一种嵌入式可移植组合导航系统技术方案

本实用新型专利技术提供一种嵌入式可移植组合导航系统，该导航系统包括CPU、内存、主存储器、触摸显示屏以及GPS/DR模块，所述内存、主存储器以及触摸显示屏与CPU相连，GPS/DR模块包括与CPU相连的嵌入式处理器以及与嵌入式处理器相连的GPS模块、陀螺仪和转速传感器，本实用新型专利技术所述可移植组合导航系统通过增加设置嵌入式处理器，对GPS模块以及陀螺仪和转速传感器获取的数据信号进行处理，然后再送入导航系统的CPU中，提高了导航系统的扩展性和可植入性。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及ー种嵌入式可移植组合导航系统。
技术介绍
随着互联网技术、分布式计算技术、无线通讯技术、移动计算技术、微型嵌入式技术以及微型RTOS技术的快速发展，使得计算机技术逐步滲透到各种日常的信息工具之中，并使这些工具更加功能化和智能化；信息技术的重心正在由信息管理与存储转向信息快速获取、信息加工、处理与整合、信息的高效利用等领域。另外，随着移动互联网的飞速发展和不断进步，无线移动与空间信息服务的结合，空间位置服务(LBS，Location-basedService)的需求出现了快速的增长，因此定位导航系统得到了快速的发展和广泛应用。嵌入式导航系统是可以广泛应用在各类车载、手持、轻量级娱乐消费产品中，同时也涉及到硬件、操作系统、地图数据服务、导航应用和用户界面的多层次系统。随着无线网络的快速发展和城市信息化服务程度的提高，系统所提供的各种综合信息服务己经成为人们生活中不可或缺的关键组成，在国内外已经出现了大量以嵌入式导航为基础和主要内容的智能交通系统，它们在社会的发展和进步中，起到了重要的推动作用。美国全球定位系统(GPS)以其全球性、全天候、较高的定位精度以及没有误差积累等诸多优点，为全球范围内的用户提供了一种廉价、实用的定位手段，也使得车载导航定位系统的发展进入了高潮。但是GPS也存在ー些不足，由于GPS信号采用直线传播，其严重地受到ー些城市特定环境的影响，如多路径效应、电磁干扰、由树木产生的信号衰减、城市高层建筑群及立交桥等对卫星信号的遮挡等。这些因素使得GPS信号的可见性变差，定位功能经常失效。GPS定位误差包括定位粗差和常规测量误差。定位粗差是因为GPS卫星的失锁、瞬时错误的导航电文及通讯误码等引起；常规测量误差主要包括GPS星钟误差、星历误差、电离层和对流层延迟误差、接收机噪声误差与通道间偏差等。因此，在性能要求较高的导航系统中，需要采用以GPS为基本定位技术的多传感器组合定位方式，如GPS/DR、GPS/MM.GPS/DR/MM等组合方式。多传感器技术及信息融合技术的迅速发展，为组合导航系统提供了物质前提和理论基础。组合导航系统目前已经成为导航系统发展的主要方向之一，受到越来越多的重视。GPS (Global Positioning System)定位精度高,没有误差积累,但遇到障碍物会影响信号的正常接收而无法定位。航位推算(Dead Reckoning, DR)在短期内具有较高的定位精度，但定位误差随时间发散。地图匹配(Map Matching, MM)是ー种基于数字地图道路信息的辅助定位技木。融合GPS、DR和匪信息有利于提高定位系统的精度、可靠性和适应性，是组合定位技术的关键。对于不同的GPS导航、监控以及应急处理系统，其对系统的性能以及终端设备操作系统平台的需求不尽相同，移动终端的载体又有许多不同的情况，如行驶在大街上、在野夕卜、在地下、在空中、在水上(水中)等；而控制中心也可能在室内，或在户外。这样，硬件的需求也就千差万別，如传统的车载单元、PDA、移动电话、普通PC等。因此，针对不同的硬件设备，必须有与之匹配的软件解决方案。另ー方面，虽然嵌入式导航系统近年来己经取得了广泛的应用，并被人们所接受，但是由于嵌入式硬件的多祥性和操作系统的多祥性，嵌入式导航系统也一直存在着巨大的差异，系统的可移植能力弱，软件的扩展性非常有限。这些差异使得嵌入式导航系统的扩展能力非常有限，且难以开展更广泛的空间信息服务。
技术实现思路
本技术的目的在于提供ー种嵌入式可移植组合导航系统。为达到上述目的，本技术采用了以下技术方案。—种嵌入式可移植组合导航系统，该导航系统包括CPU、内存、主存储器、触摸显不屏以及GPS/DR模块，所述内存、主存储器以及触摸显示屏与CPU相连，GPS/DR模块包括与CPU相连的嵌入式处理器以及与嵌入式处理器分别相连的GPS模块、陀螺仪和转速传感器。所述导航系统还包括与CPU相连的音频解码器。所述导航系统还包括与CPU相连的视频转换器。所述导航系统还包括与CPU相连的网络通讯模块。所述网络通讯模块为GPRS模块或⑶MA模块。所述导航系统还包括与CPU相连的外接存储扩展驱动器。本技术所述可移植组合导航系统通过增加设置嵌入式处理器，对GPS模块以及陀螺仪和转速传感器获取的数据信号进行处理，然后再送入导航系统的CPU中，提高了导航系统的扩展性和可植入性。本技术所述导航系统为具备核心导航能力的可移植嵌入式导航平台，可以解决基于定位导航的嵌入式信息服务领域的空间数据组织管理、硬件平台差异化、行业应用和大众服务拓展性等问题。本技术所述导航系统实时性好、精度高、工作可靠，适合于低成本实现组合定位，是ー种在不同硬件系统结构和操作系统间实现快速移植的具备核心导航功能的嵌入式导航平台。本技术能够脱离与硬件平台和操作系统的限制，有利于实现完全与UI无关的软件移植方法，同时能够结合定位技术进行移动定位和导航，进一歩的，本技术所述导航系统结合GPRS、CDMA等无线通信技术和GPS等空间定位技术，能够针对专业的嵌入式导航领域和大众定位导航服务应用提供可二次开发的嵌入式导航平台。附图说明图1为本技术所述导航系统总体方案设计图；图2为本技术所述导航系统的硬件平台结构图；图3为本技术所述导航系统的组合定位控制逻辑功能框图；图4为本技术所述导航系统的组合定位算法在导航主机上的实现；图5为本技术所述导航系统的组合定位算法在串ロ驱动中的实现原理；图6为本技术所述导航系统的数据采集程序，其中，a为主程序流程，b为串ロ通讯流程，c为时间同步中断处理流程。具体实施方式以下结合附图和实施例对本技术作进ー步说明。參见图2，本技术所述导航系统包括CPU(S3C2440A)、内存(SDRAM)、主存储器(Image Flash)、触摸显示屏以及GPS/DR模块，所述内存、主存储器以及触摸显示屏与CPU相连，GPS/DR模块包括与CPU相连的嵌入式处理器以及与嵌入式处理器分别相连的GPS模块、陀螺仪和转速传感器。所述导航系统还包括与CPU相连的音频解码器(Audio Decoder),所述导航系统还包括与CPU相连的视频转换器(Video D/A)。所述导航系统还包括与CPU相连的网络通讯模块，所述网络通讯模块为GPRS模块或CDMA模块。所述导航系统还包括与CPU相连的外接存储扩展驱动器(SD I/F)。实施例基于嵌入式系统技术的导航系统平台总体设计本技术涉及的车载导航系统定位为车载娱乐、信息平台，系统功能包括导航、ITS、Radio、DVD、倒车后视、蓝牙通信、多媒体播放、车辆信息显示、车身故障诊断以及Internet等功能。图1所示为所开发的导航系统总体方案，导航计算机提供一个系统平台，所有相关功能的硬件、操作系统及组合定位算法，采用软件和相关硬件扩展实现，因而系统配置相当灵活，可以满足各种差异性需求。车载导航系统是集定位技术、地理信息系统与数据库技术、计算机技术、多媒体技术、嵌入式技术、电子技术于一体的集成产品，通过声音和图像提供驾驶员当前车辆位置、路径规划、导航信息和其他多媒体信息。硬件方案采用Samsung公司的ARM9微处理器S3C2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种嵌入式可移植组合导航系统，其特征在于：该导航系统包括CPU、内存、主存储器、触摸显示屏以及GPS/DR模块，所述内存、主存储器以及触摸显示屏与CPU相连，GPS/DR模块包括与CPU相连的嵌入式处理器以及与嵌入式处理器分别相连的GPS模块、陀螺仪和转速传感器。

【技术特征摘要】
1.一种嵌入式可移植组合导航系统，其特征在于该导航系统包括CPU、内存、主存储器、触摸显示屏以及GPS/DR模块，所述内存、主存储器以及触摸显示屏与CPU相连，GPS/DR模块包括与CPU相连的嵌入式处理器以及与嵌入式处理器分别相连的GPS模块、陀螺仪和转速传感器。2.根据权利要求1所述一种嵌入式可移植组合导航系统，其特征在于所述导航系统还包括与CPU相连的音频解码器。3.根据权利要求1所述一种嵌入式...

【专利技术属性】
技术研发人员：李秦君，杨丽君，兀旦晖，
申请(专利权)人：陕西科技大学，
类型：实用新型
国别省市：