畢業(yè)設(shè)計(jì)----gps智能車導(dǎo)航說(shuō)明書

1、<p><b>　　第一章 緒論</b></p><p><b>　　1.1 引言</b></p><p>　　GPS 是英文Global Positioning System（全球定位系統(tǒng)）的簡(jiǎn)稱，而其中文簡(jiǎn)稱為“球位系”。GPS是20世紀(jì)70年代由美國(guó)陸?？杖娐?lián)合研制的新一代空間衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng) 。其主要目的是為陸、海、空三大領(lǐng)域

2、提供實(shí)時(shí)、 全天候和全球性的導(dǎo)航服務(wù)，并用于情報(bào)收集、核爆監(jiān)測(cè)和應(yīng)急通訊等一些軍事目的，是美國(guó)獨(dú)霸全球戰(zhàn)略的重要組成。經(jīng)過(guò)20余年的研究實(shí)驗(yàn)，耗資300億美元，到1994年3月，全球覆蓋率高達(dá)98%的24顆GPS衛(wèi)星星座己布設(shè)完成。在機(jī)械領(lǐng)域GPS則有另外一種含義：產(chǎn)品幾何技術(shù)規(guī)范(Geometrical Product Specifications)-簡(jiǎn)稱GPS。 </p><p>　　從發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看，國(guó)內(nèi)GP

3、S 市場(chǎng)呈現(xiàn)出兩個(gè)重點(diǎn)： 一.是以車載導(dǎo)航為核心的移動(dòng)目標(biāo)監(jiān)控、管理與服務(wù)系統(tǒng)：在GPS應(yīng)用領(lǐng)域中，車輛應(yīng)用所占的比例較大。最初GPS車輛應(yīng)用一般分為車輛跟蹤、車輛導(dǎo)航兩大系統(tǒng)。但當(dāng)Motolora推出將車輛導(dǎo)航與跟蹤集于一體的車輛信息系統(tǒng)（Telematics）后，它就成了發(fā)展的方向。以車輛防盜為例，一般分為靜態(tài)車輛防盜與動(dòng)態(tài)車輛追蹤兩種。前者是指車主離開(kāi)汽車，停泊的車輛遭遇偷盜、毀壞、移動(dòng)時(shí)，車輛通過(guò)自身的監(jiān)控系統(tǒng)向GPS監(jiān)控中心發(fā)

4、出警報(bào)，并自動(dòng)與車主手機(jī)聯(lián)系、電話報(bào)警等。后者則可對(duì)行使中的被盜車輛進(jìn)行定位跟蹤、車況監(jiān)聽(tīng)、車跡記錄，甚至控制車輛斷電、斷油等。二.是面向個(gè)人消費(fèi)者的GPS終端產(chǎn)品：芯片的小型化技術(shù)、生產(chǎn)成本的降低、體積與耗電量的減小等有利因素，使GPS產(chǎn)品走下神壇、深入到人們的日常生活中。目前面向個(gè)人消費(fèi)者的產(chǎn)品主要有車載自主導(dǎo)航系統(tǒng)、移動(dòng)監(jiān)控終端以及消費(fèi)類電子產(chǎn)品。移動(dòng)監(jiān)控終端是移動(dòng)目標(biāo)監(jiān)控系統(tǒng)的關(guān)鍵部分。有用于集裝箱等貨物、車輛的跟蹤等領(lǐng)域的隱蔽

5、式安裝產(chǎn)品，也有多功能的綜合車載平臺(tái)。但隨著產(chǎn)品成本的降低與體積微型化，市場(chǎng)上已出現(xiàn)供兒童、老人</p><p>　　與上述產(chǎn)品相比，各種個(gè)人消費(fèi)類GPS電子產(chǎn)品則更加接近人們的生活。有集成了GPS芯片和GIS數(shù)字地圖的移動(dòng)通信手機(jī)、GPS手持機(jī)、GPS手表，甚至GPS相機(jī)等，也有基于掌上電腦、筆記本電腦等移動(dòng)設(shè)備的插卡（CF卡式GPS接收機(jī)）式、外接（GPS接收機(jī)）式等集成產(chǎn)品。目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上多見(jiàn)的是Garmi

6、n、Magellan（麥哲倫）、NavSys等外國(guó)公司品牌的GPS手持機(jī)、汽車導(dǎo)航儀等產(chǎn)品。</p><p>　　1.2 車載GPS技術(shù)及國(guó)內(nèi)外應(yīng)用情況：</p><p>　　1.2.1 發(fā)展 </p><p>　　微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、空間技術(shù)及制圖技術(shù)的發(fā)展使車輛導(dǎo)航系統(tǒng)獲得了飛速的發(fā)展。目前，隨著GPS定位技術(shù)的出現(xiàn)，并結(jié)合其它導(dǎo)航系統(tǒng)（如DR），車輛定位

7、系統(tǒng)可確定行駛在每個(gè)街道和十字路口的車輛的準(zhǔn)確位置。車載導(dǎo)航系統(tǒng)要想在市場(chǎng)站穩(wěn)腳跟，不僅要有很好的硬件，更重要是要有很好的軟件相配合，導(dǎo)航內(nèi)容一定要有道路狀況、商店分布、交通規(guī)則等。在中國(guó)要把這些資料搜集全是一件非常困難的事，因此要想在中國(guó)市場(chǎng)上取得成功，擁有準(zhǔn)確和全面的是關(guān)鍵，全面準(zhǔn)確的導(dǎo)航內(nèi)容是體現(xiàn)其價(jià)值所在。在日本，車載導(dǎo)航系統(tǒng)被消費(fèi)者認(rèn)識(shí)和接受用了很多年的時(shí)間。在中國(guó)，車載導(dǎo)航系統(tǒng)要達(dá)到真正的普及，就必須以家庭用車快速發(fā)展為前提

8、。2008年召開(kāi)的奧運(yùn)會(huì)，帶動(dòng)中國(guó)汽車市場(chǎng)有一個(gè)大的發(fā)展，這對(duì)汽車用品生產(chǎn)商來(lái)說(shuō)是一個(gè)很好的市場(chǎng)機(jī)會(huì)，就像手提電話在中國(guó)快速普及一樣，今后車載導(dǎo)航系統(tǒng)在中國(guó)肯定會(huì)有一個(gè)大的發(fā)展，因此要占有一席之地，就需要在未來(lái)幾年內(nèi)要加大投入。</p><p>　　我國(guó)雖然是一個(gè)發(fā)展中國(guó)家，但是正像計(jì)算機(jī)和移動(dòng)電話一樣，車載導(dǎo)航系統(tǒng)具有極為廣闊的發(fā)展機(jī)遇。車載導(dǎo)航系統(tǒng)在當(dāng)今中國(guó)有著千載難逢的發(fā)展機(jī)遇，這是因?yàn)檐囕v導(dǎo)航系統(tǒng)中包含有

9、數(shù)字地圖，而產(chǎn)生和加工數(shù)字地圖要受到每個(gè)國(guó)家的各種限制，這就為國(guó)內(nèi)民族工業(yè)的振興留下了一個(gè)沒(méi)有競(jìng)爭(zhēng)的空間。此外，在軟件和數(shù)據(jù)采集方面我們有著自己獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。我國(guó)擁有豐富的技術(shù)人員和勞動(dòng)力資源，可以形成強(qiáng)大的知識(shí)密集型和勞動(dòng)密集型的車載導(dǎo)航系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)。加之現(xiàn)代科技的飛速發(fā)展，使得硬件生產(chǎn)技術(shù)不斷成熟和完善。因此，發(fā)展我國(guó)的車載導(dǎo)航系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)適逢其時(shí)，機(jī)不可失。</p><p>　　1.2.2駕駛信息系統(tǒng)</p&g

10、t;<p>　　駕駛信息系統(tǒng)為駕駛員提供各種形式的有利于決定如何到達(dá)目的地的導(dǎo)航信息，范圍可包括從最小的方向信息到根據(jù)實(shí)時(shí)的分步路線引導(dǎo)指令得出距目的地的直線距離。</p><p><b>　　(1) VDO系統(tǒng)</b></p><p>　　目前歐洲市場(chǎng)上有一種叫“城市領(lǐng)航員”的航位推算系統(tǒng)，使用的是一個(gè)地磁場(chǎng)傳感器和一個(gè)里程表傳感器。根據(jù)相應(yīng)的累計(jì)行駛

11、增量來(lái)連續(xù)地估計(jì)汽車相對(duì)初始位置的位移。 </p><p>　　(2) Etak系統(tǒng)</p><p>　　最先進(jìn)人商業(yè)應(yīng)用并在航位推算基礎(chǔ)上增加地圖匹配的汽車導(dǎo)航系統(tǒng)是Etak導(dǎo)航者。這一系統(tǒng)利用地圖匹配人工智能模式校正汽車軌跡同公路圖之間的誤差。</p><p>　　(3) Blaupunkt EVA系統(tǒng)</p><p>　　Bosh-Bl

12、aupunkt開(kāi)發(fā)了一種叫EVA的地圖匹配系統(tǒng)，包含一個(gè)差分里程表和一個(gè)產(chǎn)生最佳路線的路線搜索軟件，交叉口的拐彎、路線變化等都以簡(jiǎn)圖形式在LCD上標(biāo)明，簡(jiǎn)圖包括路界和路向表示箭頭。</p><p>　　1.2.3 交通管理系統(tǒng)</p><p>　　車載路線引導(dǎo)系統(tǒng)在改善交通方面的潛力早已被人認(rèn)識(shí)，事實(shí)上這一系統(tǒng)是六十年代末期美國(guó)聯(lián)邦公路局ERGS工程的中心，即使這一研究到目前為止仍僅限于美

13、國(guó)本土，但在日本和歐洲它已成為發(fā)展社區(qū)導(dǎo)航和路線引導(dǎo)系統(tǒng)的基礎(chǔ)。</p><p>　　(1) Philips CARIN</p><p>　　CARIN首先利用壓縮盤(CD—ROM)來(lái)存儲(chǔ)數(shù)字地圖信息(GIS)，包括路線搜索算法，并提供逐步路線引導(dǎo)。當(dāng)在路線引導(dǎo)模式下運(yùn)行時(shí)，彩色地圖上就會(huì)顯示出車輛所在地的周圍環(huán)境，同時(shí)語(yǔ)音還會(huì)不斷提示駕駛員。</p><p>　　

14、(2) Auto Guide</p><p>　　自動(dòng)引導(dǎo)信標(biāo)自身是一個(gè)小型計(jì)算機(jī)，存儲(chǔ)著列表形式的電子信號(hào)信息，這些信息不斷地被控制中心的大型計(jì)算機(jī)更新。在當(dāng)前交通狀況基礎(chǔ)上，控制中心不斷地重復(fù)計(jì)算、設(shè)計(jì)路線。依靠全市區(qū)最新的信息，駕駛員就能接受引導(dǎo)。</p><p>　　(3) ALI-SCOUT</p><p>　　ALI-SCOUT是路線引導(dǎo)系統(tǒng)的一個(gè)重要的

15、新進(jìn)展，ALI-SCOUT結(jié)合了CARIN和自動(dòng)引導(dǎo)的某些特點(diǎn)，如同自動(dòng)引導(dǎo)要依靠最近的信標(biāo)，車載設(shè)備也包括航位推算(DR)和地圖匹配(MM)，在信標(biāo)間實(shí)現(xiàn)自主導(dǎo)航，這樣信標(biāo)間距就可大些。</p><p>　　(4) CALTRAN</p><p>　　當(dāng)Eta系統(tǒng)在每個(gè)街區(qū)不提供路線引導(dǎo)時(shí)，CALTRAN系統(tǒng)允許在顯示地圖上添加實(shí)時(shí)交通信息，而駕駛員在路線計(jì)劃時(shí)就能對(duì)此加以考慮。<

16、/p><p>　　1.2.4 車隊(duì)管理系統(tǒng)</p><p>　　多年來(lái)各種遠(yuǎn)距離監(jiān)視汽車位置和狀態(tài)的系統(tǒng)已成為車隊(duì)管理的重要手段，特別是車隊(duì)調(diào)度控制和警車調(diào)遣。車隊(duì)汽車提供的位置信息幾乎是一成不變地通過(guò)無(wú)線網(wǎng)同調(diào)度中心通信，而不是作為導(dǎo)航信息提供給駕駛員。</p><p>　　(1) Etak調(diào)度系統(tǒng)</p><p>　　Etak導(dǎo)航者是一個(gè)AV

17、L（自動(dòng)汽車定位）的位置傳感器和Etak公司提供的調(diào)</p><p><b>　　度系統(tǒng)。</b></p><p>　　(2) Routeware ARCS</p><p>　　自動(dòng)路線控制系統(tǒng)(ARCS)在數(shù)據(jù)傳遞路徑上，除實(shí)時(shí)路線引導(dǎo)外，還提供了命令和控制功能，這一系統(tǒng)是車輛導(dǎo)航在車隊(duì)管理應(yīng)用中的深入發(fā)展。</p><p

18、>　　1.2.5 車輛導(dǎo)航系統(tǒng)中的定位技術(shù)</p><p>　　(1) Navstar GPS</p><p>　　Navstar GPS已成為車輛導(dǎo)航系統(tǒng)的基礎(chǔ)，系統(tǒng)由24顆衛(wèi)星組成。安裝在車輛上的GPS接收機(jī)能提供連續(xù)的實(shí)時(shí)定位信息：經(jīng)度、緯度、速度、方向。</p><p>　　(2) Loran-C AVL</p><p>　　L

19、oran-C定位的基本原理是在主站和從站之間脈沖到達(dá)的時(shí)間差可計(jì)算出實(shí)時(shí)位置。</p><p>　　(3) Geostar定位</p><p>　　Geostar衛(wèi)星系統(tǒng)將成為世界第一家為車隊(duì)管理者提供全面定位和雙向通信的商業(yè)網(wǎng)。</p><p>　　(4) 組合定位系統(tǒng)</p><p>　　目前，最常用的組合定位方式是GPS與慣性系統(tǒng)組成的

20、DR的組合。</p><p>　　1.2.6 GPS智能導(dǎo)航的趨勢(shì)</p><p>　　從當(dāng)前GPS導(dǎo)航儀市場(chǎng)山寨化運(yùn)作的現(xiàn)狀來(lái)看，的確是這樣的。真正的汽車導(dǎo)航，或說(shuō)今后智能的汽車出行導(dǎo)引服務(wù)，將是以汽車行駛、運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)、位置數(shù)據(jù)為核心，可遠(yuǎn)程響應(yīng)、支援、服務(wù)，并可緊急處理安全情況數(shù)據(jù)的智能服務(wù)網(wǎng)絡(luò)——這已經(jīng)不是科幻話題了。汽車前裝電子系統(tǒng)、汽車前裝導(dǎo)航影音系統(tǒng)，一直在向這個(gè)方向努力，僅僅是

21、2009年才剛剛有一些車型裝備了Telematics系統(tǒng)，進(jìn)入大眾視野。而在大眾視野外，國(guó)內(nèi)的導(dǎo)航相關(guān)廠商早已在布局Telematics智能汽車聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)市場(chǎng)，找一個(gè)導(dǎo)航業(yè)界耳熟能詳?shù)钠髽I(yè)名字，相信關(guān)注GPS導(dǎo)航領(lǐng)域的朋友們均能了解——高德軟件AutoNav， 這個(gè)剛剛在納斯達(dá)克上市的導(dǎo)航業(yè)公司早已從高端車型的前裝定位導(dǎo)航系統(tǒng)市場(chǎng)著手，逐步滲透汽車電子前裝合作領(lǐng)域，從德系、歐美系高端車型逐步向低端車型覆蓋——上海通用別克，雪佛蘭，上海大眾

22、途觀，朗逸，斯柯達(dá)，榮威350，比亞迪，廣汽傳祺……在通常大眾所指的導(dǎo)航產(chǎn)品圈（PND 一體機(jī)導(dǎo)航產(chǎn)品）領(lǐng)域并不高調(diào)的高德，實(shí)際上是在提前進(jìn)攻不易山寨的汽車前裝電子領(lǐng)域，并已經(jīng)在Telematics領(lǐng)域扎下了深厚的根基，直接或間接為16萬(wàn)現(xiàn)有Telemat</p><p><b>　　1.3 GPS構(gòu)成</b></p><p><b>　　空間部分： <

23、;/b></p><p>　　GPS的空間部分是由24顆工作衛(wèi)星組成,它位于距地表20 200km的上空,均勻分布在6 個(gè)軌道面上(每個(gè)軌道面4 顆) ,軌道傾角為55°，如圖1.1所示。此外,還有3 顆有源備份衛(wèi)星在軌運(yùn)行。衛(wèi)星的分布使得在全球任何地方、任何時(shí)間都可觀測(cè)到4 顆以上的衛(wèi)星,并能在衛(wèi)星中預(yù)存的導(dǎo)航信息。GPS的衛(wèi)星因?yàn)榇髿饽Σ恋葐?wèn)題，隨著時(shí)間的推移，導(dǎo)航精度會(huì)逐漸降低。 </

24、p><p><b>　　圖1.1衛(wèi)星結(jié)構(gòu)圖</b></p><p><b>　　地面控制系統(tǒng)：</b></p><p>　　地面控制系統(tǒng)由監(jiān)測(cè)站(Monitor Station)、主控制站(Master Monitor Station)、地面天線(Ground Antenna)所組成,主控制站位于美國(guó)科羅拉多州春田市(Colo

25、rado Spring)。地面控制站負(fù)責(zé)收集由衛(wèi)星傳回之訊息,并計(jì)算衛(wèi)星星歷、相對(duì)距離,大氣校正等數(shù)據(jù)。 </p><p><b>　　用戶設(shè)備部分： </b></p><p>　　用戶設(shè)備部分即GPS 信號(hào)接收機(jī)。其主要功能是能夠捕獲到按一定衛(wèi)星截止角所選擇的待測(cè)衛(wèi)星，并跟蹤這些衛(wèi)星的運(yùn)行。當(dāng)接收機(jī)捕獲到跟蹤的衛(wèi)星信號(hào)后，就可測(cè)量出接收天線至衛(wèi)星的偽距離和距離的變化

26、率,解調(diào)出衛(wèi)星軌道參數(shù)等數(shù)據(jù)。根據(jù)這些數(shù)據(jù)，接收機(jī)中的微處理計(jì)算機(jī)就可</p><p>　　按定位解算方法進(jìn)行定位計(jì)算，計(jì)算出用戶所在地理位置的經(jīng)緯度、高度、</p><p>　　速度、時(shí)間等信息。接收機(jī)硬件和機(jī)內(nèi)軟件以及GPS 數(shù)據(jù)的后處理軟件包構(gòu)成完整的GPS 用戶設(shè)備。GPS 接收機(jī)的結(jié)構(gòu)分為天線單元和接收單元</p><p>　　兩部分。接收機(jī)一般采用機(jī)內(nèi)和

27、機(jī)外兩種直流電源。設(shè)置機(jī)內(nèi)電源的目的</p><p>　　在于更換外電源時(shí)不中斷連續(xù)觀測(cè)。在用機(jī)外電源時(shí)機(jī)內(nèi)電池自動(dòng)充電。關(guān)機(jī)后，機(jī)內(nèi)電池為RAM存儲(chǔ)器供電，以防止數(shù)據(jù)丟失。目前各種類型的接受機(jī)體積越來(lái)越小，重量越來(lái)越輕，便于野外觀測(cè)使用。其次則為使用者接收器,現(xiàn)有單頻與雙頻兩種,但由于價(jià)格因素,一般使用者所購(gòu)買的多為單頻接收器。</p><p>　　1.4 GPS定位原理</p&g

28、t;<p>　　GPS由三個(gè)獨(dú)立的部分組成：空間部分：21顆工作衛(wèi)星，3顆備用衛(wèi)星。地面支撐系統(tǒng)：1個(gè)主控站，3個(gè)注入站，5個(gè)監(jiān)測(cè)站。用戶設(shè)備部分：接收GPS衛(wèi)星發(fā)射信號(hào)，以獲得必要的導(dǎo)航和定位信息，經(jīng)數(shù)據(jù)處理，完成導(dǎo)航和定位工作。GPS接收機(jī)硬件一般由主機(jī)、天線和電源組成?！　PS定位的基本原理是根據(jù)高速運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星瞬間位置作為已知的起算數(shù)據(jù)，采用空間距離后方交會(huì)的方法，確定待測(cè)點(diǎn)的位置。如圖所示，假設(shè)t時(shí)刻在地面待測(cè)

29、點(diǎn)上安置GPS接收機(jī)，可以測(cè)定GPS信號(hào)到達(dá)接收機(jī)的時(shí)間△t，再加上接收機(jī)所接收到的衛(wèi)星星歷等其它數(shù)據(jù)可以確定以下四個(gè)方程式：上述四個(gè)方程式中待測(cè)點(diǎn)坐標(biāo)x、 y、 z 和Vto為未知參數(shù)，其中di=c△ti (i=1、2、3、4)。di (i=1、2、3、4) 分別為衛(wèi)星1、衛(wèi)星2、衛(wèi)星3、衛(wèi)星4到接收機(jī)之間的距離。△ti (i=1、2、3、4) 分別為衛(wèi)星1、衛(wèi)星2、衛(wèi)星3、衛(wèi)星4的信號(hào)到達(dá)接收機(jī)所經(jīng)歷的時(shí)間。c為GPS信號(hào)的傳播速度

30、（即光速）。四個(gè)方程式中各個(gè)參數(shù)意義如下：x、y、z 為待測(cè)點(diǎn)坐標(biāo)的空間直角坐標(biāo)。</p><p>　　圖1.4 定位原理圖</p><p>　　xi 、yi 、zi (i=1、2、3、4) 分別為衛(wèi)星1、衛(wèi)星2、衛(wèi)星3、衛(wèi)星4在t時(shí)刻的空間直角坐標(biāo)，可由衛(wèi)星導(dǎo)航電文求得：t i (i=1、2、3、4) 分別為衛(wèi)星1、衛(wèi)星2、衛(wèi)星3、衛(wèi)星4的衛(wèi)星鐘的鐘差，由衛(wèi)星星歷提供。Vto為接收機(jī)的鐘

31、差。由以上四個(gè)方程即可解算出待測(cè)點(diǎn)的坐標(biāo)x、y、z 和接收機(jī)的鐘差Vto 。目前GPS系統(tǒng)提供的定位精度是優(yōu)于10米，而為得到更高的定位精度，我們通常采用差分GPS技術(shù)：將一臺(tái)GPS接收機(jī)安置在基準(zhǔn)站上進(jìn)行觀測(cè)。根據(jù)基準(zhǔn)站已知精密坐標(biāo)，計(jì)算出基準(zhǔn)站到衛(wèi)星的距離改正數(shù)，并由基準(zhǔn)站實(shí)時(shí)將這一數(shù)據(jù)發(fā)送出去。用戶接收機(jī)在進(jìn)行GPS觀測(cè)的同時(shí)，也接收到基準(zhǔn)站發(fā)出的改正數(shù)，并對(duì)其定位結(jié)果進(jìn)行改正，從而提高定位精度。 差分GPS分為兩大類：偽距差分

32、和載波相位差分。</p><p>　　1.5 基本的信號(hào)結(jié)構(gòu)1.5.1基本的信號(hào)結(jié)構(gòu)及類型一般民用GPS使用的是GPS系統(tǒng)的L1載波，頻率為1575.42 MHz。在這個(gè)載波頻率上面以調(diào)相方式加載了兩種不同的偽隨機(jī)噪聲碼：C/A碼和P碼。C/A碼是用于民用的測(cè)距碼，碼長(zhǎng)為1023個(gè)碼元，即1023次從數(shù)字零到數(shù)字1的跳動(dòng)，這1023個(gè)碼元每秒重復(fù)1000次，即1.023MHz, 或每一百萬(wàn)分之一秒跳動(dòng)一次。P

33、碼是軍用碼，碼長(zhǎng)非常長(zhǎng)，碼速為10.23MHz，即每千萬(wàn)分之一秒跳動(dòng)一次。由于GPS接收機(jī)通過(guò)對(duì)比碼元的跳動(dòng)來(lái)計(jì)算從衛(wèi)星到接收機(jī)的時(shí)間，然后再轉(zhuǎn)換成距離，顯而易見(jiàn)，P碼的時(shí)間精度高了10倍，距離精度也就高了10倍：現(xiàn)代信號(hào)處理技術(shù)計(jì)算碼元跳動(dòng)的時(shí)間精度是碼寬的百分之一，一百萬(wàn)分之一秒折合出來(lái)的距離是300米，它的百分之一就是3米。而P碼的精度是這個(gè)數(shù)值的十分之一，即0.3米。換句話說(shuō)，在計(jì)算某個(gè)衛(wèi)星距離接收機(jī)的實(shí)際距離的時(shí)候，C/A碼

34、的理論精度是3米。接收機(jī)“知道”了自己與衛(wèi)星的距離，并不能計(jì)算出自己的位置，因?yàn)樗恢佬l(wèi)星在發(fā)射電波時(shí)的位置，因此在衛(wèi)星載波上面，還加載了一個(gè)50Hz的導(dǎo)航電文，這個(gè)導(dǎo)航電文包括了</p><p>　　例：$GPGGA,092204.999,4250.5589,S,14718.5084,E,1,04,24.4,19.7,M,,,,0000*1F字段0：$GPGGA，語(yǔ)句ID，表明該語(yǔ)句為Global Posi

35、tioning System Fix Data（GGA）GPS定位信息字段1：UTC 時(shí)間，hhmmss.sss，時(shí)分秒格式字段2：緯度ddmm.mmmm，度分格式（前導(dǎo)位數(shù)不足則補(bǔ)0）字段3：緯度N（北緯）或S（南緯）字段4：經(jīng)度dddmm.mmmm，度分格式（前導(dǎo)位數(shù)不足則補(bǔ)0）字段5：經(jīng)度E（東經(jīng)）或W（西經(jīng)）字段6：GPS狀態(tài)，0=未定位，1=非差分定位，2=差分定位，3=無(wú)效PPS，6=正在估算字段7：正在使用的

36、衛(wèi)星數(shù)量（00 - 12）（前導(dǎo)位數(shù)不足則補(bǔ)0）字段8：HDOP水平精度因子（0.5 - 99.9）字段9：海拔高度（-9999.9 - 99999.9）字段10：地球橢球面相對(duì)大地水準(zhǔn)面的高度字段11：差分時(shí)間（從最近一次接收到差分信號(hào)開(kāi)始的秒數(shù)，如果不是差分定位將為空）字段12：差分站ID號(hào)0000 - 1023（前導(dǎo)位數(shù)不足則補(bǔ)0</p><p>　　$GPRMC例：$GPRMC,024813.

37、640,A,3158.4608,N,11848.3737,E,10.05,324.27,150706,,,A*50字段0：$GPRMC，語(yǔ)句ID，表明該語(yǔ)句為Recommended Minimum Specific GPS/TRANSIT Data（RMC）推薦最小定位信息字段1：UTC時(shí)間，hhmmss.sss格式字段2：狀態(tài)，A=定位，V=未定位字段3：緯度ddmm.mmmm，度分格式（前導(dǎo)位數(shù)不足則補(bǔ)0）字段4：緯度N（

38、北緯）或S（南緯）字段5：經(jīng)度dddmm.mmmm，度分格式（前導(dǎo)位數(shù)不足則補(bǔ)0）字段6：經(jīng)度E（東經(jīng)）或W（西經(jīng)）字段7：速度，節(jié)，Knots字段8：方位角，度字段9：UTC日期，DDMMYY格式字段10：磁偏角，（000 - 180）度（前導(dǎo)位數(shù)不足則補(bǔ)0）字段11：磁偏角方向，E=東W=西字段16：校驗(yàn)值$GPVTG例：$GPVTG,89.68,T,,M,0.00,N,0.0,K*5F字段0：$GPVTG，

39、語(yǔ)句ID，表明該語(yǔ)句為Track Made Good and Ground</p><p>　　第二章 方案論證 </p><p>　　本設(shè)計(jì)主要在熟悉單片機(jī)系統(tǒng)及GPS接收器的基礎(chǔ)上，運(yùn)用單片機(jī)系統(tǒng)MC9S12XS128處理GPS接收器接收的信息數(shù)據(jù)并同時(shí)作用與智能車上，以GPS的定位效果引導(dǎo)智能車前進(jìn)轉(zhuǎn)向及停車。在此設(shè)計(jì)過(guò)程中，主要熟悉GPS模塊各性能指標(biāo)，掌握單片機(jī)MC9S12XS

40、128芯片和GPS 的綜合應(yīng)用。</p><p>　　本設(shè)計(jì)的成果是結(jié)合單片機(jī)系統(tǒng)MC9S12XS128串行通信知識(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)GPS接收到的衛(wèi)星信息進(jìn)行提取并實(shí)現(xiàn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)以及舵機(jī)轉(zhuǎn)向的作用。實(shí)現(xiàn)了基于單片機(jī)開(kāi)發(fā)的GPS接收機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的運(yùn)行。 GPS應(yīng)用越來(lái)越廣泛，我們的設(shè)計(jì)只是應(yīng)用的基礎(chǔ)和開(kāi)端。在實(shí)際應(yīng)用中我們要結(jié)合各個(gè)領(lǐng)域的特殊情況和特定的技術(shù)需求，進(jìn)行有針對(duì)性的處理和設(shè)計(jì)。GPS提供的定位信息包括了經(jīng)度、緯度、海

41、拔、時(shí)間等衛(wèi)星信息，其接收數(shù)據(jù)方法類似，故本設(shè)計(jì)只是提取了其中的部分價(jià)值性較高的數(shù)據(jù)信息。</p><p>　　設(shè)計(jì)的GPS車輛導(dǎo)航，要具有通過(guò)接收相應(yīng)的GPS定位信號(hào)，并作出相應(yīng)動(dòng)作的功能?？紤]到GPS接收器在一定區(qū)域內(nèi)經(jīng)緯度的變化不大，所以就取后四位的前三位有效數(shù)據(jù)。該GPS導(dǎo)航智能小車主要由GPS信號(hào)接收系統(tǒng)、單片機(jī)控制系統(tǒng)、控制板、汽車模型（以下簡(jiǎn)稱車模）、電源、轉(zhuǎn)向動(dòng)力系統(tǒng)等六大部分組成。下面就GPS接

42、收系統(tǒng)、單片機(jī)系統(tǒng)、車模和電源、轉(zhuǎn)向動(dòng)力控制系統(tǒng)這四部分提出設(shè)計(jì)的方案。</p><p>　　2.1 GPS信號(hào)接收系統(tǒng)</p><p>　　使用的GPS接收器為Holux M-89，該接收器相對(duì)于其他接收器不但價(jià)格比較實(shí)惠，而且外形設(shè)計(jì)精巧適用于智能車導(dǎo)航。Holux M-89接收器可接收三種種規(guī)格的信號(hào)，分別是$GPRMC, $GPVTG, $GPGGA。</p><

43、;p>　　方案一：選取接收的信號(hào)規(guī)格為$GPRMC，$GPRMC各字段表達(dá)的信息為：</p><p>　　例：$GPRMC,024813.640,A,3158.4608,N,11848.3737,E,10.05,324.27,150706,,,A*50</p><p>　　字段1：UTC時(shí)間，hhmmss.sss格式字段2：狀態(tài)，A=定位，V=未定位字段3：緯度ddmm.mmmm

44、，度分格式（前導(dǎo)位數(shù)不足則補(bǔ)0）字段4：緯度N（北緯）或S（南緯）字段5：經(jīng)度dddmm.mmmm，度分格式（前導(dǎo)位數(shù)不足則補(bǔ)0）字段6：經(jīng)度E（東經(jīng)）或W（西經(jīng)）字段7：速度，節(jié)，Knots字段8：方位角，度字段9：UTC日期，DDMMYY格式字段10：磁偏角，（000 - 180）度（前導(dǎo)位數(shù)不足則補(bǔ)0）字段11：磁偏角方向，E=東W=西字段16：校驗(yàn)值</p><p>　　方案二：選取接收

45、的信號(hào)規(guī)格為$GPVTG，$GPVTG各字段表達(dá)的信息為：</p><p>　　字段0：$GPVTG，語(yǔ)句ID，表明該語(yǔ)句為Track Made Good and Ground Speed（VTG）地面速度信息字段1：運(yùn)動(dòng)角度，000 - 359，（前導(dǎo)位數(shù)不足則補(bǔ)0）字段2：T=真北參照系字段3：運(yùn)動(dòng)角度，000 - 359，（前導(dǎo)位數(shù)不足則補(bǔ)0）字段4：M=磁北參照系字段5：水平運(yùn)動(dòng)速度（0.00）

46、（前導(dǎo)位數(shù)不足則補(bǔ)0）字段6：N=節(jié)，Knots字段7：水平運(yùn)動(dòng)速度（0.00）（前導(dǎo)位數(shù)不足則補(bǔ)0）字段8：K=公里/時(shí)，km/h字段9：校驗(yàn)值</p><p>　　方案三：選取接收的信號(hào)規(guī)格為$GPGGA ，各字段表達(dá)的意思為：$字段0： GPGGA，語(yǔ)句ID，表明該語(yǔ)句為Global Positioning System Fix Data（GGA）GPS定位信息字段1：UTC 時(shí)間，hhmmss.

47、sss，時(shí)分秒格式字段2：緯度ddmm.mmmm，度分格式（前導(dǎo)位數(shù)不足則補(bǔ)0）字段3：緯度N（北緯）或S（南緯）字段4：經(jīng)度dddmm.mmmm，度分格式（前導(dǎo)位數(shù)不足則補(bǔ)0）字段5：經(jīng)度E（東經(jīng)）或W（西經(jīng)）字段6：GPS狀態(tài)，0=未定位，1=非差分定位，2=差分定位，3=無(wú)效PPS，6=正在估算字段7：正在使用的衛(wèi)星數(shù)量（00 - 12）（前導(dǎo)位數(shù)不足則補(bǔ)0）字段8：HDOP水平精度因子（0.5 - 99.9）字段

48、9：海拔高度（-9999.9 - 99999.9）字段10：地球橢球面相對(duì)大地水準(zhǔn)面的高度字段11：差分時(shí)間（從最近一次接收到差分信號(hào)開(kāi)始的秒數(shù)，如果不是差分定位將為空）字段12：差分站ID號(hào)0000 - 1023（前導(dǎo)位數(shù)不足則補(bǔ)0，如果不是差分定位將為空）字段13：校驗(yàn)值 由于我們選擇導(dǎo)航的智能車只</p><p>　　2.2 單片機(jī)系統(tǒng) </p><p>　　單片機(jī)作

49、為核心的控制系統(tǒng)，不但要處理GPS接收器所接收的信息，還有對(duì)車輛進(jìn)行控制。</p><p>　　方案一：使用STC系列的51單片機(jī)作為核心控制器，51單片機(jī)操作簡(jiǎn)單，便于簡(jiǎn)短﹑簡(jiǎn)易的控制系統(tǒng)。而且其管腳功能少，使用keil軟件編輯程序，直接</p><p>　　使用串口下載，便于操作控制。</p><p>　　方案二：使用MC9S12XS128單片機(jī)做為核心處理器，

50、MC9S12XS128管腳功能比較比較強(qiáng)大，是雙串口收發(fā)，效率更高。而且其控制功能更強(qiáng)，更有利于PWM信號(hào)的處理輸出，使用Freescale code warrior軟件編寫程序。</p><p>　　考慮到單片機(jī)控制系統(tǒng)既要接收處理GPS信息，又要對(duì)車輛進(jìn)行控制。既要控制電機(jī)運(yùn)行又要控制舵機(jī)進(jìn)行轉(zhuǎn)彎，所要求的操作功能比較復(fù)雜，所以選擇使用MC9S12XS128單片機(jī)做為核心處理器。</p><

51、;p><b>　　2.3 車模和電源</b></p><p>　　對(duì)于車模的選擇，最重要的是要方便改裝，并且對(duì)原車模的參數(shù)不會(huì)有很大的改動(dòng)。考慮到我們系實(shí)驗(yàn)室里面有全國(guó)大學(xué)生“飛思卡爾”杯智能汽車競(jìng)賽用的車模，可以直接拿來(lái)改裝。該車模各方面性能良好，可以自由組裝，故直接采用該車模。電源直接采用車模配套的電壓為1.2×6=7.2 v，容量為2000mAh的鎳鎘電池。</p

52、><p>　　2.4 轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和動(dòng)力系統(tǒng)</p><p>　　方案一：直接利用單片機(jī)PT0口和PT2口能輸出PWM信號(hào)的特殊功能，用PM0口控制舵機(jī)轉(zhuǎn)向來(lái)設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，用PT0口控制電機(jī)兩端電壓的大小，來(lái)實(shí)現(xiàn)小車的前進(jìn)和加速行駛。該方案利用的PT2口比較少，電機(jī)驅(qū)動(dòng)的電路設(shè)計(jì)也比較簡(jiǎn)單。</p><p>　　方案二：MC9S12XS128單片機(jī)提供有多個(gè)I/O口，可以通

53、過(guò)利用單片機(jī)的PT5口控制繼電器來(lái)使轉(zhuǎn)向電機(jī)的正反轉(zhuǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)小車左右轉(zhuǎn)向行駛。利用PT0口PT2口控制繼電器，從而控制接入電路中電阻的大小（即通過(guò)改變驅(qū)動(dòng)電機(jī)兩端的電壓大?。﹣?lái)控制小車的前進(jìn)、加速行駛。該方案利用的PT口比較多，對(duì)繼電器和電阻的選擇要求比較嚴(yán)格。</p><p>　　考慮到所選擇的車模配套有可以用PWM信號(hào)控制的RS-380SH電機(jī)和Futaba S3010伺服器（即舵機(jī)），直接采用方案一會(huì)更方便對(duì)

54、車模的改裝，并且對(duì)汽車模型的原有參數(shù)基本不會(huì)改變。</p><p><b>　　第三章 軟件設(shè)計(jì)</b></p><p>　　3.1 選用MC9S12XS128做為控制單元；</p><p>　　我們所選用的單片機(jī)是飛思卡爾MC9S12XS128微控制器作為控制單元。該系統(tǒng)板具有MCU核心系統(tǒng)，支持串口下載，具有擴(kuò)展接口，可進(jìn)行2次開(kāi)發(fā)，支持μ

55、COSII。此開(kāi)發(fā)板兼容性較高，監(jiān)控程序功能強(qiáng)大，可提供各種基本的開(kāi)發(fā)和調(diào)試功能，如程序的下載、斷點(diǎn)設(shè)置。還可利用MC9S12XS128的Flash存儲(chǔ)內(nèi)容。同時(shí)在線實(shí)時(shí)仿真和監(jiān)測(cè)自編程序。根據(jù)實(shí)際設(shè)計(jì)需要分配控制器內(nèi)部單元，如下表所示。</p><p><b>　　表3.1</b></p><p>　　3.2 GPS 接收﹑提取過(guò)程</p><p

56、>　　一.先對(duì)MC9S12XS128進(jìn)行串口設(shè)置，使用TX0﹑RX0串口。</p><p>　　首先，口初始化設(shè)置：</p><p>　　（1）SCI0CR1=0x00;</p><p>　　把存器SCI的控制寄存器1（SCI0CR1）設(shè)置為正常碼輸出﹑8位數(shù)據(jù)﹑無(wú)校驗(yàn)位。</p><p>　?。?）SCI0CR2 =0x2c；<

57、/p><p>　　表示把寄存器SCI的控制寄存器2（SCI0CR2）設(shè)置為允許發(fā)送與接收﹑采用中斷接收方式。</p><p>　　二.其次，進(jìn)行波特率計(jì)算：總線頻率f=40MHZ，根據(jù)GPS接收器可知波特率Bt=9600,由公式Bt=f/(16*BR)可以得到SCI0BD=260，則SCI波特率寄存器的高8位SCIBDH=0x10,低8位波特率寄存器為SCIBDL=0x04。使用Freesca

58、le code warrior軟件編寫程序進(jìn)行串口初始化為：</p><p>　　void SCI_Init(void) </p><p><b>　　{</b></p><p>　　SCI0CR1 =0x00;</p><p>　　SCI0CR2 =0x2c; </p><p>　　SC

59、I0BD =0x104; </p><p><b>　?。?lt;/b></p><p>　　總線頻率為8MHz,波特率為9600bps,SCI0BD=0x34；</p><p>　　總線頻率為16MHz, 9600bps,SCI0BD=0x68；</p><p>　　總線頻率24MHz, 9600bps,SCI0BD=0x

60、9C；</p><p>　　總線頻率為32MHz, 9600bps,SCI0BD=0xD0 ；</p><p>　　總線頻率為40MHz, 9600bps,SCI0BD=0x106；</p><p>　　使用中斷方式進(jìn)行接收：</p><p>　　void interrupt 20 SCI0_ISR(void)</p><

61、;p><b>　　{ </b></p><p>　　SCI0SR1_RDRF = 1; </p><p>　　rx_gps_data(SCI0DRL); //此處為串口中斷需要處理的事情即對(duì)GPS數(shù)據(jù)進(jìn)行接收處理。</p><p>　　SCI0SR1_RDRF = 0;</p><

62、p><b>　　}</b></p><p>　　三.接著對(duì)GPS接收器進(jìn)行初始化：</p><p>　　void Init_GPS_module(void)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　rx_pointer=0;</p><p>　　gp

63、s_rx_mode=0;</p><p>　　gps_data_ok_flag=0;</p><p><b>　　}</b></p><p>　　其中rx_pointer為接收字符指針，決定字符接收的長(zhǎng)度為13位。gps_rx_mode為字段接收標(biāo)志位，字段接收完成自動(dòng)加一，比如經(jīng)度數(shù)據(jù)接收完成了gps_rx_mode就自動(dòng)加一，然后進(jìn)行下一字

64、段接收。gps_data_ok_flag為GPS定位信息接收完成標(biāo)志位，當(dāng)所有的定位信息接收完成了就自動(dòng)加一，然后執(zhí)行數(shù)據(jù)處理程序。</p><p>　　然后開(kāi)始接收數(shù)據(jù)，GPS板只要處于工作狀態(tài)就會(huì)源源不斷地把接收并計(jì)算出的GPS導(dǎo)航定位信息通過(guò)串口傳送到嵌入式系統(tǒng)中。由于從串口接收的數(shù)據(jù)幀是一長(zhǎng)串ASCII碼字節(jié)流，在沒(méi)有經(jīng)過(guò)分類提取之前是無(wú)法加以利用的。因此，必須通過(guò)程序?qū)⒏鱾€(gè)字段的信息從接收到的字節(jié)流中提

65、取出來(lái)，將其轉(zhuǎn)化成有實(shí)際意義的，可供高層決策使用的定位信息數(shù)據(jù)。對(duì)GPS信息進(jìn)行提取必須首先明確其幀結(jié)構(gòu)，數(shù)據(jù)幀主要由幀頭、幀尾和幀內(nèi)數(shù)據(jù)組成。對(duì)于不同的數(shù)據(jù)幀，其幀頭是不同的，主要有“$GPGGA”、“$GPGSA”、“$GPGSV”以及“$GPRMC"等。這些幀頭標(biāo)識(shí)了后續(xù)幀內(nèi)數(shù)據(jù)的組成和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。各幀均以回車符<CR>和換行符<LF>作為幀尾，標(biāo)識(shí)一幀的結(jié)束。</p><p&g

66、t;　　對(duì)數(shù)據(jù)幀處理，是先對(duì)幀頭進(jìn)行判斷，然后只對(duì)感興趣的幀進(jìn)行數(shù)據(jù)的提取處理。由于幀內(nèi)各數(shù)據(jù)段被逗號(hào)分割，因此在處理接收數(shù)據(jù)時(shí)一般是首先通過(guò)搜尋ASCII碼“$”來(lái)判斷是否是幀頭，接著對(duì)幀頭的類別進(jìn)行識(shí)別，然后再根據(jù)識(shí)別出來(lái)的幀類型以及逗號(hào)‘，’個(gè)數(shù)來(lái)確定當(dāng)前正在讀取的是哪個(gè)定位導(dǎo)航參數(shù)，并作出相應(yīng)的提取和存儲(chǔ)。流程圖如圖3.2所示。</p><p>　　圖3.2 GPS接收流程</p><

67、p>　　接收的信號(hào)類型為 $GPRMC，由圖3.2可知各字段之間用字符“，”隔開(kāi)。四.先進(jìn)行幀頭識(shí)別：</p><p>　　if(com_rx_byte=='$')</p><p><b>　　{ </b></p><p>　　gps_rx_mode=0;</p><p>　　rx_pointer

68、=0;</p><p>　　for(i=0;i<13;i++) //清除標(biāo)志字段字節(jié)</p><p>　　com_rx_buf[i]=0;</p><p><b>　　}</b></p><p>　　“if(com_rx_byte=='$')”為幀頭判斷，如果正確則執(zhí)行大括號(hào)里的

69、語(yǔ)句，for(i=0;i<13;i++)是循環(huán)語(yǔ)句，是為了清除標(biāo)志字段字節(jié)即com_rx_buf[i]=0；清空儲(chǔ)存數(shù)據(jù)的數(shù)組，以便接收下一字段。</p><p>　　五.識(shí)別完成了判斷接收的信號(hào)類型是否是$GPRMC：</p><p>　　if(com_rx_byte==',')</p><p><b>　　{</b>&

70、lt;/p><p>　　if((com_rx_buf[0]=='G')&&(com_rx_buf[1]=='P')&&(com_rx_buf[2]=='R')&&</p><p>　　(com_rx_buf[3]=='M')&&(com_rx_buf[4]=='

71、;C'))</p><p><b>　　{</b></p><p>　　gps_rx_mode=1;</p><p><b>　　}</b></p><p>　　當(dāng)接收的字符為“G”“P”“R”“M”“C”時(shí)，字段接收滿標(biāo)志位gps_rx_mode=1，開(kāi)始接收下一字段。</p>

72、<p>　　六.接收定位信號(hào)“A”或者未定位信號(hào)“V”：</p><p>　　if(com_rx_byte==',')</p><p><b>　　{</b></p><p>　　for(i=0;i<rx_pointer;i++)</p><p><b>　　{</b&

73、gt;</p><p>　　gps_mode[i]=com_rx_buf[i];</p><p><b>　　}</b></p><p>　　gps_rx_mode=2;</p><p>　　rx_pointer=0; </p><p><b>　　}</b></p&g

74、t;<p>　　每接收完一個(gè)字段，字符數(shù)組指針rx_pointer都清零，以便進(jìn)行下一字段接收。</p><p>　　七.接收緯度數(shù)據(jù)gps_latitude：先判斷首發(fā)字符是否是“，”然后開(kāi)始接收，并儲(chǔ)存到數(shù)組gps_latitude[i]里。</p><p>　　if(com_rx_byte==',')</p><p><b&

75、gt;　　{</b></p><p>　　for(i=0;i<rx_pointer;i++)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　gps_latitude[i]=com_rx_buf[i];</p><p><b>　　}</b></p>&l

76、t;p>　　gps_rx_mode=4;</p><p>　　rx_pointer=0; }</p><p>　　八.接收緯度方向：先判斷首發(fā)字符是否是“，”然后開(kāi)始接收，并儲(chǔ)存到數(shù)組gps_latitude_dir[i]里。</p><p>　　if(com_rx_byte==',')</p><p><b&

77、gt;　　{</b></p><p>　　for(i=0;i<rx_pointer;i++)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　gps_latitude_dir[i]=com_rx_buf[i];</p><p><b>　　}</b></p>

78、<p>　　gps_rx_mode=5;</p><p>　　rx_pointer=0; </p><p><b>　　}</b></p><p>　　九.接收經(jīng)度數(shù)據(jù)gps_longitude：先判斷首發(fā)字符是否是“，”然后開(kāi)始接收，并儲(chǔ)存到數(shù)組gps_longitude[i]里。</p><p>　　i

79、f(com_rx_byte==',')</p><p><b>　　{</b></p><p>　　for(i=0;i<rx_pointer;i++)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　gps_longitude[i]=com_rx_buf[i];&l

80、t;/p><p><b>　　}</b></p><p>　　gps_rx_mode=6;</p><p>　　rx_pointer=0; </p><p><b>　　}</b></p><p>　　十.接收經(jīng)度方向：先判斷首發(fā)字符是否是“，”然后開(kāi)始接收，并儲(chǔ)存到數(shù)組gps_

81、longitude_dir[i]里。</p><p>　　if(com_rx_byte==',')</p><p><b>　　{</b></p><p>　　for(i=0;i<rx_pointer;i++)</p><p><b>　　{</b></p>&l

82、t;p>　　gps_longitude_dir[i]=com_rx_buf[i];</p><p><b>　　}</b></p><p>　　gps_rx_mode=7;</p><p>　　rx_pointer=0; </p><p><b>　　}</b></p><

83、p>　　把接收到的信息都直接付給數(shù)組，使用時(shí)直接從數(shù)組中提取。</p><p>　　3.3 對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理</p><p>　　根據(jù)實(shí)地的GPS信號(hào)勘測(cè)，在半徑為百米的范圍內(nèi)經(jīng)度﹑緯度只在后四位進(jìn)行變化，所以這里選取接收的字段為：</p><p>　　字段2：狀態(tài)，A=定位，V=未定位；</p><p>　　字段3：緯度ddmm.mmm

84、m；</p><p>　　字段4：緯度N（北緯）或S（南緯）；</p><p>　　字段5：經(jīng)度dddmm.mmmm，度分格式；</p><p>　　字段6：經(jīng)度E（東經(jīng)）或W（西經(jīng)）；</p><p>　　把經(jīng)度的第七﹑八﹑九位，緯度的第六﹑七﹑八位賦給變量b﹑d;</p><p>　　b=(gps_longitud

85、e[7]-48)*100+(gps_longitude[8]-48)*10+(gps_longitude[9]-48); //*******// 經(jīng)度數(shù)據(jù)</p><p>　　d=(gps_latitude[6]-48)*100+(gps_latitude[7]-48)*10+(gps_latitude[8]-48); //*******//緯度數(shù)據(jù)</p><p>　　并把

86、目標(biāo)點(diǎn)設(shè)置:（d﹑b）=(20﹑380);如3.3智能車運(yùn)行坐標(biāo)圖所示，以目標(biāo)點(diǎn)為圓心建立坐標(biāo)系，并根據(jù)經(jīng)緯度的方向分為：第一﹑第二﹑第三﹑第四區(qū)域：</p><p>　　第三區(qū)域 第四區(qū)域</p><p><b>　　(d0.b0)</b></p><p&g

87、t;<b>　　(d1.b1)</b></p><p><b>　　d</b></p><p><b>　?。?0.380）</b></p><p>　　第二區(qū)域 第一區(qū)域</p><p><

88、;b>　　b</b></p><p>　　圖3.3 智能車運(yùn)行坐標(biāo)圖</p><p>　　先確定初始點(diǎn)（d0.b0）在第幾區(qū)域，然后再根據(jù)行駛一定時(shí)間后所接收到的新經(jīng)緯度坐標(biāo)（d1.b1）確定車輛行駛的方向是否正確。以（d0.b0）作為坐標(biāo)原點(diǎn)，亦劃分為四個(gè)小區(qū)域，根據(jù)（d1.b1）來(lái)決定車輛的轉(zhuǎn)向。</p><p>　　3.3.1當(dāng)（d0.b0）

89、在第一區(qū)域時(shí)：</p><p>　　先判斷（d0.b0）所在的區(qū)域，然后開(kāi)始判斷（d1.b1）運(yùn)行的區(qū)域。d0>20&&b0>380表示智能車在第一區(qū)域起步。</p><p>　　一.當(dāng)d1>d0&&b1>b0時(shí)，由圖3.3可知車輛行駛的方向比較正確方向右偏，所以執(zhí)行PWMDTY45=tun_r[16]，向左轉(zhuǎn)一定的角度。</p

90、><p>　　if(d1>d0&&b1>b0&&f5<f6) //第1區(qū)域向左</p><p><b>　　{</b></p><p>　　PWMDTY45=tun_r[16];</p><p>　　disply(16000);</p><p

91、><b>　　zi();</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　二. 當(dāng)d1>d0&&b1>b0時(shí)，由圖3.3判斷車輛行駛的方向已經(jīng)左偏了，所以執(zhí)行右偏的命令。</p><p>　　if(d1>d0&&b1>b0&&

92、f5>f6) //第1區(qū)域向右</p><p><b>　　{</b></p><p>　　PWMDTY45=tun_r[5];</p><p>　　disply(16000);</p><p><b>　　zi();</b></p><p><b

93、>　　}</b></p><p>　　三. 當(dāng)d1<=d0&&b1<b0時(shí)，由圖3.3判斷車輛行駛的方向右偏，所以執(zhí)行左轉(zhuǎn)的命令。</p><p>　　if(d1<=d0&&b1<b0&&f5>f6) //第3區(qū)域向左</p><p><b>　

94、　{</b></p><p>　　PWMDTY45=tun_r[14];</p><p>　　disply(4000);</p><p><b>　　zi();</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　四. 由d1<d0&

95、&b1<=b0及圖3.3可判斷車輛左偏，需向右轉(zhuǎn)，所以執(zhí)行右轉(zhuǎn)的命令。</p><p>　　if(d1<d0&&b1<=b0&&f5<f6) //第3區(qū)域向右</p><p><b>　　{</b></p><p>　　PWMDTY45=tun_r[6];</

96、p><p>　　disply(3000);</p><p><b>　　zi();</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　五.當(dāng)d1<=d0&&b1>b0由圖3.3可知車輛行駛方向左偏應(yīng)該右轉(zhuǎn)，所以執(zhí)行右轉(zhuǎn)命令。</p><p

97、>　　if(d1<=d0&&b1>b0) //第2區(qū)域向右</p><p><b>　　{</b></p><p>　　PWMDTY45=tun_r[5];</p><p>　　disply(9000);</p><p><b>　　zi();&l

98、t;/b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　六.由d1>d0&&b1<=b0及圖3.3判斷出車輛的方向右偏，應(yīng)該執(zhí)行左轉(zhuǎn)的命令。</p><p>　　if(d1>d0&&b1<=b0) //第4區(qū)域向左</p>

99、<p><b>　　{</b></p><p>　　PWMDTY45=tun_r[16];</p><p>　　disply(4000);</p><p><b>　　zi();</b></p><p><b>　　}</b></p><p>

100、;　　3.3.2當(dāng)（d0.b0）在第二區(qū)域時(shí)：</p><p>　　判斷出d0<20&&b0>380表示（d0.b0）是在以目標(biāo)點(diǎn)為原心的第二區(qū)域，所以系統(tǒng)執(zhí)行如下操作：</p><p>　　一.由d1<d0&&b1及圖3.3可知，車輛行駛方向左偏應(yīng)執(zhí)行右轉(zhuǎn)的命令。</p><p>　　if(d1<d0&

101、;&b1>b0&&f5<f6) //第2區(qū)域向右</p><p><b>　　{</b></p><p>　　PWMDTY45=tun_r[4];</p><p>　　disply(16000);</p><p><b>　　zi();</b>&l

102、t;/p><p><b>　　}</b></p><p>　　二.當(dāng)d1<d0&&b1>b0及圖3.3可知，車輛行駛方向右偏應(yīng)執(zhí)行左轉(zhuǎn)的命令。</p><p>　　if(d1<d0&&b1>b0&&f5>f6) //第2區(qū)域向左</p>

103、<p>　　{ </p><p>　　PWMDTY45=tun_r[16];</p><p>　　disply(16000);</p><p><b>　　zi();</b></p><p><b>　　}</b></

104、p><p>　　三.由d1>=d0&&b1<b0及圖3.3可知，車輛行駛方向左偏應(yīng)執(zhí)行右轉(zhuǎn)的命令。</p><p>　　if(d1>=d0&&b1<b0&&f5>f6) //第4區(qū)域向右 </p><p><b>　　{</b></p>

105、<p>　　PWMDTY45=tun_r[6];</p><p>　　disply(3000);</p><p><b>　　zi();</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　四. 由d1>d0&&b1<=b0及圖3.3可知，車

106、輛行駛方向右偏，應(yīng)執(zhí)行左轉(zhuǎn)的命令。</p><p>　　if(d1>d0&&b1<=b0&&f5<f6) //第4區(qū)域向左</p><p><b>　　{</b></p><p>　　PWMDTY45=tun_r[14];</p><p>　　dis

107、ply(4000);</p><p><b>　　zi();</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　五. 由d1<d0&&b1<=b0及圖3.3可知，車輛行駛方向左偏應(yīng)執(zhí)行右轉(zhuǎn)的命令。</p><p>　　if(d1<d0&&a

108、mp;b1<=b0) //第3區(qū)域向右</p><p><b>　　{</b></p><p>　　PWMDTY45=tun_r[4];</p><p>　　disply(9000);</p><p><b>　　zi();</b></p>&

109、lt;p><b>　　}</b></p><p>　　六.由d1>=d0&&b1>b0及圖3.3可知，車輛行駛方向右偏，應(yīng)執(zhí)行左轉(zhuǎn)的命令。</p><p>　　if(d1>=d0&&b1>b0) //第1區(qū)域向左</p><p><b>

110、　　{</b></p><p>　　PWMDTY45=tun_r[16];</p><p>　　disply(4000);</p><p><b>　　zi();</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　3.3.3當(dāng)（d0.b0）在第三

111、區(qū)域時(shí)：</p><p>　　由d0<20&&b0<380判斷（d0.b0）位于以目標(biāo)點(diǎn)為原心的第三區(qū)域，控制系統(tǒng)所以操作如下：</p><p>　　一.判斷d1<d0&&b1<b0，則由圖3.3可知車輛行駛方向右偏，應(yīng)該執(zhí)行左轉(zhuǎn)的命令。</p><p>　　if(d1<d0&&b1<

112、;b0&&f5<f6) //第三區(qū)域左轉(zhuǎn)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　PWMDTY45=tun_r[16];</p><p>　　disply(16000);</p><p><b>　　zi();</b></p>

113、<p><b>　　}</b></p><p>　　二.判斷出d1<d0&&b1<b0，則由圖3.3可知車輛行駛方向左偏，應(yīng)該執(zhí)行右轉(zhuǎn)的命令。</p><p>　　if(d1<d0&&b1<b0&&f5>f6) //第三區(qū)域右轉(zhuǎn)</p><p

114、><b>　　{</b></p><p>　　PWMDTY45=tun_r[4];</p><p>　　disply(16000);</p><p><b>　　zi();</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　三.判

115、斷出d1>=d0&&b1>b0，則由圖3.3可知車輛行駛方向右偏，應(yīng)該執(zhí)行左轉(zhuǎn)的命令。</p><p>　　if(d1>=d0&&b1>b0&&f5>f6) //第一區(qū)域左轉(zhuǎn)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　PWMDTY45

116、=tun_r[14];</p><p>　　disply(4000);</p><p><b>　　zi();</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　四.判斷出d1>d0&&b1>=b0，則由圖3.3可知車輛行駛方向左偏，應(yīng)該執(zhí)行右轉(zhuǎn)的命令。

117、</p><p>　　if(d1>d0&&b1>=b0&&f5<f6) //第一區(qū)域右轉(zhuǎn)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　PWMDTY45=tun_r[6];</p><p>　　disply(3000);</p>

118、<p><b>　　zi();</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　五.判斷出d1<d0&&b1>=b0，則由圖3.3可知車輛行駛方向右偏，應(yīng)該執(zhí)行左轉(zhuǎn)的命令。</p><p>　　if(d1<d0&&b1>=b0)

119、 //第二區(qū)向左</p><p><b>　　{</b></p><p>　　PWMDTY45=tun_r[16];</p><p>　　disply(4000);</p><p><b>　　zi();</b></p><p><b>　　}

120、</b></p><p>　　六.判斷出d1>=d0&&b1<b0，則由圖3.3可知車輛行駛方向左偏，應(yīng)該執(zhí)行右轉(zhuǎn)的命令。</p><p>　　if(d1>=d0&&b1<b0) //第四區(qū)域向右</p><p><b>　　{</b></p

121、><p>　　PWMDTY45=tun_r[4];</p><p>　　disply(9000);</p><p><b>　　zi(); </b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　3.3.4當(dāng)（d0.b0）在第四區(qū)域時(shí)：</p><

122、;p>　　由d0>20&&b0<380判斷（d0.b0）位于以目標(biāo)點(diǎn)為原心的第四區(qū)域，控制系統(tǒng)所以操作如下：</p><p>　　一.由d1>d0&&b1<b0及圖3.3判斷出車輛行駛方向偏左，應(yīng)該執(zhí)行右轉(zhuǎn)的命令。</p><p>　　if(d1>d0&&b1<b0&&f5<f6