GPS及GIS技术在车载导航系统中的应用研究

摘要

随着社会的发展，汽车已经成为人们必不可少的交通工具，这就造成了城市中日益严峻的交通和环境污染问题。智能交通系统（ITS）的开发和应用对缓解和改善城市交通状况、促进行车安全和提高道路的通行效率具有重要意义。车载导航系统是智能交通系统中一个重要的组成部分，由车载移动终端、无线通信链路和车辆监控中心三个部分组成。地理信息系统（Geographic Information System，GIS）技术及全球定位系统（Global Positioning System，GPS）技术的应用是车载导航系统功能实现的重要基础。 论文首先分析了车载导航系统在国内外的开发研究现状，简要阐述了GPS及GIS的工作原理。通过分析GPS接收机的数据格式，研究了GPS数据的采集和处理过程，重点讨论了坐标转换的方法，对选用七参数法和三参数法进行WGS-84坐标到BJ-54坐标转换的具体结果进行比较分析。 论文探讨了车载电子地图的设计与制作过程，实现了简单的电子地图功能，并以日照市的部分地区为例，对电子地图的放大、缩小、漫游、距离和面积的量测等功能进行了验证。论文还重点研究了地图匹配算法的基本原理，基本方法，并应用了一种基于模式识别的地图匹配算法校正GPS定位误差。在论文的最后，提出一种能够在全局范围内动态确定车辆行驶路线的最优路径算法，以此规划行车路线，提高交通运营的质量和效率。

目录

文摘

英文文摘

声明

1绪论

1.1课题背景及研究的意义

1.2车载导航系统的国内外发展动态

1.3车载导航系统的总体设计

1.3.1硬件系统

1.3.2系统软件开发方式的选择

1.4论文的主要内容和章节安排

2 GPS原理和GIS

2.1全球定位系统GPS

2.1.1 GPS概述

2.1.2 GPS组成

2.1.3 GPS定位原理

2.1.4 GPS定位的误差来源

2.2地理信息系统GIS

2.2.1 GIS概述

2.2.2 GIS组成

2.2.3 GIS的数据类型及其特征

2.2.4 GIS在车载导航系统中的作用

2.3本章小结

3 GPS数据的采集与处理

3.1 GPS数据采集

3.1.1 GPS数据格式

3.1.2 MSComm通讯控件

3.1.3 GPS数据的接收

3.2 GPS数据处理

3.2.1坐标系简介

3.2.2 WGS-84大地坐标系与BJ-54坐标系

3.2.3坐标转换

3.3本章小结

4电子地图的制作

4.1电子地图

4.1.1电子地图的特点

4.1.2电子地图的分类

4.2电子地图的设计

4.2.1电子地图的整体设计

4.2.2系统设计

4.3电子地图的制作

4.4电子地图的基本功能的实现

4.5本章小结

5地图匹配与路径规划

5.1地图匹配

5.1.1地图匹配的基本原理

5.1.2影响地图匹配算法的因素

5.2地图匹配算法

5.2.1基于投影的匹配算法

5.2.2基于模式识别理论的匹配算法

5.3一个基于模式识别的地图匹配算法及其实现

5.3.1设计原理

5.3.2算法实现

5.4路径规划

5.5本章小结

6结论

6.1结论

6.2展望

致 谢

参考文献

附 录攻读硕士期间发表的论文