【正文】 這樣，除更加保密外，還可實現(xiàn)6dB的信號/干擾比的改善。還具有波束指向、抑制和過濾各種干擾的能力，以適應環(huán)境的變化(包括平臺或干擾源的移動)。該系統(tǒng)包括一個寬動態(tài)范圍的射頻前端，它可以將輸入信號轉(zhuǎn)為瞬時頻率。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。用偽衛(wèi)星對抗GPS干擾，對敵方的各種平臺干擾機進行監(jiān)視和定位，并引導火力進行摧毀在戰(zhàn)區(qū)發(fā)射各種平臺的干擾機，以干擾民用的GPS信號接收，迫使敵方無法使用GPS進行導航，而又不能影響己方對軍用GPS導航的使用。AS稱為反電子欺騙技術，其方法是將P碼與保密的W碼模2相加成Y碼。GPS干擾與抗干擾的現(xiàn)狀及發(fā)展GPS先是作為一個國防新技術，后來成為一個商用的GPS工業(yè)(車船飛機導航和跟蹤、小孩跟蹤、GPS手表、尋寶、GPS愛好者、建筑業(yè)/林業(yè)/測繪業(yè)/漁業(yè)應用)己經(jīng)近20年，由于GPS信號很弱，易于受干擾，用戶基于民用安全、軍事使用的精確要求，已經(jīng)開始關注CPS干擾問題。以美國為首的西方國家正在開發(fā)導航戰(zhàn)技術和裝備其武裝部隊，其目的是要保證他們對衛(wèi)星導航系統(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。 五、主要參考文獻：1 袁建平, 羅建軍, . 西北工業(yè)大學出版社. 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抗干擾技術研究GPS系統(tǒng)是由美國國防部的陸?？杖娫?9世紀70年代聯(lián)合研制的新型衛(wèi)星導航系統(tǒng)，它的英文名稱是“Navigation Satellite Timing And Ranging/Global Positioning System”其意為“衛(wèi)星測時測距導航全球定位系統(tǒng)”簡稱GPS系統(tǒng)。例如，手表式的GPS接GPS將改變我們的生活方式。此外，在軍事部門、交通部門、郵電部門、地礦、煤礦、石油、建筑以及農(nóng)業(yè)、氣象、土地管理、金融、公安等部門和行業(yè)，在航空航天、測時授時、物理探礦、姿態(tài)測定等領域，也都開展了GPS技術的研究和應用。GPS就像移動電話、傳真機、計算機互聯(lián)網(wǎng)對我們生活的影響一樣，人們?nèi)粘Ｉ顚㈦x不開它。目前，GPS的應用也將進入人們的日常生活。目前，陸?？盏膶Ш胶藢椀闹茖А⒋蟮販y量和工程測量的精密定位、時間的傳遞和速度的測量等，都應用了GPS技術。80年代中期，我國開始引進GPS接收機，并應用于各個領域。負責人（簽字）：　　　　 年 月 日四、研究工作進度：目前根據(jù)GPS接收機的接口特點，對GPS25 OEM板與PC機間串行通訊的流程進行了設計。根據(jù)GPS接收機的接口特點，對GPS25 OEM板與PC機間串行通訊的接口電路進行設計。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一步的了解，從而大大提高了導航的性能。全球定位系統(tǒng)的出現(xiàn)，開創(chuàng)了人類導航技術的新時代。人類最初的導航，只能通過石頭、樹、山脈等作為參照物，漸漸發(fā)展到天文觀測法，即通過天上的太陽，月亮和星星來判斷位置。導航應由導航系統(tǒng)完成，包括裝在運載體上的導航設備以及裝在其他地方與導航設備配合使用的導航臺。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。據(jù)有關人士估計，目前我國的GPS接收機擁有量約在4萬臺左右，其中測量類約500700臺，航空類約幾百臺，航海類約3萬多臺，車載類數(shù)千臺，而且以每年兩萬臺的速度增加。同時，提出了采用Dijkstra法，對錯綜復雜的公路道路網(wǎng)進行最短路徑尋優(yōu)的方法，并預先生成了最短路徑的尋優(yōu)表。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)，又不使司機眼花繚亂。結論結 論本文主要研究了和設計了一種基于GPS的車載定位導航系統(tǒng)。最短路徑算法流程圖如圖513所示。圖中的粗線為從v到v的最短路徑。同理，把頂點v的T標號改為P標號，把與其鄰接的頂點v，v的T標號改為6和5，其余不變，如圖57。為說明道路網(wǎng)中應用標號法來求從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，各道路長己標注。 以上3張表均定義為MapInfo表(MapInfo具有內(nèi)置的數(shù)據(jù)庫引擎。 表52 road表ObjroadnumberName———(3)路段與路段(或街道與街道)的關系表—Roadline表:一條路或街道總是由若干段組成，此表就是用來存儲各條路或街道上其路段與該路或街道的關系。obj字段可用來標識出相應的地圖對象(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的圖形對象建立了聯(lián)系。 (1)路或街道交叉點表—Roadnodes表:其結構如表51所示。本文采用的是當今流行GIS軟件采用的最新數(shù)據(jù)模型—面向?qū)嶓w的數(shù)據(jù)模型。標號程序算法流程圖如圖51所示：d(v)=0 d(v)=+,j=2,…NT={v,v…..v}k = 1p = 1 d(x)=min{d(v),d(v)+i}S =min{d(v)} P記下取最小值的第一個下標輸出d(v),j=2,…NT =T\{v}k=k+1k =N 1圖51 標號程序算法流程圖 集成環(huán)境下的路徑尋優(yōu)在GIS中，為了真實地反映地理實體，記錄的數(shù)據(jù)不僅要包含實體的位置、形狀、大小和屬性，還必須反映實體之間的相互關系，即拓撲關系，它具有在圖形連續(xù)狀態(tài)下變形但其性質(zhì)不變的特性。一般地，設P={v│v具有P標號}，T={ v│v具有T標號},令d(v)=min {d(v)} (53)為點的P標號，于是v∈P，把T中的vj的T標號修改為min{d(v)，d(v)+l} (54)重復上述步驟，直到V∈P，這時的d(v)就是從v到v的最短道路。在討論過程中，設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，詳細步驟如下:(1)給始點v標上P標號，設距離d(v)=0，給其他各點標上T標號，設d(v)=l(j=2,3,. . . . ..,N)。T標號表示從始點到這一點的最短道路長的上界。Dijkstra研究的問題就是對于的帶權值的圖G和源點Vi和終點Vj，求源點Vi和終點Vj之間的路徑的最短路徑。 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，而求解權值大于零的網(wǎng)絡圖的最短路徑，公認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，也稱標號法。本章對接收機與車載計算機間的串行通訊作了設計，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。(3)但是，在數(shù)據(jù)接收的過程中往往會有兩種情況，一種情況是每幀會得到一個以“$GPRMC”開頭的完整語句，另一種情況是上一幀的后半部分再加下一幀的前一部分共同組成一個完整的以“$GPRMC”開頭的定位語句。在數(shù)據(jù)處理過程中，針對需要的定位信息的要求，設計了如下的串行通訊思想:(1)由于接收到的定位數(shù)據(jù)語句很多，而我們僅需要定位語句起始標志為$GPRMC”的語句，因此必須對接收到的數(shù)據(jù)進行過濾處理，才能得到所需的定位語句，因此判斷“$GPRMC”成為過濾的一個條件。數(shù)據(jù)處理。 GPS接收機與車載計算機間的串行通訊—NMEA接收輸出語句本設計采用的GPS25 OEM板采用NMEA 0183通信標準格式，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。本課題中車載定位導航系統(tǒng)軟件部分主要分為三大塊:(1)GPS數(shù)據(jù)的接收和處理:利用GPS接收機串行口通訊將定位所需的經(jīng)、緯度、移動速度、時間等定位導航信息采集到車載計算機中，為車載定位導航系統(tǒng)準確的定位導航提供有利的數(shù)據(jù)資源。 (1)采用地圖匹配技術 車載定位導航系統(tǒng)借助車載計算機和電子地圖，進行地圖匹配(簡稱MM )，以進一步提高車輛定位精度。本章針對車載定位導航系統(tǒng)的實際性能需要選取了合適的硬件接收設備，根據(jù)GPS接收機的接口特點，對GPS25 OEM板與PC機間串行通訊的接口電路進行了設計。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機典型接口電路圖在本課題的實際應用中，由于只需從GPS接收機中接收定位數(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。⑤環(huán)境特性工作溫度:35C+85C。后備電源:板置3V鋰電池(10年壽命)。輸出數(shù)據(jù):位置，速度，時間，機器/衛(wèi)星狀態(tài),幾何因子及誤差估計。 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。動搜索:90sec。加加速度:60m/s3 。它采用單一士5V供電，內(nèi)置保護電池，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。它采用超薄型的設計，而且體積小、外形美觀大方，用戶使用方便。GARMIN公司生產(chǎn)的GPS25LP接收機定位精度不是特別的高，但是對于民用的導航10m的定位精度已經(jīng)完全足夠。③混合型接收機這種儀器是綜合上述兩種接收機的優(yōu)點，既可以得到碼相位偽距，也可以得到載波相位觀測值。②序貫通道接收機。②雙頻接收機:雙頻接收機可以同時接收L1, L2載波信號。②測地型接收機:測地型接收機主要用于精密大地測量和精密工程測量，定位精度高，儀器結構復雜，價格較貴。根據(jù)應用領域的不同，可進一步分為:車載型—用于車輛導航定位。根據(jù)使用目的的不同，用戶要求的GPS信號接收機也各有差異。其中，開發(fā)車載智能系統(tǒng)的車載計算機一般是使用便攜計算機和使用購買的準計算機(如cardPC, PC / 104, palmtopPC等)為基本平臺，本課題考慮到車載計算機體積小、重量輕等特點，一般選用PC/104。第3章 汽車導航接收系統(tǒng)的設計方案第3章 汽車導航接收系統(tǒng)的設計方案 車載定位導航硬件系統(tǒng)概述本系統(tǒng)要求在強烈的震動沖擊、高低溫等惡劣條件下仍能正常工作，通訊系統(tǒng)也必須有足夠的可靠性。另一種是軟件修正法，這種方法硬件不用投入，軟件修正后的顯示精度可達l0m。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性或定位結果之間的相關性，安排適當?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。(4)其他因素① GPS控制部分人為或計算機造成的影響：由于GPS控制部分的問題或用戶在進行數(shù)據(jù)處理時引入的誤差等。③多路徑效應：由于接收機周圍環(huán)境的影響，使得接收機所接收到的衛(wèi)星信號中還包含有各種反射和折射信號的影響，就是所謂的多路徑效應。(2)與傳播途徑有關的因素①電離層延遲：由于地球周圍的電離層對電磁波的折射效應，使得GPS信號的傳播速度發(fā)生變化，這種變化稱為電離層延遲。星歷誤差的大小主要取決于衛(wèi)星跟蹤系統(tǒng)的質(zhì)量。 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。接收機的體積越來越小，重量越來越輕，極大地減輕測量工作者的工作緊張程度和勞動強度，使野外工作變得輕松愉快。(5)可提供三維坐標經(jīng)典大地測量將平面與高程采用不同方法分別施測。快速靜態(tài)相對定位測量時，當每個流動站與基準站相距在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。 GPS系統(tǒng)的特點GPS導航定位以其高精度、全天候、高效率、多功能、操作簡便、應用廣泛等特點著稱。在用機外電池的過程中，機內(nèi)電池自動充電。GPS接收機的結構分為天線單元和接收單元兩大部分。然后由地面注入站發(fā)給衛(wèi)星，衛(wèi)星再由導航電文發(fā)給用戶設備。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。24顆衛(wèi)星均勻分布在6個軌道平面內(nèi)，軌道傾角為55度，各個軌道平面之間相距60度。 (3)最短路徑尋優(yōu)車載定位導航系統(tǒng)的一個重要功能就是利用地理信息系統(tǒng)的空間優(yōu)勢快速生成通往目的地的最短行車路線，本文在集成后的車載定位導航系統(tǒng)道路網(wǎng)中，采用Dijkstra算法求出最短的行車路線，為司機行車提供了幫助。 車載GPS的發(fā)展狀況 路徑尋優(yōu)的發(fā)展 本文主要的研究內(nèi)容和具體工作針對采用車載GPS接收機進行自主定位的車輛很少，且成本較高、定位精度不夠等缺陷，本文提出了一套車載自主定位導航系統(tǒng)設計方案，旨在研究一套成本低的具有現(xiàn)代化、智能化的車載自主定位導航系統(tǒng)，實現(xiàn)了車載定位導航系統(tǒng)的多項功能。GPS信號接收機在人們生活中的應用，是一個難以用數(shù)字預測的廣闊天地。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。據(jù)有關人士估計，目前我國的GPS接收機擁有量約在4萬臺左右，其中測量類約500700臺，航空類約幾百臺，航海類