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基于Google Earth的车载GPS导航定位的设计与实现

作　者: 袁建东
导　师: 张耀民
学　校: 西安科技大学
专　业: 大地测量学与测量工程
关键词: 导航定位 车载GPS Google Earth NMEA-0183 Google Earth’s COM API KML
分类号: P228.4
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 620次
引　用: 7次
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内容摘要


鉴于GPS在导航定位领域的霸主地位和Google Earth的3维实景地图服务功能的日益增强,将二者结合起来便可以随时知道使用者所在的位置及行走速度和方向,起到卫星地图导航作用。但由于Google Earth支持的GPS十分有限(仅支持Garmin和麦哲伦),本文用C#.net开发了基于WINDOWS事件驱动机制的GPS-Google Earth导航定位应用程序。本文首先介绍了国内外车载GPS的发展现状和趋势,以及本文所采用的车载GPS方案。其次介绍了GPS接收机的通讯协议,Google Earth的COM API接口和KML对象,以及串行数据通讯的方法。本文用C#.net的串口类:SerialPort解决了GPS和计算机间的数据传输,显示并记录以北纬、东经、海拔表示的三维定位结果;显示并记录动态NMEA-0183原始语句;显示并记录HDOP、PDOP、VDOP等精度因子。用Google Earth的COM API和KML开发,解决了通过NMEA协议通讯的GPS和Google Earth之间数据的实时传输问题,和结合Google Earth进行动态实时、实景卫星地图导航定位。最后通过与同类软件:国外Goops和国内MyGE进行比较,证明本文软件存在以下优点:在Google Earth中添加地标标注、在Google Earth中自动显示行车轨迹和内嵌Google Earth。

全文目录


摘要  3-4
ABSTRACT  4-9
1 绪论  9-15
  1.1 选题背景与研究意义  9-11
  1.2 国内外车载GPS 的研究动态和发展趋势  11-13
    1.2.1 国内外车载GPS 的发展现状  11
    1.2.2 制约国内车载GPS 发展的四大因素[4]  11-13
    1.2.3 国内外车载GPS 的发展趋势  13
  1.3 方案比选  13-15
    1.3.1 GPS+电子地图导航的劣势  13-14
    1.3.2 GPS+Google Earth 导航的优势  14
    1.3.3 本文采用的方案  14-15
2 GPS 系统和其通讯协议简介  15-17
  2.1 GPS 系统简介  15-16
    2.1.1 组成部分  15
    2.1.2 定位方式  15-16
  2.2 GPS 接收机的通讯协议  16-17
3 关键技术概述  17-29
  3.1 C#.NET 简介  17
  3.2 蓝牙GPS 接收机  17-19
  3.3 蓝牙无线传输技术  19-20
  3.4 Google Earth 的 Com API 接口  20-23
    3.4.1 IApplicationGE  21-22
    3.4.2 ICameraInfoGE  22
    3.4.3 IFeatureGE  22-23
  3.5 KML 对象概述  23-27
    3.5.1 KML 提供的常用的地理元素  25
    3.5.2 点对象模型  25-26
    3.5.3 线对象模型  26-27
    3.5.4 地理信息的组织  27
  3.6 系统软件设计  27-29
4 GPS 数据的传输与显示  29-45
  4.1 串行数据传输方法  29-32
    4.1.1 通过MSComm 控件的方法  29
    4.1.2 利用 Win32 API 函数方法  29-30
    4.1.3 通过SerialPort 类的方法  30-32
  4.2 NMEA 语句的解析  32-43
    4.2.1 NMEA GPRMC 语句解析  35-38
    4.2.2 NMEA GPGSA 语句解析  38-40
    4.2.3 NMEA GPGSV 语句解析  40-42
    4.2.4 NMEA GPGGA 语句解析  42-43
    4.2.5 NMEA GPVTG 语句解析  43
  4.3 数据显示  43-45
    4.3.1 基本信息显示  43-44
    4.3.2 原始语句显示  44-45
5 导航定位的实现  45-64
  5.1 Com API 的注册与引用  45
    5.1.1 添加类库  45
    5.1.2 控件注册  45
    5.1.3 引用Google Earth activex  45
  5.2 动态控制 Google Earth 视角  45-46
    5.2.1 定义计时器  46
    5.2.2 添加事件处理程序  46
    5.2.3 触发计时器事件  46
  5.3 内嵌与外挂 Google Earth  46-47
    5.3.1 内嵌Google Earth  46-47
    5.3.2 外挂Google Earth  47
  5.4 自动定位  47-50
    5.4.1 实现定位  47-49
    5.4.2 定位比较  49-50
  5.5 航迹记录  50-58
    5.5.1 离线采点  50-51
    5.5.2 在线采点  51-54
    5.5.3 自动轨迹  54-56
    5.5.4 添加标注及应用  56-58
  5.6 数据保存  58-61
    5.6.1 保存为Excel  58-60
    5.6.2 保存为KML 文档  60-61
  5.7 导航定位的实现  61-64
    5.7.1 自动定位和自动轨迹的联合使用  61-62
    5.7.2 借助Google Earth 规划行车路线  62-64
6 国内外同类软件功能比较  64-68
  6.1 国外 GooPs 软件  64-65
  6.2 国内 MyGE 软件  65
  6.3 本文软件:GPS-Google Earth  65-68
7 结论  68-69
  7.1 结论  68
  7.2 展望  68-69
致谢  69-70
参考文献  70-73
附录  73

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中图分类: > 天文学、地球科学 > 测绘学 > 大地测量学 > 卫星大地测量与空间大地测量 > 全球定位系统（GPS）
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