【正文】 能。然后由地面注入站發(fā)給衛(wèi)星，衛(wèi)星再由導(dǎo)航電文發(fā)給用戶設(shè)備?？焖凫o態(tài)相對定位測量時，當(dāng)每個流動站與基準(zhǔn)站相距在15Km以內(nèi)時，流動站觀測時間只需12分鐘，然后可隨時定位，每站觀測只需幾秒鐘。星歷誤差的大小主要取決于衛(wèi)星跟蹤系統(tǒng)的質(zhì)量。消除和削弱這些誤差的主要方法有:(1)建立誤差改正數(shù)模型(2)求差法：利用誤差在觀測之間的相關(guān)性或定位結(jié)果之間的相關(guān)性，安排適當(dāng)?shù)挠^測綱要和數(shù)據(jù)處理方法(如同步觀測、相對定位等)，通過求差的方法來消除或大幅度的削弱其影響。根據(jù)使用目的的不同，用戶要求的GPS信號接收機(jī)也各有差異。②序貫通道接收機(jī)。它采用單一士5V供電，內(nèi)置保護(hù)電池，具有RS232, TTL兩種電平，可自動輸出NMEA 0183語句，同時支持RTCM差分輸入，提供1PPS秒脈沖。輸出數(shù)據(jù):位置，速度，時間，機(jī)器/衛(wèi)星狀態(tài),幾何因子及誤差估計。本章針對車載定位導(dǎo)航系統(tǒng)的實際性能需要選取了合適的硬件接收設(shè)備，根據(jù)GPS接收機(jī)的接口特點，對GPS25 OEM板與PC機(jī)間串行通訊的接口電路進(jìn)行了設(shè)計。數(shù)據(jù)處理。 最短路徑最短路徑可用線性規(guī)劃求解，也可處理成動態(tài)規(guī)劃求解，而求解權(quán)值大于零的網(wǎng)絡(luò)圖的最短路徑，公認(rèn)的最好的簡捷有效的方法是由狄克斯持拉( )于1959年提出的經(jīng)典圖論中的Dijkstra算法，也稱標(biāo)號法。一般地，設(shè)P={v│v具有P標(biāo)號}，T={ v│v具有T標(biāo)號},令d(v)=min {d(v)} (53)為點的P標(biāo)號，于是v∈P，把T中的vj的T標(biāo)號修改為min{d(v)，d(v)+l} (54)重復(fù)上述步驟，直到V∈P，這時的d(v)就是從v到v的最短道路。obj字段可用來標(biāo)識出相應(yīng)的地圖對象(此處為點對象)，通過“obj”字段就把表中各交叉點記錄與其對應(yīng)的圖形對象建立了聯(lián)系。同理，把頂點v的T標(biāo)號改為P標(biāo)號，把與其鄰接的頂點v，v的T標(biāo)號改為6和5，其余不變，如圖57。根據(jù)人眼對刷新頻率的要求，定位數(shù)據(jù)的刷新一般采用每兩秒鐘一次，這樣既動態(tài)的接收了定位數(shù)據(jù)，又不使司機(jī)眼花繚亂。導(dǎo)航應(yīng)由導(dǎo)航系統(tǒng)完成，包括裝在運載體上的導(dǎo)航設(shè)備以及裝在其他地方與導(dǎo)航設(shè)備配合使用的導(dǎo)航臺。根據(jù)GPS接收機(jī)的接口特點，對GPS25 OEM板與PC機(jī)間串行通訊的接口電路進(jìn)行設(shè)計。負(fù)責(zé)人（簽字）：　　　　GPS就像移動電話、傳真機(jī)、計算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)對我們生活的影響一樣，人們?nèi)粘Ｉ顚㈦x不開它。以美國為首的西方國家正在開發(fā)導(dǎo)航戰(zhàn)技術(shù)和裝備其武裝部隊，其目的是要保證他們對衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的使用和防止敵對軍事力量利用GPS與之對抗，從而獲取戰(zhàn)場軍事優(yōu)勢。多年來，美國研究人員一直在研究如何提高GPS系統(tǒng)的抗干擾能力。為使敵方不能使用GPS,美國己開發(fā)出GPS干擾機(jī)，只有可口可樂瓶大小的干擾機(jī)可使敵方無法接收GPS信號。利用在平均20200km高空均勻分布在6個軌道上的24顆衛(wèi)星發(fā)射測距信號碼和載波用戶通過接收機(jī)接收這些信號，通過四個衛(wèi)星進(jìn)行偽距測量，產(chǎn)生四個方程組演算便可解出地面點位坐標(biāo)以及時鐘偏移量。在GPS接收機(jī)的應(yīng)用中，常常遭受到各種有意的和無意的電子干擾，致使GPS接收機(jī)的性能變差，有時甚至使GPS接收機(jī)無法工作。固定存儲器是保證數(shù)據(jù)不被丟失的。 特點 GPS 25LP 傳感器板提供使它容易集成的許多特點并且用途。一個極小的系統(tǒng)必須提供傳感器板以便適應(yīng)輸入力量和L1 GPS RF 信號。它是由m序列優(yōu)選對組合碼形成的Gold碼。目前中國開發(fā)出來的有自適應(yīng)非線性A/D變換器，它用以檢測連續(xù)波干擾和保護(hù)預(yù)相關(guān)A/D變換器。這樣，除更加保密外，還可實現(xiàn)6dB的信號/干擾比的改善。用偽衛(wèi)星對抗GPS干擾，對敵方的各種平臺干擾機(jī)進(jìn)行監(jiān)視和定位，并引導(dǎo)火力進(jìn)行摧毀在戰(zhàn)區(qū)發(fā)射各種平臺的干擾機(jī)，以干擾民用的GPS信號接收，迫使敵方無法使用GPS進(jìn)行導(dǎo)航，而又不能影響己方對軍用GPS導(dǎo)航的使用。 五、主要參考文獻(xiàn)：1 袁建平, 羅建軍, . 西北工業(yè)大學(xué)出版社. 1999(4)：36~372 (9)：45~463 . 國防工業(yè)出版社 2004(7)：15~164 章健， (9): 24~255 黃偉東，)6 陸鋒，盧冬梅， (10): 11~127 8 趙冬青，呂志平， 9 付建明，盧益民， (6)：56~5710 鮑遠(yuǎn)律，、交通監(jiān)控與數(shù)字地圖，國防工業(yè)出版社200681附錄3GPS抗干擾技術(shù)研究GPS系統(tǒng)是由美國國防部的陸?？杖娫?9世紀(jì)70年代聯(lián)合研制的新型衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，它的英文名稱是“Navigation Satellite Timing And Ranging/Global Positioning System”其意為“衛(wèi)星測時測距導(dǎo)航全球定位系統(tǒng)”簡稱GPS系統(tǒng)。目前，GPS的應(yīng)用也將進(jìn)入人們的日常生活。不僅使人們知道自己所處的地理位置，還可以對自己所處的環(huán)境及各種所需的專項信息有進(jìn)一步的了解，從而大大提高了導(dǎo)航的性能。我國的《全球定位系統(tǒng)(GPS)測量規(guī)范》己于1992年10月1日起實施。結(jié)論結(jié) 論本文主要研究了和設(shè)計了一種基于GPS的車載定位導(dǎo)航系統(tǒng)。為說明道路網(wǎng)中應(yīng)用標(biāo)號法來求從v到v間的最短道路及其長度，以一個11個頂點的簡單的道路網(wǎng)為例，求從v到v間的最短道路，過程如下圖所示：如圖53所示，各道路長己標(biāo)注。 (1)路或街道交叉點表—Roadnodes表:其結(jié)構(gòu)如表51所示。在討論過程中，設(shè)l為任意兩頂點v和v間的長度，假定邊長l≥0如果頂點v與v不鄰接，則令1=+∞ (在實際計算中，可用任意足夠大的數(shù)代替)，同時，對圖中每個頂點，令l = 0 o求從一個始點v到一個終點v的最短道路，詳細(xì)步驟如下:(1)給始點v標(biāo)上P標(biāo)號，設(shè)距離d(v)=0，給其他各點標(biāo)上T標(biāo)號，設(shè)d(v)=l(j=2,3,. . . . ..,N)。本章對接收機(jī)與車載計算機(jī)間的串行通訊作了設(shè)計，將GPS信號與電子地圖中的道路相匹配，成功解決了GPS單點定位帶來的精度不高的問題。 GPS接收機(jī)與車載計算機(jī)間的串行通訊—NMEA接收輸出語句本設(shè)計采用的GPS25 OEM板采用NMEA 0183通信標(biāo)準(zhǔn)格式，可以輸出多種句型，均以字符“$”開頭的ASCII碼字符，其內(nèi)容包含了緯度，經(jīng)度，高程，速度，日期，時間，航向，衛(wèi)星狀況等信息。前置放大器（可選件）電源GARMIN GPS25 傳感器接 收 發(fā) 送 1 2 1 2 秒脈沖同步信號系統(tǒng)處理器顯示器鍵盤天線射頻信號+5V圖 37 GPS25 OEM 板與PC機(jī)典型接口電路圖在本課題的實際應(yīng)用中，由于只需從GPS接收機(jī)中接收定位數(shù)據(jù)，而不需向外發(fā)送任何數(shù)據(jù)，所以僅選擇1個通道即可。 圖34 Garmin GPS 25 OEM板②接口性能電氣特性:兩個RS232兼容TTL串行口。它采用超薄型的設(shè)計，而且體積小、外形美觀大方，用戶使用方便。②雙頻接收機(jī):雙頻接收機(jī)可以同時接收L1, L2載波信號。其中，開發(fā)車載智能系統(tǒng)的車載計算機(jī)一般是使用便攜計算機(jī)和使用購買的準(zhǔn)計算機(jī)(如cardPC, PC / 104, palmtopPC等)為基本平臺，本課題考慮到車載計算機(jī)體積小、重量輕等特點，一般選用PC/104。(4)其他因素① GPS控制部分人為或計算機(jī)造成的影響：由于GPS控制部分的問題或用戶在進(jìn)行數(shù)據(jù)處理時引入的誤差等。 GPS系統(tǒng)的誤差分析GPS在定位過程中產(chǎn)生各種誤差，這種誤差按性質(zhì)可分為系統(tǒng)誤差和偶然誤差。 GPS系統(tǒng)的特點GPS導(dǎo)航定位以其高精度、全天候、高效率、多功能、操作簡便、應(yīng)用廣泛等特點著稱。每顆GPS衛(wèi)星所播發(fā)的星歷，是由地面監(jiān)控系統(tǒng)提供的。GPS信號接收機(jī)在人們生活中的應(yīng)用，是一個難以用數(shù)字預(yù)測的廣闊天地。特別是把GPS定位的準(zhǔn)確性與電子地圖的直接性以及計算機(jī)的多媒體特性生動形象地結(jié)合在一起的車載定位導(dǎo)航系統(tǒng)的出現(xiàn)，使導(dǎo)航技術(shù)進(jìn)入了一個全新的領(lǐng)域。據(jù)統(tǒng)計，僅幾個發(fā)達(dá)國家的汽車保有量目前已達(dá)數(shù)千萬輛。(4)具有對車輛的控制功能并能采集車輛的行駛數(shù)據(jù)，控制車輛的電路、油路和動力等，保障車輛的安全、舒適、省力和防盜竊。這些數(shù)據(jù)都足以說明GPS技術(shù)在我國各行業(yè)中應(yīng)用的廣泛性。第2章 全球定位系統(tǒng)第2章 全球定位系統(tǒng) 全球定位系統(tǒng) 全球定位系統(tǒng)概述全球定位系統(tǒng)(Global Positioning System——GPS)是具有在海、陸、空進(jìn)行全方位實時三維導(dǎo)航與定位能力的新一代衛(wèi)星導(dǎo)航與定位系統(tǒng)。GPS接收機(jī)一般用蓄電池做電源。GPS可同時精確測定測站點的三維坐標(biāo)。電磁波所受電離層折射的影響與電磁波的頻率以及電磁波傳播途徑上電子總含量有關(guān)。所以對GPS系統(tǒng)而言，一般采用軟件修正法，既能滿足要求，又能節(jié)省投資，是一種較好的選擇。航海型—用于船舶導(dǎo)航定位。④干涉型接收機(jī)這種接收機(jī)是將GPS衛(wèi)星作為射電源，采用干涉測量方法，測定兩個測站間距離。位時間:重捕:2sec。功耗:1W。GPS定位信息和地圖匹配信息采用信息融合技術(shù)將構(gòu)成一個性能優(yōu)良的車載定位系統(tǒng)，但此方法在有SA政策才有效，而且，要求電子地圖的制作精度較高。是一個判斷的據(jù)。設(shè)定一個輔助變量d(i) , d(i)表示當(dāng)前從源點V到每個終點Vi的最短路徑的長度，它的初始值設(shè)為d(i)=0o如果V到Vi間有直接相連的路徑，則為這條路徑的權(quán)值，否則設(shè)定d(i)=∞，設(shè) d(j)=min{d(i)!Vi∈V} (51)顯然，d(j)為從V出發(fā)的一條最短路徑，下一條次最短路徑的長度是 d(j) = min{d(i) }!Vi∈VS} (52)其中，S為己求得的最短路徑的終點的集合。另外，通過拓?fù)潢P(guān)系，可以將道路的全局搜索變?yōu)榫植克阉鳎梢源蠓鹊靥岣邤?shù)據(jù)的搜索速度，為數(shù)據(jù)的實時處理提供了良好的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。 表53 Roadline表roadnumberlinkIDfirstpointlastpointweight—————其中，ID 1, ID2為交叉點的編號。圖512 v,v的T標(biāo)號改為P標(biāo)號圖512 v,v的T標(biāo)號改為P標(biāo)號由簡到繁，根據(jù)521中的道路網(wǎng)，車載導(dǎo)航系統(tǒng)中最短路徑的步驟如下：打開roadnodes表，計算交叉點總數(shù)pointnum，即道路網(wǎng)的頂點數(shù)。這樣既可完成實時尋優(yōu)，又節(jié)省了尋優(yōu)的時間，快速生成了通往目的地的最短行車路線，為行車提供了方便。而利用地磁原理的中國四大發(fā)明之一的指南針是人類導(dǎo)航領(lǐng)域的一個里程碑。接下來將針對特定的道路網(wǎng)絡(luò)，設(shè)計出合理的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，并采用Dijkstra算法設(shè)計出一種最短路徑的尋優(yōu)方法。同時，我國已著手建立自己的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(雙星定位系統(tǒng))，生產(chǎn)導(dǎo)航型GPS接收機(jī)。GPS技術(shù)的應(yīng)用正向更深層次發(fā)展。美國的GPS導(dǎo)航衛(wèi)星，目前采取了以下一系列抗干擾措施:SA(可選擇性)和AS(反電子欺騙)措施是美國國防部為了控制GPS的兩項措施。然后，瞬時頻率被送入能減少或消除干擾的“射束形成器”，并在此進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)隨后被送入完全數(shù)字化的GPS接收機(jī)。SAASM是第二代的GPS安全模塊，用于保護(hù)保密的GPS算法、數(shù)據(jù)和校準(zhǔn)，它將集成到接收機(jī)應(yīng)用模塊中。GPS定位精度高低關(guān)鍵在于高穩(wěn)定度的頻率標(biāo)準(zhǔn)，為此，每顆GPS衛(wèi)星都設(shè)有兩臺鉚原子鐘和兩臺艷原子鐘。GARMIN GPS 25LP 系列是GPS 傳感器板被設(shè)計為一個寬廣的光譜OEM (原始器材制造者) 系統(tǒng)應(yīng)用。2 低壓 GPS25LVx 供應(yīng)。單位是保護(hù)如果高壓向輸入疏忽地被運用。他們廣遠(yuǎn)的性能要求飛行器性能高。主控站設(shè)置在美國大陸，四個監(jiān)控站分別設(shè)在大西洋太平洋和印度洋諸島嶼上。中國GPS干擾與抗干擾的現(xiàn)狀及發(fā)展早在20世紀(jì)末，中國在世界國防科技展覽會，就展示了電子干擾機(jī)，該干擾機(jī)可使敵方無法接收GPS信號。能進(jìn)行數(shù)字信號處理，濾掉干擾源信號。引入e和s信號后，使GPS的定位精度人為地降低到100m左右。GPS信號接收機(jī)在人們生活中的應(yīng)用，是一個難以用數(shù)字預(yù)測的廣闊天地。這些數(shù)據(jù)都足以說明GPS技術(shù)在我國各行業(yè)中應(yīng)用的廣泛性。指導(dǎo)教師（簽字） 對車載導(dǎo)航有很大應(yīng)用。同時，我國已著手建立自己的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(雙星定位系統(tǒng))，生產(chǎn)導(dǎo)航型GPS接收機(jī)。V表示交叉點號，利用標(biāo)號法求出roadnodes表中任意兩交叉點的最短路徑及其長度，分別存在shortest表的path和dist中。distan是兩交叉點ID1, ID2間的最短路徑的路徑長度。只有在合適的道路拓?fù)淠Ｐ突A(chǔ)上，才能進(jìn)行路徑尋優(yōu)控制。該算法首先為道路圖的每個頂點記一個數(shù)(稱為標(biāo)號)臨時標(biāo)號(簡稱T標(biāo)號)或者固定標(biāo)號(簡稱P標(biāo)號)。.”的定位語句中，$GPRMC”后面的59個字符是有用的信息，所以以“59”作為判斷定位語句完整的依據(jù)。定位導(dǎo)航系統(tǒng)軟件整體結(jié)構(gòu)圖見附錄。電源/數(shù)據(jù)口:單排12插針。冷啟動:45sec。 GARMIN GPS25LP接收機(jī)根據(jù)設(shè)計性能的要求以及成本等等各方面的考慮本文最終選用的就是GARMIN公司的GPS25LP接收機(jī)。星載型—用于衛(wèi)星的導(dǎo)航定位。本章簡單介紹了GPS的概況、定位系統(tǒng)的組成和特點，并對GPS的定位原理進(jìn)行了詳細(xì)的介紹，為以后的工作提供了理論基礎(chǔ)。’電磁波所受對流層折射的影響與電磁波傳播途徑上的溫度、濕度和氣壓有關(guān)。(6)操作簡便隨著GPS接收機(jī)不斷改進(jìn)，自動化程度越來越高，有的已達(dá)“傻瓜”的程度。設(shè)置機(jī)內(nèi)電池的目的在于更換外電池時不中斷連續(xù)