开题研究报告[GPS定位系统设计视障自助].doc

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1、广西科技大学（筹）毕业设计(论文)任务书课题名称视障自助GPS定位系统设计系别电气与信息工程学院专业测控技术与仪器班级测控092学号200900304070姓名杨泽群指导教师(签字)教研室主任(签字)系主任(签字)年月日10一、课题的研究背景和意义1、研究背景视障患者作为社会上的一个特殊群体，需要社会给予他们更多的关怀和照顾。据统计2003年全世界有盲人近4500万人，视力障碍患者达1.35亿人。我国有盲人近1000万人，是世界上盲人数量最多的国家，而且我国每年新增盲人45万余人，如果保持目前发展趋势，预计

2、2020年我国的盲人数量将增加2倍。随着老龄化社会的到来，老年视障人数也将大大增加。如何使他们能够更好的独立生活成为刻不容缓的课题。根据世界卫生组织(WHO)和国际防盲协会(IAPB)的调查报告显示，全世界约有1.8亿人患有眼部疾病，其中盲人多达4000一4500万。随着人口的增加和老龄化盲人的数量在2020年预计将达到7500万人。据国家权威部门统计，中国是世界盲人最多的国家，约有900万，占全世界盲人数量的18%，到2020年预期中国的盲人将增加4倍，而根据2006年浙江省第二次残疾人抽样调查显示，浙江

3、省视力残疾者达到了423万人。2、研究意义视障者的出行非常的不方便，10年前，我们经常能看到市长人士靠一根拐杖来指引方向。近些年，导盲犬的出现，使视障人士的出行得到了很大的方便，但它只适用于小范围的区域行走，并且它价格昂贵，很难被普通视障人士所接受。而随着GPS技术的不断飞速的发展，用GPS技术研究一款专门为视障人士出行的导航仪能够解决大部分视障人士的出行问题。10目前市场上现有的GPS产品主要集中在车载导航或面向正常人的手持导航系统，视障人士很难享受到与正常人的手持服务。为提高视障人士的生活水平，为他们的

4、出行带来便利，开发出适用于特殊群体的GPS导航系统势在必行。为了满足视障者对文字阅读和出行辅助的心理需求，本文结合这两方面的应用，设计并实现了便携式盲用阅读和出行定位系统。本文研究的系统就是为解决盲人生活中的实际困难，为这些特殊人群融入社会提供技术支援。这套系统完全利用GPS技术，依托ARM嵌入式设备。它具有低成本、低功耗，功能丰富且易于扩展等特点，适用于最广泛的视障患者。3、国内外类似项目的研究1）为了解决视障者的出行问题，浙江大学信息与电子工程学院学生在教授带领下，设计了一种便携式智能户外行走辅助系统模

5、型:AudioGuide。系统统利用GPS接收器获取用户的当前位置信息,利用地图信息数据库存储环境信息，并利用最佳路径分析算法为用户提供安全可靠的路径.AudioGuide系统通过控制乐音的参数来实现可听化，用可听化、听标或耳标来传递环境信息，具有结构简单、携带方便、易使用等特点。2）中国台湾网5月17日消息　手杖是有视力障碍人士必备的外出工具之一，台湾大学电机工程系教授罗仁权以电子罗盘技术与语音互动导航软件，让手机变成导航仪，为视障者带路。据台湾“中央社”报道，罗仁权教授研发的这套名为“guilink”的

6、“智能型高效能导盲系统”成品，其实是可下载到手机的软件，视障者把手机挂在腰间，借着手机的震动及语音互动功能，指导视障者使用手杖往正确的方向行进，正确走到目的地。3）加拿大魁北克省一家公司开发出一种盲人用手持GPS（Trekr），可以让盲人走出平时狭小的活动区域，在户外做自由而安全的散步。10二、GPS概述1、全球定位系统（GPS）简介全球定位系统是由一系列卫星组成的，它们24小时提供高精度的世界范围的定位和导航信息。准确地说，它是由24颗沿距地球12000公里高度的轨道运行的NAVSTARGPS卫星组成，不

7、停地发送回精确的时间和它们的位置。GPS接收器同时收听3～12颗卫星的信号，从而判断地面上或接近地面的物体的位置，还有它们的移动速度和方向等。全球定位系统属于美国第二代卫星导航系统。是在子午仪卫星导航系统的基础上发展起来的，它采纳了子午仪系统的成功经验。和子午仪系统一样，全球定位系统由空间部分、地面监控部分和用户接收机三大部分组成。该系统的空间部分使用24颗高度约2.02万千米的卫星组成卫星星座。21+3颗卫星均为近圆形轨道，运行周期约为11小时58分，分布在六个轨道面上（每轨道面四颗），轨道倾角为55度。

8、卫星的分布使得在全球的任何地方，任何时间都可观测到四颗以上的卫星，并能保持良好定位解算精度的几何图形（DOP）。这就提供了在时间上连续的全球导航能力。GPS卫星已发展至BlockII型式的定位卫星，由RockwellInternational制造，在轨道上重量约1,900磅，太阳能接收板长度约17尺呎