GPS车载导航系统路径规划设计

编号：审定成绩：重庆邮电大学自考本科毕业论文专业：通信工程论文题目：GPS车载导航系统路径规划设计准考证号：011812303475姓名：陈欧洛指导教师：贾俊霞工作单位或家庭地址：四川省盐亭县毛公乡铁垭村联系电话：[phone]重庆邮电大学自考毕业设计（论文）I重庆邮电大学通信工程(本科)专业毕业设计（论文）任务书学生姓名陈欧洛准考证号码011812303475专业通信工程指导教师姓名贾俊霞指导教师单位重庆邮电大学一、设计题目：GPS车载导航系统路径规划设计二、设计（论文）要求：查阅GPS车载导航系统路径规划设计组建及相关资料和操作的方法，研究了车载导航系统的路径规划问题。综合考虑并比较了多种最短路径的选择算法,并对其优缺点进行了分析。主要研究要求：车载导航系统的发展历史和国内外研究现状，以及GPS车载导航系统的组成、功能、实现过程、路径规划算法以及地理信息系统的功能。并以MaoInfo为工具，在路径规划系统中实现了地图的基本操作。三、设计（论文）的主要内容：本文重点研究了车载导航系统的路径规划问题。综合考虑并比较了多种最短路径的选择算法,并对其优缺点进行了分析。四、主要参考资料：[1]唐依珠，郑茜颖.GPS车载多媒体导航系统的研究与开发.福州大学计算机系,2000.12.[2]张书毕,刘作才.基于GIS的GPS车辆监控系统设计与实现.测绘通报，2002-1.[3]龚键雅.地理信息系统基础.北京：科学出版社,2001.重庆邮电大学自考毕业设计（论文）II[4]赵伟华,章复嘉,梁红兵.车辆导航系统最优路径规划的研究与实现.杭州电子工业学院学报,2003.[5]理解SuperMapGIS.北京：北京超图地理信息技术有限公司.2003.2.[6]SuperMapObjects入门教程.北京：北京超图地理信息技术有限公司.2003.2.[7]毕军,付梦印,周培德.一种适于车辆导航系统的快速路径规划算法.北京理工大学学报，2002.2.[8]乐阳，龚健雅.Dijkstra最短路径算法的一种高效率实现.武汉测绘科技大学学报.[9]刘玉树，于东凯.指挥辅助决策技术——动态路径规划.北京理工大学计算机系，2001-1-3.[10]修文群，池天河.城市地理信息系统.北京：北京希望电子出版社.[11]果仁忠.空间分析.武汉：武汉测绘科技大学出版社,2000.1.[12]曹元大，陈军，韩刚.车载导航系统路径规划与数据组织研究.北京理工大学计算机系，2002.指导教师（签名）＿＿＿＿＿＿部门负责人（签名）＿＿＿＿＿＿（校外设计请加盖单位公章）年月日重庆邮电大学自考毕业设计（论文）III重庆邮电大学自考本科毕业设计（论文）开题报告考号011812303475姓名陈欧洛导师单位重庆邮电大学导师姓名贾俊霞填表日期2014年2月重庆邮电大学自考毕业设计（论文）IV论文题目GPS车载导航路径规划设计课题调查与文献阅读1、选题背景：交通事业的发展与我国社会主义现代化建设有着密不可分的关系，并且对人们的日常生活有着巨大的影响。车辆作为主要的交通工具，一方面促进了社会经济的快速发展，另一方面也不断的改善着人们的生活。然而，近年来大幅增长的机动车辆使交通问题在日常生活中愈加突出。交通拥堵、交通事故等社会问题严重影响到交通正常秩序乃至社会正常秩序。当前的交通问题是从发展中国家到发达国家都正面临的一个重要的问题。以投入巨大资源修建道路这种高成本的方式解决交通拥挤问题是杯水车薪。资金、环境、历史原因等因素是改善道路交通成本更加高昂问题也更加复杂。所以，修建道路这种方式的效果非常有限，无法从根本上解决交通问题。近年来人们已经逐渐认识到单纯靠增加道路基础设施建设不可能从根本上解决车辆的快速增长与交通设施滞后之间的突出矛盾。只有在计算机、信息和通讯等高科技手段的辅助下充分利用现有的道路基础设施，才是最合理最可行的方法。因此，人们从系统角度提出了智能交通系统（ITS,IntelligentTransportSystem）的概念，建立现代化的交通系统已然成为国家现代化的重要标志之一。ITS是一个复杂的巨系统，包含了众多的子系统，其中车载导航系统是最为重要的子系统之一，具有极大的市场前景和发展潜力。车载导航系统的研制开发可规划分为相互关联的技术模块，路径规划则是其他功能模块运行的基础，同时包含了车载导航系统中的很多关键技术。本文就是重点研究了车载导航系统的路径规划问题。2、技术现状：1.导航，即电子地图功能三维导航是GPS的首要功能，飞机、船舶、地面车辆以及步行都可以利用导航接受器导航。(1)车辆导航:有专门提供GPS定位服务的公司，通过通信或图重庆邮电大学自考毕业设计（论文）V示为装有GPS接收终端的车辆进行导航服务。车载导航器可以收集到各种路况信息，从而可以避免堵车，选择最佳路线快速行驶。(2)车船的管理、跟踪和调度:通过地面计算机终端，实时显示出车船的实际位置。监控中心的智能化调度管理软件可以根据工作需要和车船的当前位置来分配任务调度管理，实现工作派遣和车辆调度最佳化。2.语言数字通信语言和数字通信合二为一，使用车载GPS对讲设备的语言功能与司机进行通话或使用本系统安装在移动设备的汉字液晶显示器进行汉字消息收发对话。3.反劫防盗报警可以对移动车辆进行全方位、不间断、高精度、实时动态监控，利用无线通信设备将目标的位置和其他信息传至主控中心，并在电子地图上显示车辆的当前位置和运行轨迹，从而随时掌握车辆的行踪，为管理提供决策支持。在遇到抢劫、被盗等紧急情况时，可以向主控中心发送报警信息，及时得到附近安全部门的支持。系统还可以与公安110、急救120网络连接。不仅集成以前所有的单用途卫星系统，并且致力于更广泛的用途。该系统具有比其他导航系统优越的特性：（1）全能性，能在空中、海洋、陆地等全球范围内进行导航、授时、定位及测速；（2）全球性，在全球的任何地点都可以进行定位；（3）全天候，白天黑夜都可以工作。实践证明，GPS对人类活动影响极大，应用价值很高，该工程从根本上解决了人类在地球上的导航问题和定位问题，可以满足不同用户的要求。GPS技术作为一种新兴的导航技术，它具有以往的任何导航技术所没有的巨大的优越性，无论是定位精度、服务提供实时性、时间的精确性、全天候不间断性等等特点，都是任何别的导航技术所不能比拟的。它刚一出现和投入使用，就极大的改变了人类的工作和生活。随着全球定位系统的不断改进，硬、软件的不断完善，重庆邮电大学自考毕业设计（论文）VI应用领域正在不断地开拓，目前已遍及国民经济各种部门，并开始逐步深入人们的日常生活。3、未来发展目前世界上很多国家大力开发GPS的应用，形成了融合许多领域的GPS产业。GPS产业的发展趋势呈现以下三方面特点：1.随着微电子技术及信号处理技术的进步，新的软硬件开发工具的出现，GPS技术水平越来越高。GPS技术从单点定位、相对定位发展到差分定位、广域差分定位，从利用测码伪距定位、载波平滑伪距定位到利用载波相位，从数据后处理到实时在航解算，定位精度越来越高，速度越来越快。并行跟踪窄相关技术及高速DSP的采纳，使得GPS定位实时数据更新率由通常的1s降低至0.1s，而新兴的实时相位差分（RTK）技术可使实时定位达到厘米乃至毫米级精度。虚拟差分站（VRS）技术更是增加了定位数据的完整性和可靠性。2.GPS技术的应用越来越广泛，与其他领域的融合也越来越密切。地理信息系统（GIS）利用GPS作为采集数据工具，与先进的无线技术结合应用于交通领域，形成新兴的智能交通系统（ITS），大大提高了效率，并在国民经济建设中发挥了越来越大的作用。经典的惯性导航技术（INS）与GPS结合，形成新型组合导航系统，以最优的价格和性能为陆海空提供导航服务。GPS通信组网技术的发展，使GPS成为未来通信必不可少的组成部分，为广泛流行的位置服务（LBS）提供了极具竞争力的选择方案。与此同时，GPS与其他导航通信卫星之间的联合也逐步展开，如与前苏联（现由俄罗斯掌管）的GLONASS卫星以及国际海事卫星INMARSAT联合，组成未来的全球导航系统（GNSS）。如此种种，不胜枚举。总之，GPS技术已发展成多领域、多模式、多用途、多机型的高新技术国际性产业，广泛应用于海陆空在途导航、精密定位、精确授时、卫星定规、武器制导、交通控制、灾害监测、大地测量、大气研究等多个领域，正如人们所说，“GPS的应用，禁受人类想象力的约束”。3.GPS不仅深入跨学科的领域，而且已渗透到人类生活的人文领重庆邮电大学自考毕业设计（论文）VII域。随着GPS应用的不断深入，许多工程实际上已经离不开GPS，GPS政策成为世界各国关注的焦点。GPS平行系统的酝酿及出现，促使美国政府对GPS服务的限制逐步取消。随着美国GPS现代化计划的实施，GPS国际化的趋势日趋明显。GPS将如现在司空见惯的电视、电信系统一样，成为人们日常生活必不可少的组成部分。4、选题研究的方法文献研究法：查阅相关专业书籍，搜集相关文献，同时进行网络检索。在此基础上整理、分析完成整个GPS车载导航系统路径规划的设计。实践研究法：在查阅相关书籍和文献的基础上，通过对实物GPS车载导航系统的认识和了解，更加深刻地理解该设计的方案和实施办法。理论分析与实验方法理论分析：1、1、GPS导航系统的认识和理解。2、2、GPS系统结构的整体把握。3、3、路径规划的分析。实验方法：1、1、对GPS导航系统构建。2、2、路径的规划设计。3、3、运行测试与分析。注：此页不够可增加。重庆邮电大学自考毕业设计（论文）VIII工作进度计划1、第一、二周根据任务书要求，对相关资料进行收集、整理，撰写开题报告。2、第三、四周根据整理后的资料写出文章大纲，并提交指导老师检查、讨论。3、第五、六、七周根据大纲撰写论文的初稿，并提交指导老师审阅、修改。4、第八、九周根据指导老师给的修改意见完成论文的中稿。5、第十周修正论文内容及格式，定稿。6、第十一、十二周熟悉论文并打印论文，做好答辩课件，准备答辩。学生签字：年月日指导教师意见签字：年月日部门意见负责人签字：年月日说明：1.开题报告工作是毕业设计的重要环节，务必高度重视。2.开题报告在毕业设计的第三周内完成，并由导师和导师所在部门负责人签字。重庆邮电大学自考毕业设计（论文）IX重庆邮电大学通信工程(本科)专业毕业设计（论文）指导教师意见指导教师评语：建议成绩（分数）指导教师（签名）年月日重庆邮电大学自考毕业设计（论文）X重庆邮电大学通信工程(本科)专业毕业设计（论文）评阅教师意见评阅教师评语：建议成绩（分数）评阅教师（签名）年月日重庆邮电大学自考毕业设计（论文）XI重庆邮电大学通信工程(本科)专业毕业设计（论文）答辩记录一、学生介绍设计（论文）情况：二、提问及答辩情况：提问一：答辩：提问二：答辩：重庆邮电大学自考毕业设计（论文）XII提问三：答辩：提问四：答辩：提问五：答辩：记录（签名）年月日重庆邮电大学自考毕业设计（论文）XIII重庆邮电大学通信工程(本科)专业毕业设计（论文）答辩小组意见答辩小组评语：答辩成绩（分数）（校外加盖单位公章）毕业设计总评成绩：指导教师给定建议成绩（1）评阅教师给定建议成绩（2）答辩小组给定答辩成绩（3）毕业设计总评成绩（1）×0.3＋（2）×0.3＋（3）×0.4答辩小组结论性意见：答辩小组负责人（签名）院答辩委员会负责人（签名）（校外设计请加盖单位公章）年月日重庆邮电大学自考毕业设计（论文）-1-摘要随着私人汽车在中国的普及，车载导航仪成为了日常生活中必不可少的工具。车载导航系统的路径规划的研究无论是从方便驾驶员出行，提高运输效率，优化城市交通，还是在改造与提升交通管理系统上，都对现代的交通道路起着十分重要的影响，因此受到社会和政府部门的关注和大力支持。本论文介绍了车载导航系统的发展历史和国内外研究现状，以及GPS车载导航系统的组成、功能、实现过程、路径规划算法以及地理信息系统的功能。并以MaoInfo为工具，在路径规划系统中实现了地图的基本操作。本文重点研究了车载导航系统的路径规