车载GPS/DR/GPRS组合定位监控系统的研究与实现

摘要

随着国民经济的迅速发展，私家车数量也越来越多，但同时汽车被盗己成为世界一大公害，给人们带来了巨大的经济损失。因此，利用车载GPS/DR(全球定位系统/航位推算)组合定位系统结合GPRS通信技术对车辆进行监控，不仅可以防盗，其还克服了单一使用GPS时，诸如在遮蔽物遮挡的情况下无法正常定位等固有欠缺，其在追踪失窃车辆将发挥巨大作用。
　　本文首先对GPS/DR/GPRS定位监控系统的关键技术进行了深入研究，根据车辆监控系统的实时性要求高、数据传输量小等特点，提出以嵌入式ARM9微处理器S3C2410A、GPS+GPRS二合一模块、加速度传感器和压电陀螺仪等硬件单元为基础，设计了嵌入式车载定位系统的硬件结构方案，详细介绍了系统的硬件电路设计过程。确定了采用最优滤波理论的联合卡尔曼滤波算法实现GPS/DR组合系统中的数据融合，保证了组合导航系统具有较高的精度和良好的动态性能。采用嵌入式Linux操作系统的实时特性实现了多路实时数据采集，利用Linux的多线程技术解决了定位数据处理、车体状态检测和数据通信等多个任务的并发执行。最后实现了软件系统的裁剪和移植。
　　本系统采用改进的联合卡尔曼滤波算法实现了GPS、DR两种定位信息的最优融合,解决了单一定位技术的缺点，提高了定位精度。用户和车载系统通过GPRS网络通信实现远程监控，不必实时定位监控，仅在需要的时候访问第三方信息服务，大大节省了服务费用。具有较高的可靠性和性价比，安装方便，是未来发展的趋势，具有较高的应用价值。

目录

封面

声明

中文摘要

英文摘要

目录

第1章 绪论

1.1 课题的研究背景及意义

1.2 车载定位监控系统的国内外研究概况

1.3 论文的研究内容和组织安排

第2章 车载组合定位监控系统中的关键技术介绍

2.1 GPS系统的定位原理及特点

2.2 DR系统的定位原理及特点

2.3 GPRS系统的原理及特点

2.4 GPS/DR/GPRS组合定位监控系统

2.5 本章小结

第3章 车载GPS/DR/GPRS组合定位监控系统的数据融合

3.1 多传感器数据融合概论

3.2 联合卡尔曼滤波算法

3.3 本文组合定位系统的改进联合滤波方案

3.4 本章小结

第4章 车载终端的硬件设计

4.1 硬件设计原则

4.2 ARM微处理器S3C2410A的硬件设计

4.3 GPS+GPRS模块（SIM548C）的电路设计

4.4 DR模块的电路设计

4.5 电源模块的电路设计

4.6 PCB布板

4.7 本章小结

第5章 车载组合定位监控系统的软件设计

5.1嵌入式系统概述

5.2 系统开发平台的构建

5.3 系统的软件设计

5.4 软件系统的移植

5.5 本章小结

第6章 试验结果及分析

6.1 改进卡尔曼滤波算法的路试试验及结果

6.2 用户利用GPRS网络进行监控的操作试验

结论

致谢

参考文献

作者简介

攻读硕士期间发表的论文和科研成果