便携式导航系统PND的设计与实现
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摘要
消费者对GPS(全球定位系统)导航设备的需求正在高涨,尽管目前导航设备民用消费市场仍然以车载导航应用为主,但个人休闲用导航设备所占比例也有显著增长,而汽车导航市场从2001以来,也从内置式车载导航设备向手持式个人便携导航设备PND(Personal Navigation Devices)转移,这种手持设备既能随身携带,也可以在车内使用。
本文给出了一个PND系统的硬件和软件的设计方案。文章结合嵌入式设计的特点,基于这个系统所要实现的功能,选择硬件和操作系统,达到这个设备价格较便宜,体积较小,便于携带的特点,以解决传统车载导航设备不利于随身使用的问题。
本文重点阐述了在这个设备上导航软件系统的功能设计和实现,针对地图浏览、地图匹配、路径规划等核心算法提出了分析和讨论,给出了实现的方法,突出专业性和简单易用的特点。同时结合导航地图数据库的设计原理,以“神达C720导航软件设计”作为实例,分析了这些设计的性能。
本文在研究此课题时充分考虑目前市场竞争对手的情况,以及整体方案的成本,设计的方案具有一定的市场成熟度,目前已经有基于这个方案的设备转化成产品投入市场。
Utilization of GPS (Global Positioning System) navigation devices is booming remarkably at the present time. Although the civil navigation devices market is dominated by GPS vehicular navigation systems nowadays, the proportion of personal portable navigation devices is rising dramatically as well. Since 2001, the vehicular navigation market has been transferred from the devices mounted inside cars to the PNDs (Personal Navigation Device).
A design project of PND system including the hardware and the software is provided in this dissertation. The PND designed utilizes the technologies of embedded systems and has advantages of lower cost, smaller size and easier-carrying, which could solve the problems that the vehicular navigation devices are too heavy to be carried on body.
The author describes in detail the design theories and the realization methods of the navigation software system. The emphases are on the analysis and discussion about the core algorithm on map browsing, map match and route planning etc. The methods proposed in paper integrate the professionalism and the advantages of operating easily. The navigation software design of Mio C720 is introduced as example to analyze the design capability.
Considering the competitors' circumstances and the design cost, the project in this dissertation occupies a certain degree of market maturity. Productions based on this project have already been marketed.
本文给出了一个PND系统的硬件和软件的设计方案。文章结合嵌入式设计的特点,基于这个系统所要实现的功能,选择硬件和操作系统,达到这个设备价格较便宜,体积较小,便于携带的特点,以解决传统车载导航设备不利于随身使用的问题。
本文重点阐述了在这个设备上导航软件系统的功能设计和实现,针对地图浏览、地图匹配、路径规划等核心算法提出了分析和讨论,给出了实现的方法,突出专业性和简单易用的特点。同时结合导航地图数据库的设计原理,以“神达C720导航软件设计”作为实例,分析了这些设计的性能。
本文在研究此课题时充分考虑目前市场竞争对手的情况,以及整体方案的成本,设计的方案具有一定的市场成熟度,目前已经有基于这个方案的设备转化成产品投入市场。
Utilization of GPS (Global Positioning System) navigation devices is booming remarkably at the present time. Although the civil navigation devices market is dominated by GPS vehicular navigation systems nowadays, the proportion of personal portable navigation devices is rising dramatically as well. Since 2001, the vehicular navigation market has been transferred from the devices mounted inside cars to the PNDs (Personal Navigation Device).
A design project of PND system including the hardware and the software is provided in this dissertation. The PND designed utilizes the technologies of embedded systems and has advantages of lower cost, smaller size and easier-carrying, which could solve the problems that the vehicular navigation devices are too heavy to be carried on body.
The author describes in detail the design theories and the realization methods of the navigation software system. The emphases are on the analysis and discussion about the core algorithm on map browsing, map match and route planning etc. The methods proposed in paper integrate the professionalism and the advantages of operating easily. The navigation software design of Mio C720 is introduced as example to analyze the design capability.
Considering the competitors' circumstances and the design cost, the project in this dissertation occupies a certain degree of market maturity. Productions based on this project have already been marketed.
引文
[1]李天文GPS原理及应用 科学出版社2003年9月第一版
[2]李明峰GPS定位技术及其应用 国防工业出版社
[3]张其善/吴今培/杨东凯 智能车辆定位导航系统及应用 科学出版社2002年4月
[4]黄智伟6PS接收机电路设计 国防工业出版社2005年6月第一版
[5]网络资料 基于ARM处理器的GPS导航系统设计报告
[6]李/宋顶立/张双江/李哲/刘建光/王志良 两种改进的最优路径规划算法北京科技大学学报
[7]任福 硕士论文 基于PDA的个人移动导航系统的设计与实现
[8]乔建刚/荣建/任福田/刘小明GPS和GIS在智能交通系统中的应用 华中科技大学学报(城市科学版)
[9]陈俊勇/胡建国 建立中国差分GPS实时定位系统的思考1998年
[10]高成发GPS测量 人民交通出版社2000年
[11]黄劲松/李征航GPS快速静态定位技术 武汉测绘科技大学学报1996年
[12]刘大杰/施一民/过静君 全球定位系统(GPS)的原理与数据处理 同济大学出版社1996年
[13]施品浩 GPS定位技术的又一里程碑-RTK导航1994年
[14]王广运/郭秉义/李洪涛 差分GPS定位技术与应用 电子工业出版社
[15]徐绍铨/张华海/杨志强等GPS测量原理及应用 武汉测绘科技大学出版社1998年
[16]张勤/李家权 全球定位系统(GPS)测量原理及其数据处理基础 西安地图出版社
[17]黄智伟 无线发射与接收电路设计 北京航空航天大学出版社2004年
[18]胡伍生 GPS测量原理及其应用 人民交通出版社2002年
[19]黄袁斌/孙永荣/沈雪松/陈武 高精度车载导航定位系统的研究 南京航空航天大学 香港理工大学
[20]宫雨生/徐爱功 车载GPS/DR/电子地图组合定位导航研究 辽宁工程技术大学学报2005年4月
[21]詹荔栩/纪安妮/郭东辉 基于Palm OS平台的GPS个人导航软件开发 电讯技术2004年第2期
[22]黄俊/罗钧 基于GPS/DR的嵌入式车载导航系统研究 仪器仪表学报2005年8月
[23]刘有源/黄新明/陈定方/刘金鹏KIWI 数据格式在导航系统中的应用研究计算机辅助设计与图形学学报2003年4月
[2]李明峰GPS定位技术及其应用 国防工业出版社
[3]张其善/吴今培/杨东凯 智能车辆定位导航系统及应用 科学出版社2002年4月
[4]黄智伟6PS接收机电路设计 国防工业出版社2005年6月第一版
[5]网络资料 基于ARM处理器的GPS导航系统设计报告
[6]李/宋顶立/张双江/李哲/刘建光/王志良 两种改进的最优路径规划算法北京科技大学学报
[7]任福 硕士论文 基于PDA的个人移动导航系统的设计与实现
[8]乔建刚/荣建/任福田/刘小明GPS和GIS在智能交通系统中的应用 华中科技大学学报(城市科学版)
[9]陈俊勇/胡建国 建立中国差分GPS实时定位系统的思考1998年
[10]高成发GPS测量 人民交通出版社2000年
[11]黄劲松/李征航GPS快速静态定位技术 武汉测绘科技大学学报1996年
[12]刘大杰/施一民/过静君 全球定位系统(GPS)的原理与数据处理 同济大学出版社1996年
[13]施品浩 GPS定位技术的又一里程碑-RTK导航1994年
[14]王广运/郭秉义/李洪涛 差分GPS定位技术与应用 电子工业出版社
[15]徐绍铨/张华海/杨志强等GPS测量原理及应用 武汉测绘科技大学出版社1998年
[16]张勤/李家权 全球定位系统(GPS)测量原理及其数据处理基础 西安地图出版社
[17]黄智伟 无线发射与接收电路设计 北京航空航天大学出版社2004年
[18]胡伍生 GPS测量原理及其应用 人民交通出版社2002年
[19]黄袁斌/孙永荣/沈雪松/陈武 高精度车载导航定位系统的研究 南京航空航天大学 香港理工大学
[20]宫雨生/徐爱功 车载GPS/DR/电子地图组合定位导航研究 辽宁工程技术大学学报2005年4月
[21]詹荔栩/纪安妮/郭东辉 基于Palm OS平台的GPS个人导航软件开发 电讯技术2004年第2期
[22]黄俊/罗钧 基于GPS/DR的嵌入式车载导航系统研究 仪器仪表学报2005年8月
[23]刘有源/黄新明/陈定方/刘金鹏KIWI 数据格式在导航系统中的应用研究计算机辅助设计与图形学学报2003年4月