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1、【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流GPS技术在汽车和交通上的运用.精品文档.郑州交通职业学院 毕 业 论 文论文题目：GPS技术在汽车和交通上的运用所属系别 车辆工程系 专业班级 汽车检测与维修技术2班姓 名 余胜涛 学 号 201008020110263 指导老师 贾爱芹 撰写日期 2013 年 04 月摘 要随着科技的发展，汽车电子GPS导航技术应运而生，三维导航是GPS的首要功能，而汽车导航系统是在GPS的基础上发展起来的一门新技术，GPS导航系统与电子地图、无线电通信网络及计算机车辆管理信息系统相结合，可以实现车辆跟踪和交通管理等许多功能，随着随着我国经济的发展，以及
2、高等级公路的快速修建和GPS技术应用研究的逐步深入，其在道路工程和交通运输中的应用也会更加广泛和深入，并发挥出更大的作用。对基于GIS车辆导航系统的基本实现方法进行了研究,对车辆导航系统的功能进行了设计,并予以实现。 论文首先分析了导航电子地图的理论基础、导航电子地图的特点、导航电子地图建立的标准和论文所采用电子地图的表示方法;在这些理论基础的指导下,对导航电子地图作了充分的设计,按照满足导航系统应用的目标,建立了符合需求的导航电子地图数据库,为导航系统的功能应用打下了坚实的基础。本文从当今世界汽车GPS技术现状出发，将探讨一下当前GPS技术在汽车上的各种发展趋势，文中将对汽车GPS发表一些个
3、人见解。关键词：GPS导航技术，无线网络，发展运用AbstractWith the development of science and technology, automobile electronic GPS navigation technology toarise at the historic moment, 3 d GPS navigation is the primary function, and car navigation system is in the GPS developed on the basis of a new technology, GPS navigat
4、ion system and the electronic map, radio communication network and computer vehicles management information system, combining can realize vehicle tracking and traffic management, and many other functions, as with the development of our national economy, and the rapid highway building and GPS technol
5、ogy application research gradually thorough, the road engineering and the application of transportation will also be more widely and deeply, and play a bigger role. The basic realization method of vehicle navigation system based on GIS are studied, functions of vehicle navigation systems for the des
6、ign, and implementation. Paper first analyzes the theoretical basis of navigation electronic maps, navigation, electronic maps, navigation, the characteristics of electronic map based standards adopted by the representation method of electronic map and papers; Under the guidance of the theoretical b
7、asis, the design of navigation electronic maps are fully, according to meet the goal of navigation system application, conforms to the requirements of navigation electronic map database is established, for the function and application of the navigation system has laid a solid foundation This article
8、 from the world today car GPS technology present situation, will discuss the current GPS technology in the car on the various development trend, the car GPS published some personal opinion.Keywords: GPS technology cars and traffic development and use 目 录1 引言12 GPS概述.22.1 GPS系统简介22.2 GPS定位的基本原理和运用33
9、GPS在车辆定位与导航中的应用73.1 GPS车辆导航系统的发展83.2 GPS与车辆导航系统94 车载GPS系统的应用实例104.1 对车辆的安全防护104.2 在120急救中的应用114.3 GPS在公安警车中的应用114.4 在出租车中的应用125结束语14参考文献15致 谢161 引言近年来，随着经济的飞速发展，机动车的增长率远远高于道路修建的速度，任何城市都面临道路状况改善相对滞后的局面，从而造成交通拥堵、环境恶化，大力发展智能交通系统(ITS)已成为解决交通问题的唯一行之有效的出路。利用定位系统，借助电子地图等其他手段，可依据城市道路拥挤状况和运输的最佳线路，选择运输途径，从而避免
10、运输道路选择的盲目性，提高了城市车辆的调度和管理水平，减少车辆行驶时间和油耗，从而保证城市道路系统负荷的均匀性，达到改善交通状况的目的。车辆定位与导航可采用各种技术手段进行，但其中车辆精确定位的实现是最重要，也最困难，花费最高的。但自从GPS应用于车辆定位与导航中，情况发生了划时代的革命性变化。下面就以GPS为切入点介绍它在车辆定位与导航中的应用。自六十年代以来，许多国家即开始对导航和定位技术的研究。开始，其主要用于军事目的，如使用惯性器件的美国的民兵(MX)巡航导弹系列即首先使用了导航和定位技术。随着现代技术的不断发展，导航和定位系统的器件开始向小型化、轻型化、低廉化方向发展。于是，导航和定
11、位系统开始逐步进入消费市场，特别在交通方面(主要用于交通流的引导和疏通)。将运载体从起始点引导到目的地的技术和方法称为导航；而车辆导航系统即是测量并解算出车辆的瞬时运动状态和位置，提供给驾驶员或自动驾驶仪以实现车辆的正确操纵或控制。车辆导航系统发展起始于七十年代初，美国公路局于70年代初提出了一种电子路径引导系统(ERGS)，此系统是一种具有无线路径引导能力的导航系统，它以短距离指向标网络作为其基本的技术起点而形成的中央动态路径引导功能的导航系统；但是，由于资金有限，此系统最终没有实现。到了八十年代，随着无线电通讯技术和计算机技术的不断发展，欧、美、日先后开发了CARIN系统、EVA系统、LO
12、REN系统、OMEGA系统、RACS系统和AMTICS系统等。进入九十年代后，卫星定位技术的不断完善，美国和前苏联分别完善了其卫星定位系统，使GPS系统和GOLLNAX系统开始真正的进入民用市场，并使以此系统为依托的车辆导航系统得以巨大发展。从导航和定位技术的发展过程来看，它的发展和相应时代的技术发展是并行的。在九十年代，以GPS为基础的导航系统不断地完善，在国内外都进入了实用阶段，美国开发的PATHFINDER系统，日本的VICS系统。在中国，GPS定位导航技术于近几年也了巨大的发展，如西安504所开发的WP2000系统，其主要用于导航和报警方面2 GPS概述2.1 GPS系统简介全球定位系
13、统，简称GPS，是沿地球轨道运行的24颗导航卫星的星座集合。GPS接收机就是利用这些卫星所发送的精确的时间和位置信息来进行定位。该系统可提供地球上所有点的三维坐标。1美国五角大楼利用GPS提供的导航数据以应付险峻地形和各种突发情况，同时它也控制着此系统。尽管GPS主要用于军事目的，但是它在民用和商业领域中的价值不断的被认识。GPS卫星也因此发送两种代码：一种只供军方使用的加密代码PPS(也称P码)，另一种是供民间使用的标准定仁明良务代码SPS(C/A码)。美国政府己于21世纪初宣布，自2000年5月1日子夜开始，取消SA政策，使民用C/A码的定位精度大大提高。GPS导航是由GPS接收机接收GP
14、S卫星信号(三颗以上)，得到该点的经纬度坐标、速度、时间等信息。为提高汽车导航定位的精度，通常采用差分GPS技术。当汽车行驶到地下隧道、高层楼群、高速公路等遮掩物而捕捉不到GPS卫星信号时，系统可自动导入自律导航系统，此时由车速传感器检测出汽车的行进速度，通过微处理单元的数据处理，从速度和时间中直接算出前进的距离，陀螺传感器直接检测出前进的方向，陀螺仪还能自动存储各种数据，即使在更换轮胎暂时停车时，系统也可以重新设定。由GPS卫星导航和自律导航所测到的汽车位置坐标、前进的方向都与实际行驶的路线轨迹存在一定误差，为修正这两者间的误差，使之与地图上的路线统一，需采用地图匹配技术，加一个地图匹配电路
15、，对汽车行驶的路线与电子地图上道路的误差进行实时相关匹配，并做自动修正，此时，地图匹配电路通过微处理单元的整理程序进行快速处理，得到汽车在电子地图上的正确位置，以指示出正确行驶路线。CD-ROM用于存储道路数据等信息，LCD显示器用于显示导航的相关信息。22.2 GPS定位的基本原理和运用GPS定位的基本原理是根据高速运动的卫星瞬间位置作为己知的起算数据，采用空间距离后方交会的方法，确定待测点的位置。1、时间基准问题 GPS系统在每颗卫星上装置有十分精密的原子钟，并由监测站经常进行校准。卫星发送导航信息，同时也发送精确时间信息。GPS接收机接收此信息，使与自身的时钟同步，就可获得准确的时间。所
16、以，GPS接收机除了能准确定位之外，还可产生精确的时间信息。2、测定卫星信号为了避免采用过多的技术术语，我们先作一个不太恰当的比喻。我们在所处的地点和卫星上同时启动录音机来播放“东方红”乐曲，那么，我们应该能听到一先一后两支“东方红”的曲子（实际上，卫星上播放的曲子，我们不可能听见，只是假想能够听到），但一定是不合拍的。为了使两者合拍，我们延迟启动地上录音机的时间。当我们听到两支曲子合拍时，启动录音机所延迟的时间就等于曲子从卫星传送到地上的时间。当然，电波比声波速度高得多，电波也不能用耳朵来接收。所以，实际上我们播送的不是“东方红”乐曲，而是一段叫做伪随机码的二进制电码。延迟GPS接收机产生的
17、伪随机码，使与接收到卫星传来的码字同步，测得的延迟时间就是卫星信号传到GPS接收机的时间。至此，我们也就解决了测定卫星至用户的距离。当然，上面说的都还是十分理想的情况。实际情况比上面说的要复杂得多，所以我们还要采取一些对策。例如：电波传播的速度，并不总是一个常数。在通过电离层中电离子和对流层中水气的时候，会产生一定的延迟。一般我们这可以根据监测站收集的气象数据，再利用典型的电离层和对流层模型来进行修正。还有，在电波传送到接收机天线之前，还会产生由于各种障碍物与地面折射和反射产生的多径效应。这在设计GPS接收机时，要采取相应措施。当然，这要以提高GPS接收机的成本为代价。 原子钟虽然十分精确，但
18、也不是一点误差也没有。GPS接收机中的时钟，不可能象在卫星上那样，设置昂贵的原子钟，所以就利用测定第四颗卫星，来校准GPS接收机的时钟。我们前面提到，每测量三颗卫星可以定位一个点。利用第四颗卫星和前面三颗卫星的组合，可以测得另一些点。理想情况下，所有测得的点，都应该重合。但实际上，并不完全重合。利用这一点，反过来可以校准GPS接收机的时钟。测定距离时选用卫星的相互几何位置，对测定的误差也不同。为了精确的定位，可以多测一些卫星，选取几何位置相距较远的卫星组合，测得误差要小。在我们提到测量误差时，还有一点要提到，就是美国的SA政策。美国政府在GPS设计中，计划提供两种服务。一种为标准定位服务（SP
19、S），利用粗码（C/A）定位，精度约为100m，提供给民用。另一种为精密定位服务（PPS），利用精码（P码）定位，精度达到10m，提供给军方和特许民间用户使用。由于多次试验表明，SPS的定位精度已高于原设计，美国政府出于对自身安全的考虑，对民用码进行了一种称为“选择可用性SA(Selective Availability)”的干扰，以确保其军用系统具有最佳的有效性。由于SA通过卫星在导航电文中随机加入了误差信息，使得民用信号C/A码的定位精度降至二维均方根误差在100米左右。33、GPS技术的错差在GPS定位过程中，存在三部分误差。一部分是对每一个用户接收机所共有的，例如：卫星钟误差、星历误差
20、、电离层误差、对流层误差等；第二部分为不能由用户测量或由校正模型来计算的传播延迟误差；第三部分为各用户接收机所固有的误差，例如内部噪声、通道延迟、多径效应等。利用差分技术第一部分误差可完全消除，第二部分误差大部分可以消除，这和基准接收机至用户接收机的距离有关。第三部分误差则无法消除，只能靠提高GPS接收机本身的技术指标。对美国SA政策带来的误差，实质上它是人为地增大前两部分误差，所以差分技术也相应克服SA政策带来的影响。44、差分GPS技术消除公共误差原理假如在距离用户500公里之内，设置一部基准接收机。它和用户接收机同时接收某一卫星的信号，那么我们可以认为信号传至两部接收机所途经电离层和对流
21、层的情况基本是相同，故所产生的延迟也相同。由于接收同一颗卫星，故星历误差、卫星时钟误差也相同。若我们通过其它方法确知所处的三维座标（也可以用精度很高的GPS接收机来实现，其价格比一般GPS接收机高得多），那就可从测得伪距中，推算其中的误差。将此误差数据传送给用户，用户就可从测量所得的伪距中扣除误差，就能达到更精确的定位。55、GPS信号的接受利用GPS进行定位是以GPS卫星和用户接收机天线之间的距离(或距离差)为基础，机接收机的钟差、大气传播延迟、多路径效应等误差，在定位计算时还要受到卫星广播星历误差的影响，在进行相对定位时大部分公共误差被抵消或削弱，因此定位精度将大大提高，双频接收机可以根据
22、两个频率的观测量抵消大气中电离层误差的主要部分，在精度要求高，接收机间距离较远时(大气有明显差别)，应选用双频接收。并根据已知的卫星瞬时坐标来确定用户接收机所对应的点位，即待定点的三维坐标(x，y，z)，其关键是测定用户接收机天线至GPS卫星之间的距离然后综合多颗卫星的数据就可知道接收机的具体位置。要达到这一目的，卫星的位置可以根据星载时钟所记录的时间在卫星星历中查出。而用户到卫星的距离则通过纪录卫星信号传播到用户所经历的时间，再将其乘以光速得到(由于大气层电离层的干扰，这一距离并不是用户与卫星之间的真实距离，而是伪距(PR)：当GPS卫星正常工作时，会不断地用1和0二进制码元组成的伪随机码(
23、简称伪码)发射导航电文。GPS系统使用的伪码一共有两种，分别是民用的C/A码和军用的P(Y)码。C/A码频率1.023MHz,重复周期一毫秒，码间距1微秒，相当于300m;P码频率10.23MHz，重复周期266.4天，码间距0.1微秒，相当于30m。而Y码是在P码的基础上形成的，保密性能更佳。导航电文包括卫星星历、工作状况、时钟改正、电离层时延修正、大气折射修正等信息。它是从卫星信号中解调制出来，以50b/s调制在载频上发射的。导航电文每个主帧中包含5个子帧每帧长6s。前三帧各10个字码;每三十秒重复一次，每小时更新一次。后两帧共15000b。导航电文中的内容主要有遥测码、转换码、第1、2、
24、3数据块，其中最重要的则为星历数据。当用户接受到导航电文时，提取出卫星时间并将其与自己的时钟做对比便可得知卫星与用户的距离，再利用导航电文中的卫星星历数据推算出卫星发射电文时所处位置，用户在WGS-84大地坐标系中的位置速度等信息便可得知。6可见GPS导航系统卫星部分的作用就是不断地发射导航电文。然而，由于用户接受机使用的时钟与卫星星载时钟不可能总是同步，所以除了用户的三维坐标x、y、z外，还要引进一个At即卫星与接收机之间的时间差作为未知数，然后用4个方程将这4个未知数解出来。所以如果想知道接收机所处的位置，至少要能接收到4个卫星的信号。6、GPS接受机的运用GPS接收机可接收到可用于授时的
25、准确至纳秒级的时间信息;用于预报未来几个月内卫星所处概略位置的预报星历;用于计算定位时所需卫星坐标的广播星历，精度为几米至几十米(各个卫星不同，随时变化);以及GPS系统信息，如卫星状况等。GPS接收机对码的量测就可得到卫星到接收机的距离，由于含有接收机卫星钟的误差及大气传播误差，故称为伪距。对0A码测得的伪距称为UA码伪距，精度约为20米左右，对P码测得的伪距称为P码伪距，精度约为2米左右。7GPS接收机对收到的卫星信号，进行解码或采用其它技术，将调制在载波上的信息去掉后，就可以恢复载波。严格而言，载波相位应被称为载波拍频相位，它是收到的受多普勒频 移影响的卫星信号载波相位与接收机本机振荡产
26、生信号相位之差。一般在接收机钟确定的历元时刻量测，保持对卫星信号的跟踪，就可记录下相位的变化值，但开始观测时的接收机和卫星振荡器的相位初值是不知道的，起始历元的相位整数也是不知道的，即整周模糊度，只能在数据处理中作为参数解算。相位观测值的精度高至毫米，但前提是解出整周模糊度，因此只有在相对定位、并有一段连续观测值时才能使用相位观测值，而要达到优于米级的定位 精度也只能采用相位观测值。在GPS观测量中包含了卫星和接收机的钟差、大气传播延迟、多路径效应等误差，在定位计算时还要受到卫星广播星历误差的影响，在进行相对定位时大部分公共误差被抵消或削弱，因此定位精度将大大提高，双频接收机可以根据两个频率的
27、观测量抵消大气中电离层误差的主要部分，在精度要求高，接收机间距离较远时(大气有明显差别)，应选用双频接收机。73 GPS在车辆定位与导航中的应用车辆定位与导航的研究在国外起始于上世纪70年代，目前称为自动车辆定位与导航。全球卫星导航定位系统是由美国和前苏联各自单独发展起来的，美国称之为全球卫星定位系统GPS，前苏联的则称为卫星导航系统 GLONASS，两者的作用实质是相同的。其主要任务是使海上舰船、空中飞机、地面用户及目标、近地空间飞行的导弹，以及其他卫星和飞船等，实现各种条件下连续实时的高精度三维定位和速度测定，还可用于大地测量和高精度卫星授时等。GPS定位系统由空间导航卫星部分、地面接收台
28、站部分和用户定位设备部分三者组成。 GPS车辆定位与导航系统，以其精确定位的易实现性、相对成本的低廉性、设计与安装的相对独立性，自1995年以来，在国内获得了迅速发展。中国科技大学GPS实验室在其中也做出了开创性的工作。汽车导航及定位是在全球卫星定位系统的基础上发展起来的一门新型技术，1994年 GPS转为民用以来，它在汽车上的应用获得迅猛进展。日本为提高汽车的定位精度，采用修正式D-GPS技术，利用FM频道进行误差修正，使定位精度提高十倍，即可达到10M精度的定位等级。它再辅以道路交通通信技术及自导式电子地图光盘，其覆盖率已达80的日本地区，装车使用率已近半数。在欧洲和美国正在形成巨大的市场
29、，它们主要采用中央导航式，即使用地面监控中心进行导航等多方面服务，如在防盗、追捕罪犯和治安巡逻都派上用场。3.1 GPS车辆导航系统的发展GPS全球定位技术作为一项高新技术，以前国内主要应用于铁路、空运及海运领域，随着GPS全球定位系统技术日趋成熟，该技术开始转向公路运输领域。目前，GPS车载定位系统主要用于公交、出租、客运等行业。通过GPS定位技术可以很好地解决公路交通拥挤的现象，GPS车辆定位系统是借助于GPS全球定位系统为机动车辆提供定位信息的系统。GPS系统可以提供全球覆盖、全天候、免费的高精度标准授时/导航定位服务，通过GPS接收机可以实时地获得经纬度信息进行确定经纬度位置和速度、时
30、间等信息车辆定位系统将获得的一系列信息进行处理以确定车辆的具体位置。日本，丰田、东芝、索尼等在轿车导航系统方面的研究处于世界领先地位。1991年，东芝公司轿车导航系统，采用一种可操作的电视GPS接收机，可显示沿途饭店、旅馆和商店等信息。1994年，索尼公司推出一种带电子地图的汽车导航系统，将一个8通道的GPS接收机与CD- ROM格式的地图及信息数据库结合在一起，并能接收调频无线电广播发送的交通流量信息。奔驰、丰田、本田等大公司，积极开发自己的导航信息系统，拓展导航信息服务市场。在美国，克莱斯勒公司研制了一种基于GPS的车辆导航系统，该系统在失去卫星信号后，可用罗经和记程计工作，保持车辆继续导
31、航。威斯汀豪斯公司使巴黎的公共汽车率先使用车辆调度和导航系统。到现在为止，导航卫星已经发展了两代，并在第三代导航卫星上获得了长足的进步，在卫星应用技术上取得了更新的突破。81、子午仪导航卫星是第一代卫星：这种导航卫星是1958年末美国开始研制，1964年交付海军使用的，它由5颗子午仪导航卫星组成一个星座，采用多普勒测速定位卫星导航，即用户根据从导航卫星上接收到的信号频率与卫星上发送的信号频率之间的多普勒频移，推算出用户位置。广泛用于海洋测量、石油勘探定位及大地测量。不过它不能对移动目标如汽车进行连续实时导航，而且只能提供经度和纬度二维坐标，不能给出被导物的高度和速度信息，更不能满足对飞机和导弹
32、的三维空间的定位要求。 2、GPS导航卫星全球定位系统属于第二代： GPS由 21颗工作星和3颗备份星组成，它属时间测距卫星导航，用户首先精确测量来自4颗导航卫星发来信号的传播时间，然后完成一组包括4个方程式的模型数字运算，从而计算出用户位置的三维坐标及用户钟与系统时间的误差。它能24h连续不断提供三维位置、三维速度和精确时间信息，实现近乎实时的导航。它的定位精度优于10m，测速精度优于0.1ms，在海湾战争中，GPS接收机可拿在手中，对美国军队帮助很大。GPS系统还具有可全天候工作、用户数量不受限制、用户设备是被动工作，只接收信号不发送信号，故便于隐蔽等优点。但该系统空间卫星数目太多，投资巨
33、大，第二、第三世界国家无力发展这样复杂的导航星系统；特别是GPS系统还存在任务过于单一，只能定位，不能通讯和通话等重大缺点。3、 第三代导航卫星是经济的双星或三星系统：鉴于GPS的种种不足之处，美国吉奥星公司提出一种区域性卫星定位系统-双星或三星定位系统的方案，它最显著的特点是具有通信与导航两种能力。它是利用两颗或三颗地球同步卫星和地面的一座中心控制站，用户设备具有收、发功能，采用应答工作方式。用户要测量自己位置时，可在询问脉冲出现的瞬间，发出回答信号，通过同步轨道上的两颗星发回中心站，中心站根据用户现距两颗星的距离确定用户位置。它的优点是轨道上需要的卫星数量较少，这种系统虽是地区性的，但可覆
34、盖的地区很大，而且能发展成为全球性的，用6颗卫星即可实现。其定位精度视测距速率而定，最佳定位精度在10m数量级，定时精度也可做得很高，可使导航、定位、通信三者有机地结合在一起，双星定位系统特别适用于各种交通管理系统，发挥救援、救急通信、防盗及调度指挥等多项功能。3.2 GPS与车辆导航系统GPS在ITS中的应用主要体现在车辆导航上。在GPS的诸项应用中，车辆定位导航应用发展最快，并取得了巨大的经济效益和社会效益。车辆应用已跃居GPS各应用之首。GPS出租车卫星定位系统，主要是指通过车载GPS系统与传呼中心GPS卫星定位系统的讯号链接，使呼叫中心能随时掌握车辆的所在地点和运载状况，随时根据需求联
35、络并指派出租车辆，当车辆出现意外情况时，出租司机也可以联络中心求得支援。这样，出租车不仅得到了更多的业务，司机和车辆的防盗防抢性也得到了提高和保障车辆定位技术是整个车辆导航系统的基础，系统中几乎所有的功能都以车辆定位的精确度为前提。车辆定位的精确度和实时性直接关系到一个智能交通系统的实用价值和整体性能。由于车辆定位技术在车辆导航系统中特殊且有重要的作用，车辆定位技术一直是各种车辆导航系统研究和开发机构的重点课题。GPS全球定位系统是由美国提出并实施的一项庞大的宇宙及航天工程，其最初的目的是为美国军方服务，但随着近年来GPS技术的民用化，它逐渐成为了一个全球性的工具。在陆地上的移动信息系统方面，
36、GPS逐步被应用到安全保障、车辆导航领域。GPS定位精度高、实时性好，基本上能够满足未来ITS中车辆导航系统的精度要求。因此，基于GPS的车辆自动定位/导航与管理系统的开发与应用正日益受到国内外各部门的高度重视，并将显示出巨大的经济和社会效益。车载设备的具体工作环境要求GPS车辆定位系统的体积要尽可能小，可靠性要尽可能高。因此，系统硬件核心部分适宜选择某种嵌入式计算机。随着计算机技术的飞速发展，在产品中嵌入微机作为控制器已开始随处可见。由于PC体系结构的广泛流行，与PC兼容的软件、硬件、外设和开发工具都比其它体系结构更丰富、更便宜，将PC体系结构用于嵌入式应用就意味着能够大幅度地降低开发成本、
37、减小风险及缩短开发周期，而且减少了许多令人头疼的系统维护和技术支持。PC/104计算机可以满足以上要求，它体积小、集成度高，提供与PC总线在体系结构、硬件和软件上的完全兼容，而且结构紧凑的栈接式模块很适合嵌入式控制应用的独特要求。由于使用CMOS器件，PC/104模块功耗低，不存在散热问题，工作温度范围宽(0-700)；结构紧固，非常紧凑，所占面积只有90mm96mm，超小的体积使安装和携带都很方便；减少了产品部件的数量；由模块构成的系统，直接叠装，无需机箱和底板；具有良好的抗冲击、抗震特性。己有的PC/104模块为构造嵌入式系统提供了种类繁多的各种构件，它高集成性和可模块化的结构适用于多种应
38、用。4 车载GPS系统的应用实例4.1 对车辆的安全防护车载导航系统对车辆的安全防护体现在两个方面：一是车辆在被非法启动的情况下，会发出声光信号，威慑犯罪分子，提醒他人车辆被盗；二是车载系统会将被盗警示信息通知车主和交通中心，同时将车辆位置显示在中心控制台，使警务人员能在最短的时间内找到被盗车辆，将犯罪分子抓获 。可以随意对车辆进行“车辆信息”查询，弹出车辆信息窗口如图，显示了车辆所属公司、车队、状态、位置、车辆资料、设备资料及驾驶员信息。4.2 在120急救中的应用在医疗救护领域，抢救病人最关键的因素是能在最短的时间内到达现场。一般情况下，人们通过拨打120救护专线来取得帮助。但是，这里存在
39、一个关键问题，那就是打120电话要花费一些时间，容易延误抢救时间，然后，120车赶赴现场也需要一段时间，这个时间是在整个过程中最长的，假如路线恒定，那么耽误时间最长的是寻找现场的时间(假设120车可以顺利的闯红灯)。所以为缩短路程时间，120车必须在出发之前就精确的知道病人地点，如果能实现达到这个效果，对当事人和医院来说都是有利的。因此建立一套能够对急救车辆进行实时统一指挥调度的系统显得十分有必要。9根据很多城市的急救中心报告，在其急救车上装备GPS卫星定位调度系统之后，从接到急救电话至救护车赶到病人所在地所花费的时间平均可缩短2分钟，这主要是由于医院从调度中心的GPS系统上可很快找到离病人最
40、近的可救护车以及可以指挥救护车以最快的速度找到病人。可以想象，对那些被紧急抢救的病人来讲，这2分钟是多么宝贵！这套车载GPS系统安装后最重要的就是便于及时与病人家属沟通。以前遇到远一点的病人，车子发出了，可是对方不知道什么时候能到，中心也无法知晓路上状况，结果车到了，病人却自己打的到医院。跑空车这种情况经常发生，为工作带来很大不便。现在中心能随时告知病人家属急救车在什么位置，多久能到达，为病人的及时抢救赢得了时间，也让病人家属减缓等待的焦急心情。4.3 GPS在公安警车中的应用当监控中心收到报警信息时，触动声光报警器，可起提示作用，系统软件弹出报警车辆的具体信息，包括：车主的姓名、性别、联系电
41、话、所属公司等信息，接警员通过以上车主信息与该车辆联系，进行警情确认，如果是假警情，解除警情；如果是真警情，通知主管部门，报知该公司车辆出现警情，并对110指挥中心进行报警，指挥中心可根据报警车辆位置予以快速出击，在尽量少的时间内解除警情，解警后反馈到监控中心，监控中心警情记录存档(报警时间，处警记录等)，更新数据库。警务督察民警通过三连星GPS系统管理服务平台，可随时掌握车辆运行状况，定时查看外出车辆所在位置、行驶路径、行驶速度等信息。有效杜绝公车私用、乱停乱放、超速行驶等违规问题的发生，进一步加强警用车辆的使用管理。通过GPS在警车的应用，不仅是带来一把保护伞，而且也带来了一把遥控伞。常见
42、的警车GPS监控管理功能包含了以下方面：车辆定位：固定时间连续定位、测速、运动方向等。监控报警：超速、疲劳驾驶、卸料、意外长时间停车等。远程监听：用于抢劫报警后的现场判断。断油断电：用于紧急情况下的远程锁车。SOS紧急求助：驾驶员感到危险时人工触发，级别最高的报警。车载电话：免提通话、手柄通话、显屏通话（外接耳麦）。文字调度：外接调度屏、手柄等。语音播报：外接语音播报器，带喇叭。图像传输：1-4路摄像头，带夜视。自定义报警：由用户根据需要连接各种检测开关，支持触发摄像头拍照。4.4 在出租车中的应用城市出租车辆是一个城市对外最直接的窗口，服务水平、服务效率直接反应这个城市的现代化水平。在交通行
43、业随着汽车业的突飞猛进的发展，道路和车辆数发生了极大矛盾，我国政府在继续加快基础设施建设的同时，已提出将智能交通(ITS)作为我国未来交通运输领域发展的重要方向优先给予重点支持。另外近年来，针对出租车行业的抢劫恶性刑事案件呈不断上升趋势，给出租车驾乘人员及其家庭造成了许多重大损失与威胁。各地公安机关也不断使用高新技术，实现科技强警。GPS在出租车上的推广并不是因为产品本身的问题，高科技具有先导性，运用先进的技术不断完善我们的工作和生活，是现代化发展的趋势。但是，如何将高科技与实际运用结合起来，立足并服务于市场，通过市场手段将高科技产品推广和运用，并不是一件轻松的事情。例如，北京从1999年9月
44、26日启用出租车GPS后，目前可电话调配的车辆已达到2000辆，基本上已经能够满足北京市民预订车辆的需求，意味着出租车GPS系统的叫车功能市场需求在一定时间内已经达到饱和。现在有些厂商还开发了与出租车GPS定位系统配套的车辆自动锁死等新功能保障出租车行业从业人员及车辆安全，每年都有针对出租车的恶性刑事案件，此系统可以最大限度保障从业人员的人身安全，并能够为公安机关打击犯罪，提高破案破案率提供有力的帮助和支持，中心电脑可存储所有出租车行驶路线轨迹、时间、上下客记录为公安部门破案提供直接的线索和依据，提高社会的治安水平，震慑犯罪分子的犯罪企图，起到防患于未然的作用，为建立稳定和谐社会加强社会治安做
45、出直接的贡献，具有重大的社会意义 结束语GPS测量以其便捷性、无需过多人工干预、减少人为误差等优势在测量领域越来越受到人们的普遍欢迎。车辆导航系统作为一项将GPS、电子地图和通信技术融为一体的高科技成果，必须在科技发展、技术进步与用户使用中结合实际情况不断创新和完善。车辆导航系统极具研究意义和研究价值，因此市场潜力和发展前景是不言而喻的。GPS除了应用于车辆导航和军事应用外，更广泛的应用到各个行业，如：GPS地震监测系统、GPS地球动力学、GPS气象学、GPS捕渔业、GPS放牧、GPS登山旅游等方而将形成GPS普及应用的缤纷五彩世界。GPS在智能交通系统中的应用的确十分重要，GPS的前景广阔，
46、但目前我国GPS技术才刚刚起步，GPS基础设施(地面接收站、接收机等)还未健全，规范和标准的制定还需要一定时间，ITS中与GPS相关的技术和设备不够成熟，还有大量的研究工作要做。随着科学技术突飞猛进的发展，GPS将成为人们日常生活中不可缺少的工具。参考文献1 赵亦林.车辆定位与导航系统M.电子工业出版社，19992 张其善.智能车辆定位导航系统及应用M.科学出版社，20023安晶， 贾广岩，GPS技术在智能交通系统(ITS)中的应用，山东交通科技，2000(10)4卢选民,刘咏芳,史浩山.基于DCOM/ActiveX技术的WebGIS系统开发与实现J.计算机应用研究,2002,(11).5余志
47、文,申辉军.基于ActiveX的WebGIS实现技术J.测绘通报,2003,(2).6李丽，题原. GPS在车辆定位系统中的应用J . 高师理科学刊，2006，26（3）：46-49. 7Deng Hogweed, GPS technology, application and market M Beijing Aviation Industry Press, 20108Nanjing Ruiz, Wang Ziff the embedded vehicle information system development and application M Beijing: Electronic
48、 Industry Press -16, 2006:14.9Oakton Assail A. Micro-controller based vehicle tracing system via use of GPS and GSMC.Proceedings of International conference on recent advances in space teclmologies, 2003:20-25.致 谢在本论文的写作过程中，我的指导老师倾注了大量的心血，从选题到开题报告，从写作提纲，到一遍又一遍地指出每稿中的具体问题，严格把关，循循善诱，在此我表示衷心感谢。同时我还要感谢在我学习期间给我极大关心和支持的各位老师以及关心我的同学和朋友。写作毕业论文是一次再系统学习的过程，毕业论文的完成，同样也意味着新的学习生活的开始。