【正文】 .............. 1 目的 .......................................................................................................... 1 任務(wù) .......................................................................................................... 1 第二章 畢業(yè)設(shè)計(jì)選題 .......................................................................................... 2 設(shè)計(jì)題目背景 .......................................................................................... 2 可行性分析 .............................................................................................. 6 第三章 開(kāi)發(fā)平臺(tái) .................................................................................................. 7 LINUX 簡(jiǎn)介 ............................................................................................... 7 QT 簡(jiǎn)介 ..................................................................................................... 7 第四章 關(guān)鍵技術(shù) .................................................................................................. 9 GPS 衛(wèi)星導(dǎo)航定位原理 ........................................................................... 9 GPS 衛(wèi)星測(cè)速原理 ................................................................................. 10 GPS 衛(wèi)星 測(cè)時(shí) 原理 ..................................................................................11 串口編程技術(shù) ........................................................................................ 12 電子地圖概述 ........................................................................................ 14 數(shù)據(jù)的處理 ............................................................................................ 17 技術(shù)基礎(chǔ) ................................................................................................ 20 開(kāi)發(fā)環(huán)境 ................................................................................................ 21 第五章 總體設(shè)計(jì) ................................................................................................ 23 2 程序設(shè)計(jì)概述 ........................................................................................ 23 程序功能分析 ........................................................................................ 23 ． 1 主界面設(shè)計(jì) ............................................................................................ 25 電子地圖矢量數(shù)據(jù)管理的設(shè)計(jì) ............................................................ 28 GPS 導(dǎo)航數(shù)據(jù)管理的設(shè)計(jì) ..................................................................... 36 第六章 總結(jié) 和展望 ............................................................................................ 41 第七章 致謝 ........................................................................................................ 42 第八章 參考文獻(xiàn) ................................................................................................ 43 徐州建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 1 第一章 前言 畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的和 任務(wù) 畢業(yè)設(shè)計(jì)是帶有研究性質(zhì)的專題研究分析、設(shè)計(jì)報(bào)告，是完成教學(xué)任務(wù)、培養(yǎng)合格人才的一個(gè)重要實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。 （ 6）促使學(xué)生學(xué)習(xí)和獲取新知識(shí)，掌握自我學(xué) 習(xí)的能力。 ． 國(guó)外現(xiàn)狀 在硬件方面，全世界已經(jīng)有包括 IBM、 MicroOptical、 Xybernaut 在內(nèi)的超過(guò) 100 家公司生產(chǎn)與移動(dòng)計(jì)算相關(guān)的產(chǎn)品，如帶 LCD 顯示器的眼鏡、手執(zhí)微型鍵盤(pán)、手執(zhí)鼠標(biāo)、聲控輸入設(shè)備、 GPS 天線等。 徐州建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 3 在硬件方面，國(guó)內(nèi)的硬件技術(shù)很不成熟，相關(guān)導(dǎo)航產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)已接近國(guó)際水平，硬件差距較大， 絕大多數(shù)產(chǎn)品尚未達(dá)到工業(yè)級(jí)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) 。 各種車輛的行駛狀態(tài)監(jiān)控；旅游者或旅游車的景點(diǎn)導(dǎo)游；應(yīng)急車輛（如公安、急救車等）的快速引導(dǎo)行駛；高精度時(shí)間比對(duì)和頻率控制；大氣物理觀測(cè)；地球物理資源勘探；工程建設(shè)的施工放樣測(cè)量；大 型建筑和煤氣田的沉降檢測(cè)；板內(nèi)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和地殼形變測(cè)量；陸地以及海洋大地測(cè)量基準(zhǔn)的測(cè)定；工程、區(qū)域、國(guó)家等各種類型大地測(cè)量控制網(wǎng)的測(cè)量徐州建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 4 和建設(shè)；請(qǐng)求救援在途實(shí)時(shí)報(bào)告；引導(dǎo)盲人行走；平整路面的實(shí)時(shí)監(jiān)控，精細(xì)農(nóng)業(yè)。前者是指業(yè)主離開(kāi)汽車，停泊的車輛符合其自身的監(jiān)控系統(tǒng)，通過(guò)對(duì) GPS 監(jiān)控中心，警報(bào)，并與業(yè)主的手機(jī)，電話報(bào)警，自動(dòng)鏈接等盜竊，破壞，移動(dòng)，車輛后者可以行使被盜車輛定位跟蹤，狀態(tài)監(jiān)測(cè)，汽車跟蹤記錄，甚至控制車輛斷電，油等 。 作為 GPS 導(dǎo)航與 GIS 的結(jié)合體，嵌入式掌上導(dǎo)航系統(tǒng)成為了國(guó)內(nèi)外 GPS 廠商發(fā)展的重點(diǎn)，尤其是汽車行業(yè)的寵兒 —— 車載 GPS 導(dǎo)航系統(tǒng)。 管理上的可行性 運(yùn)行上的可行性也稱為管理可行性 ， 因?yàn)橐粋€(gè)系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)與實(shí)施不僅有技術(shù)上的 ， 經(jīng)濟(jì)上的因素 ,而且關(guān)系到 用戶 的態(tài)度 。 Linux 可安裝在各種計(jì)算機(jī)硬件設(shè)備中，比如手機(jī)、平板電腦、路由器、視頻游戲控制臺(tái)、臺(tái)式計(jì)算機(jī)、大型機(jī)和超級(jí)計(jì)算機(jī)。它支持 32 位和 64 位硬件。它還包括帶有多個(gè)窗口管理器的 XWindows 圖形用戶界面，如同我們使用 Windows NT 一樣，允許我們使用窗口、圖標(biāo) 和菜單對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行操作。 Qt Creator 是一個(gè)用于 Qt 開(kāi)發(fā)的輕量級(jí)跨平臺(tái)集成開(kāi)發(fā)環(huán)境。 徐州建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 10 第 四 章 關(guān)鍵技術(shù) GPS 衛(wèi)星導(dǎo)航定位原理 導(dǎo)航是一個(gè)技術(shù)門(mén)類的總稱，它是引導(dǎo)飛機(jī)、船舶、車輛以及個(gè)人（總稱作運(yùn)載體）安全、準(zhǔn)確地沿著選定的路線，準(zhǔn)時(shí)到達(dá)目的地的一種手段。 、 GPS衛(wèi)星測(cè)速原理 盡管載體的運(yùn)行速度各不一樣，且不是勻速運(yùn)動(dòng)，但是，只要在這些運(yùn)動(dòng)物體上安設(shè)GPS 信號(hào)接收機(jī)，就可以在進(jìn)行動(dòng)態(tài)定位的同時(shí)，實(shí)時(shí)地測(cè)得它們的運(yùn)行速度?？山馑愕玫接脩魰r(shí)鐘偏差為： 39。大多數(shù)計(jì)算機(jī)（不包括筆記本電腦）包含兩個(gè)基于 RS232 的串口。盡管比按字節(jié)（ byte）的并行通信慢，但是串口可以在使用一根線發(fā)送數(shù)據(jù)的同時(shí)用另一根線接收數(shù)據(jù)。對(duì)于兩個(gè)進(jìn)行通信的端口，這些參數(shù)必須匹配。高波特率常常用于放置的很近的儀器間的通信，典型的例子就是GPIB 設(shè)備的通信。由于實(shí)際數(shù)據(jù)位取決于通信協(xié)議的選取，術(shù)語(yǔ) “ 包 ” 指任何通信的情況。當(dāng)然沒(méi)有校驗(yàn)位也是可以的。 常規(guī)的紙質(zhì)地圖強(qiáng)調(diào)的是數(shù) 據(jù)載體、符號(hào)化和顯示，它是電子地圖發(fā)展的根源之一，而電子地圖則側(cè)重于分析，所以后者其表現(xiàn)方式也比前者要強(qiáng)大的多，具有許多獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)。 功能非常強(qiáng)大 電子地圖使用了計(jì)算機(jī)工具，可以非常方便的進(jìn)行地圖的各種計(jì)算、統(tǒng)計(jì)和分析，可以進(jìn)行動(dòng)態(tài)模擬，便于定性與定量分析，具有較強(qiáng)的靈活性。交互型的電子地圖是當(dāng)前主要研究方向之一，在數(shù)據(jù)組織管理、功能操作、用戶界面友好等諸多方面，體現(xiàn)了電子地圖技術(shù)水平。 徐州建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 17 、電子地圖系統(tǒng)的發(fā)展 對(duì)電子地圖系統(tǒng)的研究伴隨著 整個(gè)空間信息科學(xué)（其中包括互聯(lián)網(wǎng)、 GPS ,遙感、多維可視化技術(shù)的進(jìn)展）的發(fā)展而不斷擴(kuò)展和深人，主要表現(xiàn)在以下方面： 電子地圖除了地圖圖層基本組成外，還要包括一系列功能函數(shù)，以完成符號(hào)化生成、圖形編輯、地圖整飾、地圖內(nèi)容檢索、空間分析等任務(wù)，這樣地圖類及其功能函數(shù)組成了電子地圖概念模型。 4 PDOP 位置精度因子（ ~） 5 HDOP 水平精度因子（ ~） 6 VDOP 垂直精度因子（ ~） GPS Satellites in View（ GSV）可見(jiàn)衛(wèi)星信息 $GPGSV,1,2,3,4,5,6,7,?4,5,6,7*hhCRLF 1 GSV 語(yǔ)句的總數(shù) 2 本句 GSV 的編號(hào) 3 可見(jiàn)衛(wèi)星的總數(shù)（ 00~12，前面的 0 也將被傳輸） 4 PRN 碼（偽隨機(jī)噪聲碼）（ 01~32，前面的 0 也將被傳輸） 5 衛(wèi)星仰角（ 00~90 度，前面的 0 也將被傳輸） 6 衛(wèi)星 方位角（ 000~359 度，前面的 0 也將被傳輸） 7 信噪比（ 00~99dB，沒(méi)有跟蹤到衛(wèi)星時(shí)為空，前面的 0 也將被傳輸） 注： 4,5,6,7信息將按照每顆衛(wèi)星進(jìn)行循環(huán)顯示，每條 GSV 語(yǔ)句最多可以顯示 4 顆衛(wèi)星的信息。而這些功能按照模塊化設(shè)計(jì)（即組件式或類模塊式）方式將所有功能進(jìn)行有序、合理組織起來(lái)，實(shí)現(xiàn)導(dǎo)航系統(tǒng)的復(fù)雜功能，而每個(gè)模塊完成獨(dú)立的功能。 Shapefile 由于沒(méi)有處理拓?fù)鋽?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的開(kāi)銷，在數(shù)據(jù)源繪制、顯示、編輯等方面比具有拓?fù)潢P(guān)系如 coverage 要來(lái)的快。 表 3 shape 類型 值 shape 類型 0 Null Shape 1 Point 3 PolyLine 5 Polygon 8 MultiPoint 11 PointZ 13 PolyLineZ 15 PolygonZ 18 MultiPointZ 21 PointM 23 PolyLineM 25 PolygonM 28 MultiPointM 31 MultiPatch 在讀取 shape 類型時(shí)，分為 NullShape、 Point 、 PolyLine、