地面gps自主导航车的设计

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1、地面GPS自主导航车的设计设计了一种自主导航车，以OpenWrt嵌入式Linux系统作为导航车的控制核心，包含电源模块、电机驱动电路、GPS模块，超声波测距模块及相应软件设计方案。通过GPS模块确定位置信息，结合超声波测距检测路面状况，处理器内部程序控制直流电机的转速以及转向和伺服电机进行导航车行进方向控制，从而使小车能够沿着规划轨迹自动行驶，实现小车自主导航的目的。试验结果表明，整个系统的电路结构简单，可靠性高，程序运行稳定，实现了预期的自主导航功能。Abstract：Thepaperdesi

2、gnsanautonomousnavigationvehiclebasedonOpenWrtusedembeddedLinuxcontrolsystemasthecoreofthecarnavigation,includingpowermodule,motordrivecircuit,GPSmodule,ultrasonicrangingmoduleandthecorrespondingsoftwaredesign.Itdeterminesthelocationinformationthroug

3、htheGPSmodule,combinedwithultrasonicdetectionofpavementcondition,internalprocessorprogramcontrolsDCmotorspeedandsteering,vehiclenavigationcontrolanddirectionoftheservomotor,sothatthecarcanachieveautomaticdrivingalongthetrajectoryplanning,carnavigatio

4、npurposes.Thetestresultsshowthatthewholesystemhassimplecircuitstructure,highreliability,stableprogramoperation,andachievedthedesiredautonomousnavigationfunction.?P键词：自主导航；智能车；GPS定位；OpenWrtKeywords：autonomousnavigation；intelligentvehicle；GPSpositionin

5、g；OpenWrt屮图分类号：P228.4A1006-4311(2017)21-0139-020引言GPS自动导航小车作为移动机器人的一种，搭配上各种车载传感器，感知周围的环境，小车通过获取GPS2E星定位接收模块和电子罗盘发出的数据，规划小车的行驶路径，同时系统自动多次校正行驶方向与行驶距离。系统成本低而精度高。GPS地面自主导航车的组成单片机控制是一个实现现代工业自动化的典型系统，它主要由运动机构、控制部分、信息处理部分及辅助部分四大部分组成，其中控制部分是整个车导航过程的核心，常被称为其运

6、动的心脏。其主要根据上位机传递过去的一系列经纬度信息，通过GPS卫星定位模块实时获取当前位置信息，并根据目标位置信息实时调整应该行进的方向和速度，同时使用超声波距离传感器探测前方的障碍物，并及时避过，控制器输出PWM信号控制直流电机和舵机从而控制了导航车的行进速度和方向1导航车硬件设计导航车以RT3052为控制核心，硬件包括电源管理模块、电机驱动模块、GPS导航模块、舵机转向模块、超声波障碍检测模块、GPRS通信模块、上位机控制软件和手机端遥控软件，其中上位机控制软件使用C#编写，与控制核心通过

7、中间服务器（有公网IP地址）中转通信。导航车总体框图如图1所示。智能车采用RT3052作为系统的控制核心，它负责各个模块之间的相互协调工作，接收来自GPS卫星定位模块获取到的位置信息，电子指南针的信息和三轴加速度传感器的信息，采用惯性导航算法对这些信息进行处理，形成合适的控制量，对转向/动力电机进行控制，保证导航车能安全有效地到达目标点。同时在行驶的过程中还通过UDP协议把运行过程中的关键信息发送到上位机软件，由上位机软件进行监视和控制。电源管理模块：导航牟通过一个2S镍氢电池给直流电机和转向舵

8、机供电，同时镍氢电池经过稳压虑波电路给控制核心板各个传感器供电，以减小动力电路和控制电路之间的干扰。电机驱动模块：电机驱动部分由一个直流有刷电机和两个微型伺服电机组成，直流冇刷电机使用大功率MOS控制，由处理核心发送PWM信号控制电机的转速和转向。伺服电机使用半双工串门通信，半双工串门经缓冲电路转换成TTL电平串口与处理核心通讯，处理核心通过控制两个伺服电机的位置参数对前后轮的转向进行控制，更加灵活地转向。GPS导航模块：使用双模北斗卫星定位模块，控制系统核心通过全双工异步串口协议与GPS模块进