车辆GPS/移动手机网络组合定位系统研究

论文摘要

随着人们生活条件的提高,汽车已经广泛的被普通家庭拥有。而汽车导航定位系统也在汽车走进千家万户之际不断的发展起来。目前车辆定位技术主要有GPS、航位推算、惯性导航等,其中以GPS定位精度最高,GPS全球定位系统以其全球性、全天候、实时定位等优点显示出强大的生命力和竞争力,在航天、航空、航海及许多民用领域有着广泛的应用。GPS在拥有强大优势的同时也存在着致命的弱点,它只有在接收到空中未被遮挡的卫星信号才能提供准确、连续的位置信息。但它一旦信号被树木、高层建筑、山峰、桥梁等遮挡或者接收不到四颗及以上卫星信号时,GPS接收机就无法输出有效信息。随着汽车定位系统的出现人们对它的要求也越来越高。系统结构简单、成本低廉、定位精度较高等要求使得研究具有了一定的难度。手机定位技术是随着移动通信系统的发展而出现的一种新型定位技术。它成本较低,运营费用低廉,携带方便,系统维护简,可实现主动和被动定位。手机定位技术将随移动通信技术的发展而更加完善,定位精度也会越来越高。随着计算机硬件和软件技术的飞速发展,地理信息系统技术进入多种学科领域,以GIS系统技术为基础建立起来的地图匹配系统也已经应用到各种领域。本文将GPS与移动手机网络和地图匹配有效结合。将各种定位技术综合使用,集中各定位技术的优点,避免单一定位技术的缺点。本文设计的定位系统分为两个子系统,首先用传统的GPS全球定位系统进行定位导航,当GPS遇特殊情况信号丢失或者定位精度出现严重偏差时,系统将自动切换至另一子系统——移动手机网络定位系统。如何使该导航系统定位可靠、经济实惠、方便使用,成为整个系统设计中的关键问题。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 导论
• 1.1 研究的背景与意义
• 1.1.1 研究背景
• 1.1.2 研究意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 车辆定位技术的现状和发展趋势
• 1.2.2 组合导航的研究现状
• 1.2.3 移动手机组合定位技术的研究现状
• 1.3 研究的主要目标和内容
• 1.3.1 研究的主要目标
• 1.3.2 研究的主要内容
• 第二章 GPS 组合定位系统相关技术
• 2.1 GPS 系统
• 2.1.1 GPS 系统组成
• 2.1.2 GPS 定位原理
• 2.1.3 GPS 信号结构
• 2.2 移动手机网络定位系统
• 2.2.1 移动手机定位原理
• 2.2.2 移动手机定位分类
• 2.3 地图匹配
• 2.3.1 地理信息系统
• 2.3.2 地图匹配技术简介
• 第三章 GPS/移动手机网络组合定位系统构建
• 3.1 系统组成框架模型
• 3.1.1 GPS 子系统组成结构框架
• 3.1.2 移动手机网络系统组成结构框架
• 3.1.3 GPS/移动手机网络定位系统组成框架
• 3.2 GPS 全球定位导航子系统的构造
• 3.2.1 GPS 三维坐标确定
• 3.2.2 GPS 定位误差分析
• 3.2.3 LAMBDA 方法
• 3.3 移动手机网络定位导航子系统的算法
• 3.3.1 TDOA 算法
• 3.3.2 Chan 算法
• 3.4 地图匹配算法
• 3.4.1 GPS 地图匹配算法
• 3.4.2 移动手机网络地图匹配算法设计原则
• 3.4.3 移动手机网络地图匹配算法设计
• 3.4.4 移动手机网络地图匹配算法实现流程
• 第四章 GPS/移动手机网络组合定位系统开发及仿真
• 4.1 系统流程图
• 4.2 系统配置说明
• 4.3 系统实现代码
• 4.3.1 程序入口代码
• 4.3.2 窗体及主要实现方法代码
• 4.4 系统界面
• 4.5 系统运行结果
• 第五章 总结与展望
• 5.1 全文总结
• 5.2 主要创新点
• 5.3 展望
• 参考文献
• 致谢
• 附录 A（硕士期间发表论文 ）