑州交通职业学院毕业论文论文题目：GPS技术在汽车和交通上的运用所属系别车辆工程系专业班级汽车检测与维修技术2班姓名余胜涛学号201008020110263指导老师贾爱芹撰写日期2013年04月摘要随着科技的发展，汽车电子GPS导航技术应运而生，三维导航是GPS的首要功能，而汽车导航系统是在GPS的基础上发展起来的一门新技术，GPS导航系统与电子地图、无线电通信网络及计算机车辆管理信息系统相结合，可以实现车辆跟踪和交通管理等许多功能，随着随着我国经济的发展，以及高等级公路的快速修建和GPS技术应用研究的逐步深入，其在道路工程和交通运输中的应用也会更加广泛和深入，并发挥出更大的作用。对基于GIS车辆导航系统的基本实现方法进行了研究,对车辆导航系统的功能进行了设计,并予以实现。论文首先分析了导航电子地图的理论基础、导航电子地图的特点、导航电子地图建立的标准和论文所采用电子地图的表示方法;在这些理论基础的指导下,对导航电子地图作了充分的设计,按照满足导航系统应用的目标,建立了符合需求的导航电子地图数据库,为导航系统的功能应用打下了坚实的基础。本文从当今世界汽车GPS技术现状出发，将探讨一下当前GPS技术在汽车上的各种发展趋势，文中将对汽车GPS发表一些个人见解。关键词：GPS导航技术，无线网络，发展运用AbstractWiththedevelopmentofscienceandtechnology,automobileelectronicGPSnavigationtechnologytoariseatthehistoricmoment,3dGPSnavigationistheprimaryfunction,andcarnavigationsystemisintheGPSdevelopedonthebasisofanewtechnology,GPSnavigationsystemandtheelectronicmap,radiocommunicationnetworkandcomputervehiclesmanagementinformationsystem,combiningcanrealizevehicletrackingandtrafficmanagement,andmanyotherfunctions,aswiththedevelopmentofournationaleconomy,andtherapidhighwaybuildingandGPStechnologyapplicationresearchgraduallythorough,theroadengineeringandtheapplicationoftransportationwillalsobemorewidelyanddeeply,andplayabiggerrole.ThebasicrealizationmethodofvehiclenavigationsystembasedonGISarestudied,functionsofvehiclenavigationsystemsforthedesign,andimplementation.Paperfirstanalyzesthetheoreticalbasisofnavigationelectronicmaps,navigation,electronicmaps,navigation,thecharacteristicsofelectronicmapbasedstandardsadoptedbytherepresentationmethodofelectronicmapandpapers;Undertheguidanceofthetheoreticalbasis,thedesignofnavigationelectronicmapsarefully,accordingtomeetthegoalofnavigationsystemapplication,conformstotherequirementsofnavigationelectronicmapdatabaseisestablished,forthefunctionandapplicationofthenavigationsystemhaslaidasolidfoundationThisarticlefromtheworldtodaycarGPStechnologypresentsituation,willdiscussthecurrentGPStechnologyinthecaronthevariousdevelopmenttrend,thecarGPSpublishedsomepersonalopinion.Keywords:GPStechnologycarsandtrafficdevelopmentanduse目录1引言.................................................................12GPS概述.......................................................................22.1GPS系统简介.............................................................................................................................22.2GPS定位的基本原理和运用...................................................................................................23GPS在车辆定位与导航中的应用.........................................63.1GPS车辆导航系统的发展.......................................................................................................63.2GPS与车辆导航系统...............................................................................................................84车载GPS系统的应用实例..............................................94.1对车辆的安全防护....................................................................................................................94.2在120急救中的应用................................................................................................................94.3GPS在公安警车中的应用......................................................................................................104.4在出租车中的应用..................................................................................................................115结束语.............................................................11参考文献.............................................................13致谢...............................................................1411引言近年来，随着经济的飞速发展，机动车的增长率远远高于道路修建的速度，任何城市都面临道路状况改善相对滞后的局面，从而造成交通拥堵、环境恶化，大力发展智能交通系统(ITS)已成为解决交通问题的唯一行之有效的出路。利用定位系统，借助电子地图等其他手段，可依据城市道路拥挤状况和运输的最佳线路，选择运输途径，从而避免运输道路选择的盲目性，提高了城市车辆的调度和管理水平，减少车辆行驶时间和油耗，从而保证城市道路系统负荷的均匀性，达到改善交通状况的目的。车辆定位与导航可采用各种技术手段进行，但其中车辆精确定位的实现是最重要，也最困难，花费最高的。但自从GPS应用于车辆定位与导航中，情况发生了划时代的革命性变化。下面就以GPS为切入点介绍它在车辆定位与导航中的应用。自六十年代以来，许多国家即开始对导航和定位技术的研究。开始，其主要用于军事目的，如使用惯性器件的美国的民兵(MX)巡航导弹系列即首先使用了导航和定位技术。随着现代技术的不断发展，导航和定位系统的器件开始向小型化、轻型化、低廉化方向发展。于是，导航和定位系统开始逐步进入消费市场，特别在交通方面(主要用于交通流的引导和疏通)。将运载体从起始点引导到目的地的技术和方法称为导航；而车辆导航系统即是测量并解算出车辆的瞬时运动状态和位置，提供给驾驶员或自动驾驶仪以实现车辆的正确操纵或控制。车辆导航系统发展起始于七十年代初，美国公路局于70年代初提出了一种电子路径引导系统(ERGS)，此系统是一种具有无线路径引导能力的导航系统，它以短距离指向标网络作为其基本的技术起点而形成的中央动态路径引导功能的导航系统；但是，由于资金有限，此系统最终没有实现。到了八十年代，随着无线电通讯技术和计算机技术的不断发展，欧、美、日先后开发了CARIN系统、EVA系统、LOREN系统、OMEGA系统、RACS系统和AMTICS系统等。进入九十年代后，卫星定位技术的不断完善，美国和前苏联分别完善了其卫星定位系统，使GPS系统和GOLLNAX系统开始真正的进入民用市场，并使以此系统为依托的车辆导航系统得以巨大发展。从导航和定位技术的发展过程来看，它的发展和相应时代的技术发展是并行的。在九十年代，以GPS为基础的导航系统不断地完善，在国内外都进入了实用阶段，2美国开发的PATHFINDER系统，日本的VICS系统。在中国，GPS定位导航技术于近几年也了巨大的发展，如西安504所开发的WP2000系统，其主要用于导航和报警方面2GPS概述2.1GPS系统简介全球定位系统，简称GPS，是沿地球轨道运行的24颗导航卫星的星座集合。GPS接收机就是利用这些卫星所发送的精确的时间和位置信息来进行定位。该系统可提供地球上所有点的三维坐标。[1]美国五角大楼利用GPS提供的导航数据以应付险峻地形和各种突发情况，同时它也控制着此系统。尽管GPS主要用于军事目的，但是它在民用和商业领域中的价值不断的被认识。GPS卫星也因此发送两种代码：一种只供军方使用的加密代码PPS(也称P码)，另一种是供民间使用的标准定仁明良务代码SPS(C/A码)。美国政府己于21世纪初宣布，自2000年5月1日子夜开始，取消SA政策，使民用C/A码的定位精度大大提高。GPS导航是由GPS接收机接收GPS卫星信号(三颗以上)，得到该点的经纬度坐标、速度、时间等信息。为提高汽车导航定位的精度，通常采用差分GPS技术。当汽车行驶到地下隧道、高层楼群、高速公路等遮掩物而捕捉不到GPS卫星信号时，系统可自动导入自律导航系统，此时由车速传感器检测出汽车的行进速度，通过微处理单元的数据处理，从速度和时间