【正文】 誤差，大氣對流層和電離層對信號的影響，以及人為的SA保護(hù)政策，使得民用GPS的定位精度只有100m。接收機(jī)可以鎖住4顆以上的衛(wèi)星，接收機(jī)可按衛(wèi)星的星座分布成若干組，每組4顆。k=1，2，3，4)。d1~ d4是衛(wèi)星1~4到定位點(diǎn)的距離,(xi,yj,zk)是每個(gè)衛(wèi)星的星歷參數(shù)，即衛(wèi)星的軌道坐標(biāo)(i=1，2，3，4。圖表 21：GPS定位原理圖 據(jù)上圖可以確定下列方程式：(x1x)2+(y1y)2+(z1z)2+c2(tt01)=d12(x2x)2+(y2y)2+(z2z)2+c2(tt02)=d22(x3x)2+(y3y)2+(z3z)2+c2(tt03)=d32(x4x)2+(y4y)2+(z4z)2+c2(tt04)=d42求解未知數(shù)(x，y，z，t)，其中(x，y，z)是待測點(diǎn)坐標(biāo)，即定位未知參數(shù):t為定時(shí)未知參數(shù)，是接收機(jī)的時(shí)種差。在GPS觀測中，我們可以得到衛(wèi)星到接收機(jī)的距離，利用三維坐標(biāo)中的距離公式，利用3顆衛(wèi)星，就可以組成3個(gè)方程式，解出觀測點(diǎn)的位置(x，y，z)。常用的是前三種，多普勒定位法和載波相位法定位精度比偽距測量定位法高，本設(shè)計(jì)采用的OEM板GPS接收機(jī)也是采用這種定位法。接收機(jī)硬件和機(jī)內(nèi)軟件以及GPS數(shù)據(jù)的后處理軟件包，構(gòu)成完整的GPS用戶設(shè)備，GPS接收機(jī)的結(jié)構(gòu)分為天線單元和接收單元兩大部分。(3) 用戶接收機(jī) GPS的空間衛(wèi)星部分和地面監(jiān)控部分是用戶應(yīng)用該系統(tǒng)進(jìn)行導(dǎo)航定位的基礎(chǔ)而用戶只有使用GPS接收機(jī)才能實(shí)現(xiàn)其定位、導(dǎo)航的目的。主控站位于美國的科羅拉多，三個(gè)注入站分別設(shè)在太平洋、印度洋和大西洋的三個(gè)美國軍事基地內(nèi)。地面監(jiān)控系統(tǒng)另一重要作用是保持各顆衛(wèi)星的時(shí)間，衛(wèi)星再由導(dǎo)航電文發(fā)給用戶設(shè)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。(2) 地面控制系統(tǒng) 對于導(dǎo)航定位來說，GPS衛(wèi)星是一動態(tài)己知點(diǎn)。對于某地某時(shí)，甚至不能測得精確的點(diǎn)位坐標(biāo)，這種時(shí)間段叫做“間隙段”。在用GPS信號導(dǎo)航定位時(shí)，為了計(jì)算觀測點(diǎn)的三級坐標(biāo)，必須觀測4顆GPS衛(wèi)星，稱為定位星座。由導(dǎo)航電文可以知道該衛(wèi)星當(dāng)前的位置和衛(wèi)星的工作情況。每個(gè)電波用導(dǎo)航信息D(t)和偽隨機(jī)碼(PRN)，測距信號進(jìn)行雙相調(diào)制。(1) 空間衛(wèi)星部分1) GPS由21顆工作衛(wèi)星和3顆備用衛(wèi)星組成，工作衛(wèi)星分布在6個(gè)軌道平面內(nèi)，每個(gè)軌道面分布有34顆衛(wèi)星，衛(wèi)星軌道面相對地赤道面的傾角為55度，各個(gè)軌道平面升交點(diǎn)的赤經(jīng)相隔60度，相鄰軌道之間的衛(wèi)星要彼此叉開30度。GPS是1937年12月美國國防部批準(zhǔn)的海陸空三軍聯(lián)合研制的新的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，從1973年以來，GPS經(jīng)歷T方案論證(19741978)、系統(tǒng)論證(19791987)和生產(chǎn)實(shí)驗(yàn)(19881993)三個(gè)階段。本終端采用GPRS數(shù)據(jù)通信方式來完成定位信息的發(fā)送。它可以一直和監(jiān)控系統(tǒng)保持連接狀態(tài)，而費(fèi)用是按照信息量收費(fèi)的。其中GPRS通信系統(tǒng)具有傳輸速率高，實(shí)時(shí)性好的優(yōu)點(diǎn)，但成本較高。車載終端完成的功能就是利用GPS模塊所接收到的定位數(shù)據(jù)，提取其中有用的信息，然后通過無線模塊將信息發(fā)送到通信網(wǎng)絡(luò)上。其主要功能是將移動目標(biāo)的動態(tài)位置(經(jīng)度和緯度)、時(shí)間和狀態(tài)等信息，通過無線通信鏈路傳送至監(jiān)控中心，而后在具有強(qiáng)大的地理信息查詢功能的電子地圖上進(jìn)行移動目標(biāo)運(yùn)動軌跡的顯示，并對目標(biāo)的準(zhǔn)確位置、速度、運(yùn)動方向和車輛狀態(tài)等用戶感興趣的參數(shù)進(jìn)行監(jiān)控和查詢，為調(diào)度管理提供可視化依據(jù)，提高車輛的運(yùn)營效率，并確保車輛的安全當(dāng)前，可以使用的定位系統(tǒng)有美國的全球定位系統(tǒng)(GPS)，俄羅斯的GLONASS，中國的“北斗”計(jì)劃定位系統(tǒng)等，其中應(yīng)用最為廣泛的，性能最穩(wěn)定的，定位精度最高的是GPS定位系統(tǒng)，本設(shè)計(jì)采用OEM板GPS接收機(jī)模塊，它能夠接收衛(wèi)星的相關(guān)數(shù)據(jù)。(5) 如何來實(shí)現(xiàn)GPS數(shù)據(jù)的提取和GPRS信息的發(fā)送。(3) 嵌入式μC/OSII系統(tǒng)的移植。根據(jù)要求，本設(shè)計(jì)主要研究了以下幾部分內(nèi)容:(1) 車載定位系統(tǒng)的整體方案。使設(shè)計(jì)能夠按照全面性、可操作性、可比性、系統(tǒng)性和代表性的原則，比較科學(xué)合理地選取硬件資源，輔以相應(yīng)的軟件設(shè)計(jì)，使設(shè)計(jì)具有一定的前瞻性、實(shí)用性和創(chuàng)新性。但面對龐大的汽車市場，GPS車載系統(tǒng)的潛力不可估量，其發(fā)展前景比較樂觀。目前，我國GPS車載系統(tǒng)尚處于市場培育階段，整體規(guī)模較小。我國智能交通系統(tǒng)的發(fā)展起步較晚，二十世紀(jì)九十年代之前，主要是在一些大城市引進(jìn)和消化城市交通信號控制系統(tǒng)。另外一些國家和地區(qū)對智能交通系統(tǒng)的研究也有相當(dāng)大的規(guī)模，如澳大利亞、韓國、新加坡和香港等。作為整個(gè)智能交通系統(tǒng)的基礎(chǔ)，車載衛(wèi)星定位系統(tǒng)的主要目的就是找出特定車輛在特定時(shí)間的位置。由此，我們發(fā)現(xiàn)，只要知道汽車在某一時(shí)刻的有效位置，就可以找到解決相關(guān)問題的方法，車載GPS/GPRS系統(tǒng)集全球衛(wèi)星定位技術(shù)，現(xiàn)代移動通信技術(shù)于一體，對車輛位置和相關(guān)狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，有效地解決以上所提到的問題。與此同時(shí)，城市建設(shè)規(guī)模日益擴(kuò)大，高速公路網(wǎng)絡(luò)不斷延伸，城市的車輛，駕駛員及交通流量大幅度增長，這對公安交通管理部門和交通運(yùn)輸部門的管理提出了更新，更高的要求。s development model , build a good crosspiler environment which transplants bootloader and μC/OSII operating system to the processor . Finally download piled operating systems and applications to hardware platform. Key words: Embedded OS, ARM , GPS , GPRS , μC/OSII 目錄1緒論 5 5 5 62車載定位系統(tǒng)原理概述 7 7(GPS) 7 8 10(GPRS) 12 GPRS系統(tǒng)概述 12 13 14 14 15 16 16： 17 19 21 SDRAM存儲器 22 FLASH 23 串口電路 25 GPS 模塊電路 27 GPRS模塊電路 294嵌入式操作系統(tǒng)及其開發(fā)環(huán)境介紹 30 31 31 32 32 33 33 μC/OSII任務(wù)之間的通訊與同步方式 35 35 36 μC/OSII中使用郵箱實(shí)現(xiàn)任務(wù)之間的通訊 37 39 39 41 41 41 43 45 47 47 48 48 49 49 51 51 52 52 53 53 54 54 56 56 56致謝 57參考文獻(xiàn) 58附錄 59附錄1：車載終端整體電路原理圖 59附錄2：外文翻譯 601緒論隨著我國經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展以及人民生活水平的提高，我國的汽車保有量在未來很長一段時(shí)間內(nèi)將持續(xù)上漲。然后便攜多任務(wù)應(yīng)用程序，最后將編譯好的操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序下載到硬件平臺。本設(shè)計(jì)采用ARM920T核的S3C2410X處理器作為硬件平臺，然后設(shè)計(jì)相應(yīng)的外圍電路，加上GPS模塊電路和GPRS模塊電路，構(gòu)成一個(gè)完整的硬件系統(tǒng)。 本文先通過對GPS衛(wèi)星定位理論、衛(wèi)星數(shù)據(jù)處理的簡要介紹，對GPRS移動通信技術(shù)分析以及ARM嵌入式硬件系統(tǒng)、μC/OSII嵌入式操作系統(tǒng)等計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷實(shí)踐提出一套基于GPRS無線通信技術(shù)的車載定位終端的設(shè)計(jì)方案。摘要進(jìn)入21世紀(jì)以來，我國經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展，機(jī)動車輛的數(shù)量不斷地增加，造成的交通事故日益增多、交通擁擠等一系列社會急需解決的問題。車載定位終端是嵌入式技術(shù)、ARM處理器、GPS技術(shù)、GPRS技術(shù)、GPRS無線通訊技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，對智能交通的研究和發(fā)展具有重要意義，為現(xiàn)代交通運(yùn)輸提供了新穎、可靠、有效的控制和管理途徑。車載定位終端將GPS模塊傳輸過來的定位信息提取出來，然后通過GPRS模塊將車輛信息發(fā)送給車輛監(jiān)控中心。軟件設(shè)計(jì)采用宿主機(jī)/目標(biāo)機(jī)的開發(fā)模型，在構(gòu)建好交叉編譯環(huán)境后，向處理器上移植Bootloader和μC/OSII操作系統(tǒng)。關(guān)鍵字；嵌入式操作系統(tǒng)，ARM，GPS，GPRS，μC/OSIIABSTRACTwith the development of society and the economy, the road accident brings about increases by gradually . Car positioning terminal bining with the dyadic technology , ARM processor , GPS technology , GPRS technology , wireless munication of GPRS ，and having importance to intelligence , has provided new and original , effective controlling and managed approach Brief first by the theory .This article firstly analysis GPS satellite positioning on the theory of a brief introduction of satellite data ,and introduces of the GPRS mobile munication technology, and ARM embedded hardware systems, μC/OSII embedded operating systems such as puter technology continues to practice a set of wireless munications based on GPRS technology vehicle positioning terminal design. Vehicle Location and GPS module will be transmitted over the terminal location information is extracted, and then through the GPRS module will send information to vehicle traffic control center.The design uses S3C2410X whose core processor is ARM920T as the hardware platform, and then design the appropriate peripheral circuits, coupled circuits ,the GPRS module and GPS module circuit, a plete hardware system. Design of software , a host /target machine39。交通運(yùn)輸行業(yè)作為國家重點(diǎn)扶持的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)得到了快速高效的發(fā)展，遍布全國的高等級公路網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)，方便快捷的城市公共交通體系的建成，都顯現(xiàn)出一番蓬勃的繁榮景象。另外，對于各種車輛的行駛安全以及公路交通的暢通等問題，必須找到一個(gè)行之有效的解決方案。車載衛(wèi)星定位系統(tǒng)，屬于智能交通系統(tǒng)(即通過運(yùn)用先進(jìn)的信息、通信和控制等高新技術(shù)對傳統(tǒng)運(yùn)輸系統(tǒng)進(jìn)行改造而形成的一種信息化、智能化和社會化的新型交通運(yùn)輸方式)分支，在智能交通系統(tǒng)這一龐大的體系中，占有極其重要的地位。國外對于智能交通系統(tǒng)的研究，已經(jīng)開展了三、四十年，美國，日本和歐洲等國都為此投入了大量的資金、人力和物力，取得了很多有價(jià)值的成果，并成為世界智能交通系統(tǒng)研究的三大基地。目前可以說，全球正在形式一個(gè)新的智能交通系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，發(fā)展規(guī)模和速度驚人。九十年代以后開始逐步應(yīng)用GPS車輛監(jiān)控調(diào)度系統(tǒng)。相關(guān)的基礎(chǔ)配套設(shè)施與資源正在完善之中，對于實(shí)時(shí)交通信息的發(fā)布和完善的電子導(dǎo)航地圖的提供與更新機(jī)制，缺乏實(shí)際的解決方案和途徑，因而市場推進(jìn)困難重重。本論文主要是根據(jù)車載定位系統(tǒng)的要求，根據(jù)現(xiàn)在市場上出現(xiàn)的電子整機(jī)產(chǎn)品參考相關(guān)的功能、性能、價(jià)格和實(shí)現(xiàn)難易程度等因素。其成果對于進(jìn)一步滿足運(yùn)輸效率和安全保障的需要，對我國的國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)有重要的現(xiàn)實(shí)意義。(2) ARM9S3C2410X系列處理器、GPS模塊、GPRS模塊以及各部分模塊的關(guān)系與作用。(4) GPRS模塊的應(yīng)用。2車載定位系統(tǒng)原理概述車載定位系統(tǒng)由車載定位終端、無線通信鏈路和車載監(jiān)控管理系統(tǒng)三部分組成。然后直接輸出定位信息。就目前來看，無線通信方式主要有GSM、GPRS等方式。因?yàn)檐囕d終端只要在啟動之后，就必須和監(jiān)控管理系統(tǒng)一直相連，一直進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，這樣才能實(shí)時(shí)地監(jiān)控車輛，所以車載終端和監(jiān)控管理系統(tǒng)之間就需要良好的通信。和GSM相比，它的實(shí)時(shí)性、突發(fā)性和性價(jià)比要高很多。(GPS)GPS是Navigation Satellite Timing and Ranging Global Positioning System的縮寫詞NAVTAR/GPS的簡稱，GPS是以衛(wèi)星為基礎(chǔ)的無線電導(dǎo)航定位系統(tǒng)，具有全能性、全球性、全天候、連續(xù)性和實(shí)時(shí)性的導(dǎo)航、定位和定時(shí)功能。GPS系統(tǒng)包括三大部分:空間部分(GPS衛(wèi)星星座)，地面控制部分(地面監(jiān)控系統(tǒng))，用戶設(shè)備部分(GPS信號接收機(jī))。2) GPS衛(wèi)星用L波段兩種頻率的無線電波( )向用戶發(fā)射導(dǎo)航定位信號，同時(shí)接收地面發(fā)送的導(dǎo)航電文以及調(diào)試命令。用于捕獲信號及粗略定位的偽隨機(jī)碼稱C/A碼，精密測距碼稱為P碼。3) 位于地平線以上的衛(wèi)星顆數(shù)隨著時(shí)間和地點(diǎn)的不同而不同，最少可見到4顆，最多可見到11顆。這4顆衛(wèi)星在觀測