【正文】 勇于嘗試往往能夠找到更好的解決方法。(2) 系統(tǒng)思維 必須有系統(tǒng)的設(shè)計思維，把每一個細節(jié)都放到整個系統(tǒng)中考慮，考慮整個系統(tǒng)設(shè)計的可行性、完整性、穩(wěn)定性和功能的實現(xiàn)，這樣才不會局限在細節(jié)上，才能快速的完成性能優(yōu)越的硬件設(shè)計。在課程設(shè)計中，我其實遇到了好多的困難，但我始終記得黃智偉教授的那句話：“你努力了可能做不好，但你不努力是絕對做不好的。完善的網(wǎng)絡(luò)通信和文件管理機制。本課題在設(shè)計過程中，對硬件實現(xiàn)采用集成化的思想，充分利用開發(fā)板的資源。本文結(jié)合 GPS 全球衛(wèi)星定位技術(shù)、GIS 地理信息處理技術(shù)、CDMA 數(shù)據(jù)通信技術(shù)以及嵌入式系統(tǒng)等新技術(shù)進行了車輛監(jiān)控系統(tǒng)的開發(fā)研究，初步實現(xiàn)了全天候定位、電子地圖顯示、視頻圖像采集與無線傳輸?shù)裙δ艿?GPS 車輛監(jiān)控系統(tǒng)。程序采取的措施是電話結(jié)束后發(fā)送 stop 短信保證不再占有信道，上網(wǎng)過程中遇到一些情況，比如:服務(wù)器關(guān)閉，未打開，綁定失敗，服務(wù)器要求停止傳送等，都會自動下線，并恢復(fù)到上網(wǎng)前的狀態(tài)。 /usr/sbin/chat 用來和服務(wù)器進行會話，對超時、無應(yīng)答等進行設(shè)置，和服務(wù)器進行身份密碼驗證。終端成功上網(wǎng)后，便可進行數(shù)據(jù)傳送。如果綁定失敗，則終端會自動下線。 (3)手機向終端發(fā)送帶有“st”字串的短信，終端收到短信后，自動掛斷當(dāng)前的電話。 定位模塊GPS 接收機采用 uBloxRCBLC，接收數(shù)據(jù)采用 NMEA0183 格式，波特率設(shè)為 。(4)遠程無線圖像監(jiān)控:通過接收由 CDMA 無線網(wǎng)絡(luò)傳送來的車載終端發(fā)送的圖像信息、 ，實南華大學(xué)電氣工程學(xué)院課程設(shè)計13現(xiàn)遠程無線圖像監(jiān)控功能。系統(tǒng)在車輛導(dǎo)航監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用監(jiān)控中心部分的主要功能有:(1)數(shù)據(jù)跟蹤:將車輛的各種實時行駛信息以列表的方式顯示出來，以供查詢。坐標數(shù)據(jù)經(jīng)處理后可以顯示在本機上，同時通過 CDMA模塊，以短信的形式將車輛的位置、狀態(tài)等信息發(fā)送至公網(wǎng)，公網(wǎng)將接收到的車輛定位信息傳送至監(jiān)控中心，在監(jiān)控中心經(jīng)過計算機系統(tǒng)的處理后與計算機系統(tǒng)上的 GIS 電子地圖進行匹配，并在地圖上動態(tài)顯示坐標的正確位置。最重要的是 CDMAIX 具有上網(wǎng)成本低、傳輸速率快的特點而且可向 3G 平臺平滑過渡，但一般 CDMAIX 模塊價格偏高。但其傳輸速率較低，傳輸圖像、視頻等大數(shù)據(jù)有困難。這種方式的實時性好，但是投資大，如果建立一個能夠覆蓋全省道路網(wǎng)范圍的集群網(wǎng)絡(luò)需要的投資巨大。電臺方式的缺點是速度比較慢，容量小，系統(tǒng)覆蓋范圍小，且建設(shè)和維護電臺基站系統(tǒng)的成本很高，不是一般用戶所能承受。但考慮到 USB 或藍牙接口模塊一般不提供 Linux 驅(qū)動程序，如選用要自行編寫驅(qū)動程序難度較大。建立交又開發(fā)環(huán)境是進行嵌入式軟件開發(fā)的第一步，目前常用的交叉開發(fā)環(huán)主要有開放和商業(yè)兩種類型。嵌入式系統(tǒng)通常是一個資源受限的系統(tǒng)，因此直接在嵌入式系統(tǒng)的硬件平臺上編寫軟件比南華大學(xué)電氣工程學(xué)院課程設(shè)計10較困難，有時候甚至是不可能的。這些都為開發(fā)嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用打下了很好的基礎(chǔ)。傳統(tǒng)的嵌入式開發(fā)調(diào)試工具是在線仿真器(In 一 CireultEmulator，ICE)，它通過取代目標板的微處理器，給目標程序提供一個完整的仿真環(huán)境，從而使開發(fā)者能夠非常清楚地了解到程序在目標板上的工作狀態(tài)，便于監(jiān)視和調(diào)試程序。(3)開放源碼，軟件豐富Linux 是開放源代碼的自由操作系統(tǒng)，它為用戶提供了最大限度的自由度，由于嵌入式系統(tǒng)千差萬別，往往需要針對具體的應(yīng)用進行修改和優(yōu)化，因而獲得源代碼就變得至關(guān)重要了。(l)廣泛的硬件支持Linux 能夠支持 x8ARM、MIPS、ALPHA、PowerPC 等多種體系結(jié)構(gòu)，目前己經(jīng)成功移植到數(shù)十種硬件平臺，幾乎能夠運行在所有流行的 CPU 上。Linux 從 1991 年問世到現(xiàn)在，短短的十幾年時間己經(jīng)發(fā)展成為功能強大、設(shè)計完善的操作系統(tǒng)之一，不僅可以與各種傳統(tǒng)的商業(yè)操作系統(tǒng)分庭抗爭，在新興的嵌入式操作系統(tǒng)領(lǐng)域內(nèi)也獲得了飛速發(fā)展。嵌入式操作系統(tǒng)根據(jù)應(yīng)用場合可以分為兩大類:一類是面向消費電子產(chǎn)品的非實時系統(tǒng)，這類設(shè)備包括個人數(shù)字助理(PDA)、移動電話、機頂盒(STB)等。(5)接口資源豐富:具有 DMA 控制器，LCD 控制器，USB 從機模塊，支持 車輛導(dǎo)航監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用口標準，3 個 uART 以及 BluetoothuART，1 個 IZc 總線接口單元，支持 2 個 CMCI/CF 卡插槽，多媒體卡控制器以及 JTAG 調(diào)試等模塊。具有犯 K 數(shù)據(jù)緩存/32K 指令緩存等。但與全球 PC 市場不同的是，沒有一種微處理器和微處理器公司可以主導(dǎo)嵌入式系統(tǒng)市場。語音留言功能等。本系統(tǒng)所包含的功能如下:視頻取證功能。使用戶能身臨其地理環(huán)境中實現(xiàn)觀察、觸摸、操作和檢測等。(4)GISInter技術(shù)：基于Inter技術(shù)的GIS，已成為GIS發(fā)展的重要方向，可以利用Inter在Web上發(fā)布和出版空間數(shù)據(jù)，為用戶提供空間數(shù)據(jù)瀏覽、查詢和分析的功能，從而使GIS的應(yīng)用更加靈活。(2)GIS遙感：遙感技術(shù)的發(fā)展為GIS數(shù)據(jù)快速更新提供了一個有效的辦法，當(dāng)前InSAR的發(fā)展更是GIS數(shù)據(jù)采集的革命。當(dāng)采用積分多普勒計數(shù)法進行測量時，所需觀測時間一般較長，同時，在觀測過程中接收機振蕩器要求保持較高的穩(wěn)定。(2)載波相位測量GPS 接收機接收到的衛(wèi)星信號中，已用相位調(diào)制技術(shù)在載波上調(diào)制了測距碼和衛(wèi)星導(dǎo)航電文，所以載波己不在連續(xù)。相對定位又稱差分定位，是采用兩臺以上的接收機同步觀測南華大學(xué)電氣工程學(xué)院課程設(shè)計6相同的 GPS 衛(wèi)星，以確定接收機天線間的相互位置關(guān)系的一種方法。其特點是測定一個動態(tài)點的實時位置，多余觀測量少，定位精度低。(l)靜態(tài)定位與動態(tài)定位靜態(tài)定位是指 GPS 接收機在進行定位時，待定點的位置相對其周圍的點位置沒有發(fā)生變化，其天線位置處于固定不動的靜止狀態(tài)。如果在某一時刻 ti 同時測得了 4 顆 GPS 衛(wèi)星A、B、C、D 的距離 S。在繞地球運行的人造地球衛(wèi)星上裝有無線電信號發(fā)射機，在接收機時鐘的控制下，可以測定信號到達接收機的時間△t，進而求出衛(wèi)星和接收機之間的距離。降低長距離相對定位地精度。南華大學(xué)電氣工程學(xué)院課程設(shè)計4 圖 信號產(chǎn)生原理圖SA 技術(shù)，即有選擇可用性技術(shù)，它是人為地將誤差引入衛(wèi)星時鐘和衛(wèi)星數(shù)據(jù)中，故意降低GPS 定位精度。嵌入式系統(tǒng)在車輛導(dǎo)航監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用 圖 衛(wèi)星數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)GPS 衛(wèi)星采用兩種測距碼，即 C/A 碼和 P 碼，均屬于偽隨機碼 (PRN)，這種二進制的數(shù)碼序列不僅具有良好的自相關(guān)特性，而且又是一種結(jié)構(gòu)確定，可以復(fù)制的周期性序列。GPS 衛(wèi)星的測距碼和數(shù)據(jù)碼是采用調(diào)相技術(shù)調(diào)制到載波上的，由于偽隨機碼只有‘1’和‘0’ ，兩種狀態(tài)。GPS 使用的 L 段載波有兩種不同的頻率，它們的頻率和波長分別為:L、載波:fl=154xfo=，入。對于車載型接收機，主要用于運動車輛的監(jiān)控定位，可實時給出車輛的位置和速度。按攜帶形式的不同可分為袖珍式、背負式、車載式、機載式、彈載式和星載式。其主要作用是將主控站需傳輸給衛(wèi)星的資料以既定的方式注入到衛(wèi)星存儲器中，供衛(wèi)星向用戶發(fā)送。利用環(huán)境傳感器測出當(dāng)?shù)氐臍庀髷?shù)據(jù)。另外，衛(wèi)星上各種設(shè)備是否工作南華大學(xué)電氣工程學(xué)院課程設(shè)計2正常，是否啟用備件，衛(wèi)星運行情況，是否需要糾正運行軌道以及使各衛(wèi)星處于同一時間標準一一 GPS 時間系統(tǒng)等，都需要由地面站來完成。對于只能觀測到 4 顆衛(wèi)星的情況，因為在這一時間段內(nèi)別無選擇，其定位精度一般較差，這個短暫的時間段稱為“時間間隙段” 。GPS 衛(wèi)星的主要作用主要有以下三個方面:接收地面注入站發(fā)送的導(dǎo)航電文和其它信號。GPS 工作衛(wèi)星共 24 顆，其中 21 顆衛(wèi)星處于工作狀態(tài)，3 顆處于在軌備用狀態(tài)，組成 (21+3)GPS 工作衛(wèi)星星座。它是由美國軍方從二十世紀 70年代開始研制，歷時 20 余年，耗資 200 多億美元，于 1994 年全面建成，具有在海、陸、空進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)。2. GPS簡述 GPS組成及工作原理目前全世界使用的衛(wèi)星定位系統(tǒng)主要有美國的 GPS 衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，前蘇聯(lián)的 GLONASS衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，歐洲空間局 NAVSAT 衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，以及中國的北斗雙星衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)等。電子地圖數(shù)據(jù)庫為車輛的監(jiān)控管理提供了一個可視化的平臺，GPS 技術(shù)使車輛的實時定位成為可能，通信技術(shù)則在 GIS 和 GPS 之間架起了橋梁，使得遠距離監(jiān)控得以實現(xiàn)。它與尖端科技領(lǐng)域的全球衛(wèi)星定位技術(shù)(GPS)、通信技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)以及其它應(yīng)用領(lǐng)域有機結(jié)合，不僅為地理信息系統(tǒng)提供了良好的發(fā)展前景，同時也為這些應(yīng)用領(lǐng)域提供了一套科學(xué)的解決應(yīng)用問題的方法，不但可以提供全新、透明、可視、實時、互動、形象化的車輛跟蹤、個人輔助導(dǎo)航等服務(wù)，而且提供車輛管理、行車路線調(diào)度、交通事故處理等輔助決策功能。人民生活水平的不斷提高，使得擁有私車的人的數(shù)量迅速增加，這不但加劇了城市道路交通擁堵狀況，同時也帶來了車輛被盜事件的頻發(fā)。世界各國都存在不同程度的交通擁擠和堵塞的現(xiàn)象，交通事故與日俱增，環(huán)境污染越來越受到人們的關(guān)注，這些都嚴重影響著社會經(jīng)濟發(fā)展和人民生活，以前那種簡單的交通控制技術(shù)已經(jīng)不能滿足需求，交通事故和堵塞給人們帶來了巨大的效率、能源和生命上的損失。文章著重討論了 Linux 下 USB 攝像頭圖像采集的原理以及攝像頭視頻捕獲程序的編寫并對圖像壓縮的實現(xiàn)做出簡要分析。