基于arm的汽车导航系统设计

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1、基于ARM的汽车导航系统设计1绪论1.1研究背景随着经济的快速发展，人们的物质生活水平有了很大的提高，现在私家车越来越普及，许多人选择自驾车出行，还有随着计算机网络的普及与应用，我们国家的物流业也进入了一个史无前例的时期，人们的活动范围越来越大，因此为了出行方便，所以能拥有一款导航装置成为人们迫切的需求。当今虽然制作汽车导航系统的企业很多，但出于商业秘密的考虑，各个企业不会把自己公司生产的汽车导航系统的源码公诸于众，对于部分比较专业的汽车导航系统用户，如果想设计一款符合自己性格的汽车导航系统实属不易。ARM9处理器是世

2、界上应用最广泛的微处理器，有着强大的处理功能和丰富的接口。Linux是源码开放的操作系统，它的特点是便于裁剪而且技术已经很成熟，所以本文就想研究一个以TQ2440开发板为硬件基础，基于linux操作系统的汽车导航系统。.......1.2汽车导航系统的发展及其研究现状虽然在道路上有很多的标志牌，给人们带来了一定程度的方便，但并不能很好的满足人们的要求，所以汽车导航系统的出现显得迫在眉睫。日本在二十世纪80年代早期就开始了汽车导航系统的研究，并取得了可喜的成绩，现在一些知名的汽车品牌都已经在汽车导航系统方面积累了丰富的经

3、验。纵览汽车导航系统的发展经历，在三十几年的发展过程中汽车导航系统经历过三代大的变化。1985年开始了第一代汽车导航系统的研制工作，在两年后1987年，丰田王冠汽车率先配置了带有导航功能的导航仪，在十年的时间里先后推向市场的那几款汽车导航系统，位置的定位是其主要功能，也就是说，这些汽车导航系统仅仅是满足了人们想知道驾驶过程中自己的汽车所在方位的需要，由于第一代汽车导航系统功能的简单，所以当带有电子地图的汽车导航系统在推向市场的时候被人们普遍欢迎。1995年以后，商家们开始着手设计和开发第二代汽车导航系统，这一代的汽车导

4、航已经不光满足对汽车方位的定位，而且增加了道路探索、导航、位置查询等一些功能，这些功能可以很方便的帮助驾驶员在陌生的地方到达目的地，导航产品更深受人们的欢迎。2000年以后，汽车导航系统迎来了最新一代产品。第三代产品和通信系统实现完美融合，并且支持网络，能够第一时间的提供信息。第三代汽车导航系统添加的新功能给汽车导航带来了巨大的变化[1]。通过上面的分析我们可以得知，汽车导航系统在经历了配置电子地图、地图的匹配、道路自动探索、网络支持等技术的革新，发展到现在已经成为成熟而且现代的产品，为人们的出行带来了很大的方便。2汽

5、车导航系统总体设计及技术研究2.1汽车导航系统功能与组成结构汽车导航系统的作用就是为用户提供导航功能，给用户指出前进道路的目标、路径与引导等，从而使用户在陌生的环境中也能顺利到达目的地。要实现导航功能就必须有一系列能为汽车导航系统提供定位功能的设备。近年来兴起的GPS技术在海、陆、空的导航，导弹制导，测绘领域、工程测量等领域都发挥有重要作用。随着GPS技术的进步，GPS逐步进入人们的生活中，运载工具导航，手表GPS，接收机GPS等，对人们的生活产生了很大影响。GPS通用汽车导航系统模型如图2.1所示。为了系统便于集成、

6、便于移植，本汽车导航系统由GPS模块，系统核心电路，LCD及触摸屏，SD卡，RS232串口组成。其中GPS模块的功能就是接收GPS定位系统传来的定位信号，RS232串口的功能就是将GPS模块传来的坐标信息传送给ARM处理器，SD卡的功能就是存储地图数据，LCD及触摸屏的功能是显示并且用户可以通过触碰让开发板响应某些操作，ARM处理器存储和管理数据，将GPS传来的坐标信息筛选出所需要的信息，然后将信息进行处理得到导航系统用户所在的经纬坐标，ARM处理器再通过地图程序完成地图数据的读取和坐标的转换，并将地图和用户在地图中的

7、位置、路径显示在LCD屏上，实现对汽车的导航。.........2.2GPS技术在二十世纪的七十年代，美国开发了卫星定位系统GPS，此项研究主要就是为了给美国的陆军、海军和空军提供一些必要的服务等其他一些军事目的，经过20多年的研究测试，投资大约300亿美元，到1994年，24颗GPS卫星己经全部完成部署，全球覆盖率达到98%。GPS系统实际需要三部分组成，即空间部分、地面监控部分和用户设备部分。空间部分是指GPS工作卫星星座，由24颗卫星组成，其中21颗工作卫星，3颗备用卫星，均匀分布在6个轨道上，并且进行特定的时空

8、配置，最终保证地球上任何地点、任何时刻均能至少观测到4颗卫星，从而满足地面用户实时全天候的精密导航和定位服务。空间部分主要功能是接收地面指令、给用户发送导航电文和提供精密的时间标准。地面监控部分由1个主控站、3个注入站、5个监控站组成，主要任务是：给GPS系统提供时间标准、调整轨道卫星偏差、监控系统运行情况并进行调整。用户设备部分