【正文】 自主導(dǎo)航汽車自動(dòng)導(dǎo)航系統(tǒng)作用是 GPS 接收機(jī)提供車輛當(dāng)前位置和用戶輸入車輛目、參照電子圖計(jì)算行駛路線，并行駛中將信息提供給駕車者。購(gòu)買時(shí)做好了解，可以避免使用后一些不避免的麻煩。選品牌其實(shí)也是在選售后，對(duì)于 GPS 導(dǎo)航產(chǎn)品來(lái)說(shuō)，后續(xù)的服務(wù)問題更為重要，因?yàn)榈貓D是在實(shí)時(shí)更新的。去同一個(gè)目的地，芯片的不同可能會(huì)出現(xiàn)不同的路線，而我們需要的是最佳路線。目前市場(chǎng)上銷售的車載 GPS 大多數(shù)都會(huì)采用 SiRFStarIII 第三代芯片，這類芯片的優(yōu)勢(shì)是在有遮擋和天氣情況惡劣的情況下可以捕捉和跟蹤信號(hào)、減輕高樓林立帶來(lái)的的信號(hào)干擾。而在此之后更新地圖就需要繳納一定費(fèi)用，一般來(lái)說(shuō) GPS 圖商的地圖更新維持在半年一次的水平，也有一些廠商每三個(gè)月更新一次數(shù)據(jù)，更新一次的費(fèi)用在兩百元左右。在當(dāng)前的市場(chǎng)上，不論是國(guó)產(chǎn)還是完全進(jìn)口，車載 GPS 產(chǎn)品內(nèi)置的地圖無(wú)非都是國(guó)內(nèi)僅有的幾個(gè)圖商的資源，質(zhì)量也是參差不齊。黃岡職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 3 汽車導(dǎo)航儀的核心功能 地圖查詢硬件是基礎(chǔ)，軟件是靈魂，GPS 導(dǎo)航儀的“靈魂”包括兩個(gè)方面——軟件引擎和地圖數(shù)據(jù)，這兩者是導(dǎo)航儀能否把你帶到目的地的關(guān)鍵所在。電子圖存儲(chǔ)容量能夠存儲(chǔ)汽車運(yùn)行區(qū)域所有數(shù)據(jù)，車載電腦與存儲(chǔ)道路網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)不斷比較判斷，更正定位誤差確定最佳行駛路徑。車輪傳感器記錄車輪速度，產(chǎn)生脈沖信號(hào)用于定時(shí)計(jì)算行駛距離和方向變化。面接收機(jī)同時(shí)收到 4 顆以上衛(wèi)星信號(hào)，就能衛(wèi)星精確位置及發(fā)送信號(hào)時(shí)刻，計(jì)算當(dāng)前點(diǎn)位置。主控站收到數(shù)據(jù)后，計(jì)算出每顆衛(wèi)星每一時(shí)刻精確位置，并 3個(gè)注入站將它傳送到衛(wèi)星上去，衛(wèi)星再將這些數(shù)據(jù)無(wú)線電波向面發(fā)射。地面共有 1 個(gè)主控站和 5個(gè)監(jiān)控站負(fù)責(zé)對(duì)衛(wèi)星監(jiān)視、遙測(cè)、跟蹤和控制。球準(zhǔn)同步軌道上，每條軌道上有 4 顆衛(wèi)星。GPS 是英文Global Positioning System(全球定位系統(tǒng))縮寫，它是由空間衛(wèi)星、面監(jiān)控和用戶接收等三大部分組成。受車內(nèi)安裝位置限制，一般汽車導(dǎo)航設(shè)備和汽車視像音響合成一起，可以播放 CD、VCD 和 DVD 碟，其中 DVD 驅(qū)動(dòng)器負(fù)責(zé)讀取電子圖 DVD 光盤，一些汽車導(dǎo)航系統(tǒng)又稱為 DVD 導(dǎo)航系統(tǒng)。隨著 GPRS、C DMA 等無(wú)線無(wú)線網(wǎng)絡(luò)接入方式的不斷完善,相信以此為代表的新一代無(wú)線無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸方式具有很大的應(yīng)用前景。 該系統(tǒng)中,PPP、TCP/IP 協(xié)議棧都由 8 位單片機(jī)完成,由于速度上的限制,使得系統(tǒng)中的協(xié)議棧只能椐實(shí)際應(yīng)用而作出相應(yīng)的壓縮與處理,但這已足以達(dá)到該系統(tǒng)的資源需求。通訊超時(shí)及定時(shí)處理,由定時(shí)器TIME2完成,它們均以子程序的形式存在于車載終端控制軟件中,同時(shí)還包括一些對(duì)GPRS、GPS模塊進(jìn)行初始化及設(shè)置,以及PPP協(xié)議、TCP/IP協(xié)議的解析與實(shí)現(xiàn)子程序,具體框圖及說(shuō)明略。與GPS的數(shù)據(jù)交換,通過串行口UART1完成。倘若網(wǎng)絡(luò)測(cè)試不正常,則進(jìn)行有限次嘗試,倘若有限次嘗試均以失敗告終,而主動(dòng)斷開網(wǎng)絡(luò)連結(jié),并對(duì)GPRS作出復(fù)位及再次初始化操作,之后,再重復(fù)主程序的撥號(hào)、PPP協(xié)商、TCP聯(lián)結(jié)及網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)交互工作。同時(shí),會(huì)檢測(cè)是否收到控制命令（包括通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)出的控制命令,或通過短信方式發(fā)出來(lái)的命令,或是通過遙控器發(fā)出的控制命令）,倘若收到了控制命令,則對(duì)命令的合法性作出判斷,并進(jìn)行相應(yīng)的處理。 在GPS_GPRS定位系統(tǒng)車載終端底層軟件的設(shè)計(jì)中,程序采用了模塊化設(shè)計(jì),軟件由一個(gè)主程序和若干個(gè)子程序構(gòu)成,其中,子程序主要完成一些單一的基本工能,主程序則主要負(fù)責(zé)完成對(duì)各個(gè)功能模塊（即子程序）的調(diào)用,同時(shí)對(duì)車載終端的資源及圖14 黃岡職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)論文 當(dāng)系統(tǒng)完成GPS及GPRS的初始化之后,即進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)撥號(hào)、PPP協(xié)商、TCP聯(lián)結(jié)等操作,當(dāng)車載終端與服務(wù)器之間建立起網(wǎng)絡(luò)聯(lián)結(jié)之后,便可通過自定義的車載終端與服務(wù)器之間的通訊協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)在整個(gè)GPS_GPRS定位系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中,涉及到服務(wù)器軟件、客戶端應(yīng)用軟件及車載終端底層軟件。然后,在保證與服務(wù)器之間的TCP連接正常的前提下,實(shí)現(xiàn)與服務(wù)器之間的數(shù)據(jù)交互與控制。 （4）CPU對(duì)系統(tǒng)的整體控制 首先,CPU完成對(duì)GPRS、GPS及外圍接口的初始化工作。 （2）CPU對(duì)GPS的控制 主要是通過串行口UART1發(fā)送控制命令實(shí)現(xiàn)（GPS采樣周期的設(shè)置、GPS輸出數(shù)據(jù)選擇 、通訊波特率設(shè)置等）,同時(shí)也是通過串行口UART1接收GPS定位信息,由于GPS輸出數(shù)據(jù)采用NMEA0183()格式,輸出數(shù)據(jù)為多組,在本系統(tǒng)中,僅選擇了取其中的一組數(shù)據(jù)：GPRMC(推薦最小數(shù)據(jù)量的GPS具體內(nèi)容/傳輸數(shù)據(jù)),其格式見圖3,其中,當(dāng)且僅當(dāng)GPS輸出數(shù)據(jù)為有效定位數(shù)據(jù)時(shí),對(duì)應(yīng)的UTC時(shí)間才為當(dāng)前準(zhǔn)確時(shí)間。（1）CPU對(duì)GPRS的控制 主要是通過串行口UART0發(fā)送AT命令實(shí)現(xiàn)。且當(dāng)系統(tǒng)在一定程度上遭到破壞或出現(xiàn)異常時(shí),系統(tǒng)終端自動(dòng)啟動(dòng)安防功能 (8）監(jiān)聽功能：用戶可通過手機(jī)短信,或者網(wǎng)絡(luò)對(duì)監(jiān)聽號(hào)碼（接警號(hào)碼）進(jìn)行設(shè)置并發(fā)送監(jiān)聽命令（監(jiān)聽電話主動(dòng)掛機(jī)則結(jié)束監(jiān)聽）,且當(dāng)系統(tǒng)在一定程度上遭到破壞或出現(xiàn)異常時(shí),系統(tǒng)終端將自動(dòng)啟動(dòng)安防功能 (9）電話功能：通過電話手柄,完成撥打和接聽電話的功能 (10）欠壓檢測(cè)示警及后備電源自動(dòng)啟用功能 該系統(tǒng)車載載終端的工作原理： 車載終端由W77E58實(shí)現(xiàn)控制,其核心部分主要包括PPP及TCP/IP協(xié)議棧、GPRS控制、GPS控制,以及外圍接口控制。圖12該車載終端需要實(shí)現(xiàn)的主要功能：(1）用戶當(dāng)前信息一次查詢 (2）用戶連續(xù)定位信息查詢/啟動(dòng)發(fā)送實(shí)時(shí)定位信息 (3）停止終端定位數(shù)據(jù)上傳 (4）設(shè)置GPS采樣定位數(shù)據(jù)周期 (5）硬件點(diǎn)對(duì)點(diǎn)下載GPS定位系統(tǒng)終端定位采樣數(shù)據(jù) (6）備開關(guān)（電平）輸出/輸入端子,實(shí)現(xiàn)與車用防盜報(bào)警器、緊急報(bào)警（SOS）、醫(yī)療服務(wù)、故障服務(wù)、繼電器輸出、警示嗽叭、點(diǎn)火信號(hào)等的接口 (7）安防功能：可以通過手機(jī)短信、直接遙控、網(wǎng)絡(luò)等三種方式進(jìn)行設(shè)/撤防操作。 圖11 系統(tǒng)功能及工作原理 GPS_GPRS定位系統(tǒng)車載終端原理：GPS區(qū)域映射系統(tǒng)通過對(duì)分布式轉(zhuǎn)發(fā)器的時(shí)延控制,實(shí)現(xiàn)定位區(qū)域上的映射關(guān)系,使由GPS制導(dǎo)的武器錯(cuò)誤定位,從而偏離原有的目標(biāo),實(shí)現(xiàn)對(duì)重要目標(biāo)的保護(hù)[1]。其中,系統(tǒng)結(jié)構(gòu)方框圖如圖 11 所示,系統(tǒng)工作流程為：GPS_GPRS 定位系統(tǒng)車載終端將其所獲取的當(dāng)前 GPS 地理位置信息,通過 GPRS 方式上傳到系統(tǒng)服務(wù)器。這一特點(diǎn)正適合大多數(shù)移動(dòng)互聯(lián)的應(yīng)用。GPRS與現(xiàn)有的GSM語(yǔ)音系統(tǒng)最根本的區(qū)別是,GSM是一種電路交換系統(tǒng),而GPRS是一種分組交換系統(tǒng)。實(shí)際不發(fā)送或接收數(shù)據(jù)包的用戶僅占很小一部分網(wǎng)絡(luò)資源,并且網(wǎng)絡(luò)容量只有在實(shí)際進(jìn)行傳輸時(shí)才被占用。 GPRS是歐洲電信協(xié)會(huì)GSM系統(tǒng)中有關(guān)分組數(shù)據(jù)所規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)。 系統(tǒng)組成及特點(diǎn)由于在GPS_GPRS定位系統(tǒng)中,涉及到了GPS衛(wèi)星定位技術(shù)與GPRS通用分組無(wú)線無(wú)線業(yè)務(wù)的相關(guān)應(yīng)用,從而在系統(tǒng)的組成中,GPS與GPRS無(wú)疑是整個(gè)系統(tǒng)的核心部門,下面就GPS系統(tǒng)與GPRS系統(tǒng),以應(yīng)用為前提作如下簡(jiǎn)要介紹。本文介紹了作者設(shè)計(jì)的一種車載監(jiān)控系統(tǒng)（以下簡(jiǎn)稱為車載系統(tǒng)）,并重點(diǎn)介紹了車載系統(tǒng)終端的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。關(guān)鍵詞：汽車導(dǎo)航 自