本文關(guān)鍵詞：車聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下車載定位系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

  更多相關(guān)文章： 車聯(lián)網(wǎng) 車輛定位 GPS/SINS組合導(dǎo)航 車載終端 控制中心

【摘要】：近年來(lái),隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展,車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)成為解決城市道路交通問(wèn)題的研究熱點(diǎn)。車輛定位技術(shù)是車聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)中的核心技術(shù),傳統(tǒng)的車載定位系統(tǒng)采用GPS (Global Positioning System,全球定位系統(tǒng))技術(shù),雖然GPS具有較高的定位精度,但是在衛(wèi)星受到遮擋的情況下容易丟星,無(wú)法實(shí)現(xiàn)精確定位,不能滿足城市道路交通復(fù)雜的環(huán)境。為此,針對(duì)現(xiàn)有車載定位系統(tǒng)的不足,本文研究了車聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下車載定位系統(tǒng)的組合導(dǎo)航算法和系統(tǒng)軟硬件的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。首先,本文分析了車聯(lián)網(wǎng)車載定位系統(tǒng)的研究背景意義和國(guó)內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r,并對(duì)定位系統(tǒng)所需要的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了闡述。接著對(duì)車載定位系統(tǒng)進(jìn)行功能需求分析和總體設(shè)計(jì),重點(diǎn)說(shuō)明了定位系統(tǒng)組合導(dǎo)航濾波器的設(shè)計(jì)原理和過(guò)程,系統(tǒng)采用GPS和SINS (Strapdown Inertial Navigation System,捷聯(lián)慣性導(dǎo)航系統(tǒng))組合導(dǎo)航的松組合模式,對(duì)組合導(dǎo)航系統(tǒng)進(jìn)行誤差分析,建立系統(tǒng)誤差狀態(tài)方程和量測(cè)方程,采用卡爾曼濾波方法對(duì)組合導(dǎo)航系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)融合。其次,定位系統(tǒng)軟硬件設(shè)計(jì)分為車載終端和控制中心兩部分,本文闡述了定位系統(tǒng)的硬件平臺(tái)結(jié)構(gòu),并對(duì)主控模塊、定位模塊、慣性導(dǎo)航模塊和通信模塊的性能參數(shù)進(jìn)行了說(shuō)明。對(duì)車載終端和控制中心分別進(jìn)行軟件的功能和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),采用C++編程語(yǔ)言完成定位系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集、組合導(dǎo)航算法、地圖開(kāi)發(fā)、用戶界面、無(wú)線網(wǎng)絡(luò)通信的設(shè)計(jì)。最后,對(duì)車載定位系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)車測(cè)試與驗(yàn)證,并對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析。通過(guò)實(shí)車行駛軌跡與測(cè)試方案選擇路線對(duì)比,GPS導(dǎo)航行駛軌跡與GPS/SINS組合導(dǎo)航行駛軌跡對(duì)比,驗(yàn)證了組合導(dǎo)航算法的有效性。通過(guò)對(duì)系統(tǒng)軟件各功能的測(cè)試,實(shí)現(xiàn)了車輛實(shí)時(shí)定位、行駛軌跡查詢、在線車輛管理功能,驗(yàn)證了定位系統(tǒng)的可行性,達(dá)到了論文預(yù)期的開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)要求。
【關(guān)鍵詞】：車聯(lián)網(wǎng) 車輛定位 GPS/SINS組合導(dǎo)航 車載終端 控制中心
【學(xué)位授予單位】：北京交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：U495;TP391.44;TN929.5
【目錄】：

• 致謝5-6
• 摘要6-7
• ABSTRACT7-11
• 1 引言11-15
• 1.1 研究背景及意義11-12
• 1.2 車聯(lián)網(wǎng)車載定位系統(tǒng)研究現(xiàn)狀12-14
• 1.2.1 國(guó)外研究現(xiàn)狀12-13
• 1.2.2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀13-14
• 1.3 論文研究?jī)?nèi)容及結(jié)構(gòu)14-15
• 2 車聯(lián)網(wǎng)車載定位系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)15-31
• 2.1 車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)15-19
• 2.1.1 車輛網(wǎng)系統(tǒng)架構(gòu)15-16
• 2.1.2 車輛網(wǎng)應(yīng)用場(chǎng)景16-19
• 2.2 GPS/SINS組合導(dǎo)航技術(shù)19-25
• 2.2.1 GPS全球定位系統(tǒng)19-21
• 2.2.2 捷聯(lián)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)21-23
• 2.2.3 GPS/SINS組合導(dǎo)航系統(tǒng)23-25
• 2.3 GIS地理信息系統(tǒng)技術(shù)25-27
• 2.3.1 地理信息系統(tǒng)組成26
• 2.3.2 Google Earth開(kāi)發(fā)技術(shù)26-27
• 2.4 無(wú)線網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)27-30
• 2.4.1 WI-FI通信技術(shù)27-29
• 2.4.2 4G通信技術(shù)29-30
• 2.5 本章小結(jié)30-31
• 3 車聯(lián)網(wǎng)車載定位系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)31-61
• 3.1 定位系統(tǒng)功能與結(jié)構(gòu)31-32
• 3.1.1 定位系統(tǒng)功能需求分析31
• 3.1.2 定位系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)31-32
• 3.2 定位系統(tǒng)組合導(dǎo)航濾波器設(shè)計(jì)32-45
• 3.2.1 卡爾曼濾波原理32-34
• 3.2.2 組合導(dǎo)航系統(tǒng)誤差分析34-39
• 3.2.3 GPS/SINS組合導(dǎo)航算法39-45
• 3.3 系統(tǒng)硬件平臺(tái)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)45-51
• 3.3.1 硬件平臺(tái)結(jié)構(gòu)45-47
• 3.3.2 主要硬件模塊選擇47-51
• 3.4 系統(tǒng)軟件平臺(tái)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)51-60
• 3.4.1 軟件開(kāi)發(fā)平臺(tái)51-52
• 3.4.2 車載終端設(shè)計(jì)52-57
• 3.4.3 車聯(lián)網(wǎng)控制中心設(shè)計(jì)57-60
• 3.5 本章小結(jié)60-61
• 4 車聯(lián)網(wǎng)車載定位系統(tǒng)測(cè)試61-73
• 4.1 系統(tǒng)測(cè)試方案設(shè)計(jì)61-62
• 4.1.1 測(cè)試環(huán)境選擇61-62
• 4.1.2 測(cè)試平臺(tái)搭建62
• 4.2 組合導(dǎo)航算法驗(yàn)證62-66
• 4.2.1 組合導(dǎo)航模塊測(cè)試62-65
• 4.2.2 行駛軌跡分析對(duì)比65-66
• 4.3 定位系統(tǒng)軟件功能驗(yàn)證66-71
• 4.3.1 車載終端軟件66-68
• 4.3.2 控制中心軟件68-71
• 4.4 本章小結(jié)71-73
• 5 結(jié)論與展望73-75
• 5.1 結(jié)論73
• 5.2 展望73-75
• 參考文獻(xiàn)75-77
• 圖索引77-79
• 表索引79-81
• 作者簡(jiǎn)歷及攻讀碩士/博士學(xué)位期間取得的研究成果81-85
• 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集85

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