基于GPS/GPRS的嵌入式车载定位系统研究与实现

论文摘要

随着经济的发展,汽车市场不断壮大,私家车数量越来越多,但同时汽车被盗给人们带来了巨大的经济损失,汽车盗窃己成为世界一大公害。目前,微电子技术、全球定位系统和无线通信技术的不断发展,使得基于GPS和GPRS的网络式汽车防盗系统,成为汽车防盗领域研究的热点。本文首先研究了嵌入式GPS/GPRS车载定位系统基本理论,并且对其在国内外的研究和应用现状进行了分析。针对当前汽车防盗方式存在诸如误报率高、安装维护不便、声光污染和费用昂贵等缺点,提出以车载定位终端和用户为主、监控中心为补充的车辆定位跟踪策略:采用手机短消息的方式,车载终端监测车体状态并向车主发送报警信息,用户也可以向车载终端发送控制消息;根据用户需求,建立车载终端和监控中心的通信连接,对车辆进行实时定位和跟踪。基于以上思想,本文以嵌入式ARM9微处理器、GPS模块、GPRS模块和加速度传感器等硬件单元为基础,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。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GPS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。试验证明本系统用于车辆状态查询和定位跟踪时,具有通信费用低、操作方便等优点,较好地达到了预定的目标要求。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 科学意义和应用前景
• 1.2 国内外研究概况
• 1.2.1 嵌入式车载GPS/GPRS定位系统概述
• 1.2.2 国外研究现状
• 1.2.3 国内研究现状
• 1.2.4 存在问题以及发展方向
• 1.3 本文主要研究内容
• 第2章 车载定位系统关键技术介绍
• 2.1 GPS概述
• 2.1.1 GPS系统组成
• 2.1.2 GPS定位基本原理
• 2.1.3 定位误差
• 2.1.4 减少车辆定位盲区的方法研究
• 2.2 GPRS系统概述
• 2.2.1 GPRS系统结构
• 2.2.2 GPRS系统的优点
• 2.2.3 SMS的概念和特点
• 2.2.4 短信息业务的体系结构
• 2.3 本章小结
• 第3章 系统总体设计
• 3.1 系统组成
• 3.2 车载定位终端的功能
• 3.3 车载定位终端设计方案
• 3.3.1 系统需求分析和整体设计方案
• 3.3.2 硬件系统的设计方案
• 3.3.3 软件系统的设计方案
• 3.4 本章小结
• 第4章 嵌入式车载定位系统的硬件设计
• 4.1 基于S3C2410A的硬件设计
• 4.1.1 S3C2410A特点和资源
• 4.1.2 ARM外围电路设计
• 4.2 GPS模块电路设计
• 4.2.1 GPS模块的技术特性
• 4.2.2 Lassen IQ接口电路设计
• 4.3 GPRS模块电路设计
• 4.3.1 MC35i接口电路设计
• 4.3.2 SIM卡接口电路设计
• 4.4 车体状态检测模块电路设计
• 4.4.1 ADXL202E的工作原理
• 4.4.2 ADXL202E的引脚功能简介
• 4.4.3 ADXL202E应用于车体状态检测的电路设计
• 4.5 电源电路设计
• 4.6 系统PCB的设计与调试
• 4.6.1 PCB设计
• 4.6.2 PCB板的焊接与调试
• 4.7 本章小结
• 第5章 嵌入式车载定位系统的软件设计
• 5.1 NMEA-0183协议
• 5.2 AT指令
• 5.3 系统软件设计
• 5.3.1 GPS定位信息的提取与二次成帧
• 5.3.2 SMS的应用
• 5.3.3 GPRS数据通信的应用
• 5.3.4 车体状态检测
• 5.4 软件系统的移植
• 5.4.1 交叉编译环境的建立
• 5.4.2 BootLoader的移植
• 5.4.3 Linux内核配置和编译
• 5.4.4 根文件系统的制作
• 5.4.5 PPP拨号程序移植
• 5.5 本章小结
• 第6章 试验方案与结果分析
• 6.1 GPS定位精度试验
• 6.2 短消息查询操作试验
• 6.3 本章小结
• 第7章 总结与展望
• 参考文献
• 附录1 MC35i管脚定义
• 附录2 PPP拨号脚本
• 致谢
• 作者简介
• 攻读硕士期间发表的论文和科研成果