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基于GPS/MM组合的车辆定位技术研究

作　者: 张威
导　师: 黄圣国
学　校: 南京航空航天大学
专　业: 交通信息工程及控制
关键词: 车辆定位全球定位系统地图匹配地理信息系统组合导航
分类号: U495
类　型: 硕士论文
年　份: 2004年
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内容摘要

作为智能交通系统(Intelligent Transportation System, ITS)的重要组成部分，车载导航是目前研究的热点；通过车载导航系统，对市区内的车辆进行有效地指挥和监控，从而可以缓解交通紧张状况，合理地分配、调度资源，预防事故，威慑针对车辆的犯罪行为等等。对于车载导航系统，获得车辆的精确定位是最基本的要求。目前广泛采用的全球定位系统(Global Positioning System, GPS)由于本身不可避免地存在定位误差；甚至当车辆行驶在高大建筑物附近或交通拥挤的地方时，会出现GPS信号受到遮挡以及多路径效应等问题，导致定位精度的下降。针对于此，本课题采用GPS／地图匹配(Map Matching, MM)组合定位技术，借助于地理信息系统(Geographic Information System, GIS)数字地图中的高精度道路网信息作为分类模板进行模式识别，根据识别结果校正GPS原始定位数据的定位误差，并把校正后的地理位置实时地显示在电子地图上。跑车试验表明：采用组合定位技术，其定位精度及可靠性比单独GPS定位有提高，车辆运行效率和安全性就会大大改善，提高了通行能力，可有效地缓解交通拥挤状况；从而可为实现交通管理“自动化”以及车辆行驶“智能化”提供技术支持。

全文目录

第一章绪论  9-14
  1.1 研究背景及意义  9-13
    1.1.1 智能交通系统(INTELLIGENT TRANSPORTATION SYSTEMS,ITS)  9-10
    1.1.2 车辆定位技术  10-13
  1.2 本课题研究内容综述  13-14
第二章全球定位系统  14-21
  2.1 GPS概述  14-15
    2.1.1 GPS的产生与发展  14
    2.1.2 GPS的特点  14-15
  2.2 GPS的组成  15-17
    2.2.1 空间部分  15-16
    2.2.2 地面控制部分  16-17
    2.2.3 用户接收部分  17
  2.3 GPS的定位原理  17-19
    2.3.1 伪距测量及定位计算  18-19
    2.3.2 差分定位  19
  2.4 GPS的信号结构和导航电文  19-21
第三章 GPS定位数据处理  21-34
  3.1 GPS定位数据  21-22
  3.2 串行通信测试  22-23
  3.3 数据采集及数据分离  23-26
  3.4 坐标转换  26-34
    3.4.1 大地坐标系  26-27
    3.4.2 坐标转换  27-34
第四章地理信息采集  34-40
  4.1 电子地图  34
  4.2 电子地图空间信息  34-35
  4.3 车载导航电子地图的道路数据信息  35-36
    4.3.1 道路数据的空间逻辑描述  35
    4.3.2 道路数据的空间综合描述  35-36
  4.4 电子地图道路数据的生成和存储  36-40
第五章地图匹配  40-49
  5.1 地图匹配  40-41
  5.2 快速筛选空间数据结构设计  41-46
    5.2.1 地图匹配的理论基础  41-42
    5.2.2 地图匹配算法中的待匹配路段快速筛选方法研究  42-46
  5.3 匹配因子自适应调整算法  46-49
第六章 GPS／MM组合定位  49-54
  6.1 系统组成  49-50
    6.1.1 硬件组成  49
    6.1.2 软件组成  49-50
  6.2 系统功能  50
  6.3 算法优化  50-52
  6.4 跑车实验  52-53
  6.5 性能分析  53-54
第七章结束语  54-56
  7.1 课题总结  54
  7.2 课题展望  54-56
致谢  56-57
攻读硕士学位期间的研究成果  57-58
参考文献  58-60

基于GPS/MM组合的车辆定位技术研究

内容摘要

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