【正文】 系統(tǒng)開發(fā)所需的費(fèi)用，所以GPS定位導(dǎo)航系統(tǒng)的開發(fā)在經(jīng)濟(jì)可行性方面是可行的。但目前嵌入式 GPS 定位導(dǎo)航系統(tǒng)從系統(tǒng)平臺、開發(fā)環(huán)境到地圖數(shù)據(jù)、應(yīng)用軟件等幾乎都處在一個(gè)商業(yè)化的封閉的環(huán)境下，造成了開發(fā)成本昂貴，安全性低，擴(kuò)展性差，數(shù)據(jù)更新和交換困難，缺乏軟件自主權(quán)等問題。深圳市億道電子技術(shù)有限公司推出基于Intel PXA270的Sophia Sandgate II評估板，提供豐富的軟硬件資源。UPTECHPXA270S 教學(xué)科研平臺由處理器核心板、主板及LCD 三部份組成。● 用戶設(shè)備部分：接收GPS 衛(wèi)星發(fā)射信號，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。xi 、yi 、zi (i=4) 分別為衛(wèi)星衛(wèi)星衛(wèi)星衛(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。接口特性如下：RS232 輸出，可輸入RS232 或者具有RS232 極性的TTL 電平。系統(tǒng)提供圖形用戶界面GUI，在屏幕上以圖形化的方式顯示地圖和數(shù)據(jù)，提供給用戶人機(jī)交互接口。系統(tǒng)電源以12 V 電池為主要供電方式，同時(shí)提供交直轉(zhuǎn)換接口、復(fù)位電路。目前基于Linux 的嵌入式GPS/GIS 的產(chǎn)品相對較少，因此是本文研究的一個(gè)重要意義。可以使用其提供的API 和工具開發(fā)上層的應(yīng)用程序。本系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)定位導(dǎo)航功能只需獲得所在位置的經(jīng)度、緯度、速度、方向、時(shí)間等GPS定位數(shù)據(jù)，因此只需對GPRMC（推薦最小定位信息）數(shù)據(jù)幀進(jìn)行提取和解析。同時(shí)將GPS 定位模塊輸出的定位信息顯示出來，并在地圖上標(biāo)注出當(dāng)前位置，起到可視化定位導(dǎo)航的目的。這兩個(gè)文件都是文本性質(zhì)的文件，用戶可以方便地通過相應(yīng)的文件讀寫方法實(shí)現(xiàn)對文件內(nèi)容的讀寫。圖層中包含各種類型的圖元對象MapObject，圖元又包含圖形幾何數(shù)據(jù)MapGeometry和屬性數(shù)據(jù)MapAttr。通過投影變換，可以將經(jīng)緯度坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為平面坐標(biāo)?？紤]到面狀要素會(huì)覆蓋前面繪制的點(diǎn)狀和線狀要素，因此在繪制時(shí)首先繪制所有面狀要素，然后是線狀要素、點(diǎn)狀要素和文本要素。地圖顯示模塊：地圖顯示是系統(tǒng)的核心模塊。當(dāng)GPS 模塊中的數(shù)據(jù)可用時(shí)，將定位數(shù)據(jù)發(fā)送給主進(jìn)程。 gps_parse(GPS_BUF,amp。 char buf[1024]。){ strncpy(GPS_BUF,buf,i)。 }//輸出GPS信息void show_gps(GPS_INFO *GPS){ printf(DATE : %ld%02d%02d \n,GPS,GPS,GPS)。 char* buf=line。)。)*10+(buf[12]39。)。)*10+(buf[tmp+5]39。buf[GetComma(5,buf)])。 }}static double get_double_number(char *s){ char buf[128]。 return rev。 if(j==num)return i+1。 if(GPShour23) { GPShour=24。 GPSmonth ==2){ GPSday=1。 } }}//主函數(shù)int main(int argc,char** argv){ struct termios oldtio,newtio,oldstdtio,newstdtio。 } //啟動(dòng)時(shí)未輸入?yún)?shù) if(argc 2) printf(Default baudrate is 9600 bps. If not, please enter baudrate as a parameter\n)。 /* get working stdtio */ = baud | CRTSCTS | CS8 | CLOCAL | CREAD。newtio)。 }/* pthread_join(th_a, amp。 /* restore old modem setings */ tcsetattr(0,TCSANOW,amp。 測試結(jié)果測試中出現(xiàn)了許多功能實(shí)現(xiàn)上的錯(cuò)誤，尤其是在單元代碼測試階段，許多功能在特殊情況下實(shí)現(xiàn)不了，性能測試時(shí)錯(cuò)誤較少。在系統(tǒng)集成測試中，測試結(jié)果是系統(tǒng)各模塊的連接情況連好，做到了高內(nèi)聚低耦合，系統(tǒng)整體運(yùn)行情況較好。隨著論文的完成，我的大學(xué)生活也馬上就要結(jié)束，在這里，我要感謝的人實(shí)在太多了。在此，我要向武傳圣老師獻(xiàn)上我崇高的敬意和深深的感謝！感謝各位老師給我的畢業(yè)論文提出的寶貴意見！另外，我要感謝在大學(xué)期間所有傳授給我知識的老師們，是你們的悉心指導(dǎo)讓我有了良好的專業(yè)課知識，這也是我畢業(yè)設(shè)計(jì)和畢業(yè)論文得以完成的基礎(chǔ)。本文的設(shè)計(jì)方案從系統(tǒng)到數(shù)據(jù)、應(yīng)用都是完全開放和可定制的，這也為進(jìn)行更深入的研究提供了方便。 綜合測試綜合測試程序的功能沒有問題。分模塊測試軟件的功能，包括軟件的界面要求、功能體現(xiàn)、性能要求、穩(wěn)定性要求、操作便捷要求、靈活性要求、安全性要求；各模塊之間的關(guān)系與需求分析中的一致性等。*/ tcsetattr(fd,TCSANOW,amp。th_show, NULL, show_gps_info, 0)。 /* now clean the modem line and activate the settings for modem */ tcflush(fd, TCIFLUSH)。 /* save current modem settings */ tcgetattr(fd,amp。 if (fd 0) { perror(COM2)。 } } if(GPSmonth12){ GPSmonth=12。 } } if(GPSyear % 4 == 0 ){// if(GPSday 29 amp。 GPShour++。,39。 rev=atof(buf)。){ //$GPGGA GPShigh = get_double_number(amp。 GPSNS =buf[GetComma(4,buf)]。 GPS =(buf[tmp+4]39。)*10+(buf[tmp+1]39。 GPS =(buf[11]39。)*10+(buf[ 8]39。 }//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////解釋gps發(fā)出的數(shù)據(jù)//0 7 0 4 6 0 6 8 0 90 0 3 0 9 //$GPRMC,091400,A,N,E,120302,W*62 //$GPGGA,091400,N,E,1,03,M,M,*5E void gps_parse(char *line,GPS_INFO *GPS)////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////{ int i,tmp,start,end。 /* stdout */ } printf(exit from reading modem\n)。 if(c == 39。 }}/**//* READ GPS information handler if receive the enter char ,then copy the line to GPS_BUF.*/void* receive(void * data){ int i=0。在show_gps_info 進(jìn)程中進(jìn)行數(shù)據(jù)的解析和顯示：void* show_gps_info(void * data){ while(1){ if(GET_GPS_OK){ GET_GPS_OK=FALSE。當(dāng)GPS 接收機(jī)開始工作后，在主進(jìn)程中偵聽GPS 子進(jìn)程的狀態(tài)。地圖數(shù)據(jù)模塊：負(fù)責(zé)讀取電子地圖文件，保存地圖數(shù)據(jù)。圖層類 MapLayer 中保存一個(gè)地圖文件中的所有圖元要素，在類MapPoint、MapPline、MapRegion 中，使用QPointArry 類型的成員分別保存點(diǎn)、線、面等圖元圖形數(shù)據(jù)中的點(diǎn)坐標(biāo)集合。而地圖在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行繪制和幾何操作，并最終顯示在屏幕上，使用的是平面直角坐標(biāo)系。如圖 所示為系統(tǒng)地圖數(shù)據(jù)對象模型。其中，MIF 文件存儲(chǔ)所有空間對象的圖形數(shù)據(jù)，主要包括每個(gè)點(diǎn)對象的點(diǎn)位坐標(biāo)、符號樣式；每個(gè)線對象的節(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù)、節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)、線樣式；每個(gè)面對象的包含的子面?zhèn)€數(shù)、每個(gè)子面的節(jié)點(diǎn)數(shù)、節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)、填充模式等內(nèi)容。GIS 地圖子系統(tǒng)最主要的是實(shí)現(xiàn)數(shù)字地圖的功能。NMEA0183 協(xié)議定義的語句中最常用兼容性最廣的有$GPGGA、$GPGSA、$GPGSV、$GPRMC、$GPVTG、$GPGLL 等，它們定義了6 種數(shù)據(jù)幀類型，每種數(shù)據(jù)幀都包含了有關(guān)當(dāng)前位置的詳盡的定位信息，通過提取和解析相關(guān)數(shù)據(jù)幀，即可獲取當(dāng)前所在點(diǎn)的位置信息。應(yīng)用平臺采用建立在 Qt/E 之上的Qtopia，它是一個(gè)類似桌面系統(tǒng)的應(yīng)用環(huán)境，為基于Linux 操作系統(tǒng)的智能終端提供了一個(gè)完整的圖形環(huán)境。操作系統(tǒng)內(nèi)核負(fù)責(zé)處理器管理、存儲(chǔ)器管理和進(jìn)程調(diào)度等，其系統(tǒng)調(diào)用為應(yīng)用層提供操作硬件的接口和開發(fā)API。系統(tǒng)提供兩個(gè)RS232 標(biāo)準(zhǔn)的串口，其中串口1 用于連接GPS 接收模塊，獲取GPS 定位數(shù)據(jù)，串口2 用于系統(tǒng)控制臺調(diào)試功能。在具體的應(yīng)用場合，有時(shí)會(huì)要求模塊輸出不同的波特率，或輸出其他語句信息，因此，需要通過相應(yīng)軟件修改GPS 模塊的缺省配置。用戶接收機(jī)在進(jìn)行GPS 觀測的同時(shí)，也接收到基準(zhǔn)站發(fā)出的改正數(shù)，并對其定位結(jié)果進(jìn)行改正，從而提高定位精度。 c 為GPS 信號的傳播速度（即光速）。 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?？蛇\(yùn)行Linux 和Linux 內(nèi)核，支持QT/E、miniGUI 等嵌入式圖形界面，提供完整的驅(qū)動(dòng)和應(yīng)用程序。 移動(dòng)定位技術(shù)的飛速發(fā)展和全球移動(dòng)用戶數(shù)量的迅猛增長，也為基于用戶位置的移動(dòng)定位業(yè)務(wù)（Location Based Service，LBS）提供了前所未有的發(fā)展機(jī)遇和極其誘人的市場前景。嵌入式 GPS 地圖定位導(dǎo)航系統(tǒng)是綜合運(yùn)用GPS 定位技術(shù)、GIS 地理信息技術(shù)和嵌入式系統(tǒng)等多種高新技術(shù)的應(yīng)用系統(tǒng)，能夠?yàn)橛脩籼峁╇S時(shí)隨地的定位、導(dǎo)航和授時(shí)服務(wù)。由于GPS定位導(dǎo)航系統(tǒng)原有的硬件設(shè)施很完善，整體達(dá)到系統(tǒng)運(yùn)行的要求并不需要很大的軟硬件投入。 技術(shù)可行性分析嵌入式系統(tǒng)是以應(yīng)用為中心、以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)，軟、硬件可裁剪，適應(yīng)應(yīng)用系統(tǒng)對功能、可靠性、成本、體積、功耗等嚴(yán)格要求的專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)是目前最流行的一種連接軟件與硬件的系統(tǒng)，功能及其強(qiáng)大。因此，RISC設(shè)計(jì)對編譯器有更高的要求。嵌入式系統(tǒng)的硬件和軟件都必須具備高度可定制性。移動(dòng)設(shè)備隨著能夠支持極高速率的無線網(wǎng)絡(luò)的出現(xiàn)，移動(dòng)設(shè)備除語音