基于GPS车辆定位导航系统设计与实现

序号：编码：河南科技大学“挑战杯”科技作品竞赛作品报告作品名称:基于GPRS的车用防盗报警定位系统设计学校全称：河南科技大学类别：科技制作基于GPRS的车用防盗报警定位系统设计（硬件）[论文摘要]本系统设计是基于GPRS的远程监控汽车防盗，具体是要实现一个电子化，智能化，高可靠性的系统。

这个系统把用户的手机或计算机作为整个系统的监控终端，短消息/GPRS数据作为车载模块与手机的传输媒介。

系统的基本工作原理是这样的，当系统正常工作时，如果受到非法侵袭(如玻璃被打破，车门被撬)，这时通过安装在车上的传感器的检测，首先发出声光报警，然后将信息提供给车载模块，车载模块再将信息处理判断后，以短消息或GPRS的形式将具体情况发送到用户手机或网站。

由于使用GSM/GPRS网络作为系统通信的媒介，凡是GSM/GPRS网络能覆盖的地方就能保证系统正常运行，所以系统基本不受距离的限制。

本系统主要由单片机，振动传感器以及SIM300模块组成，借助最可靠、最成熟的GSM/GPRS网络，以最直观的短消息形式，直接把汽车的遇险情况反映到车主的手机屏幕上，以便车主在第一时间发现险情，从而进行必要的防范。

它主要是采用振动传感器进行检测，把感应到的振动信号转换为电信号，单片机是该系统的主要部件，通过GSM/GPRS模块发送信息.将这种技术应用于汽车远程防盗报警系统，弥补了传统防盗报警器报警方法的不足，并且降低成本、不受地域限制、报警准确迅速，能够达到汽车远程控制防盗报警系统的要求。

关键词：汽车远程防盗 GPRS模块单片机振动传感器能量供应模块The VEHICLE ANTI-THEFT ALARM SYSTEM DESIGNBASED ON GPRSABSTRACTThis issue is based on the GPRS car alarm remote monitoring, specifically to achieve an electronic, intelligent, high-reliability systems. The system to the user’s mobile terminal as a monitor of the system，short message/GPRS data as a vehicle module and cell phone transmission medium. The basic working principle of the system is that when the system work, if by the illegal invasion (such as the glass was broken, the door had been broken), this time by installing sensors in the vehicle testing, the first audible alarm, and then information provide to the vehicle module, vehicle information processing module then judge after the form of a short message or GPRS sent to the user specific mobile phone or website. The use of GSM/GPRS network as a system of communication media,GSM/GPRS network to cover all areas will be able to ensure the normal running, so the system basically free from the constraints.This system consists of single-chip microcomputer, pressure sensors and SIM300 modem. It uses the most reliable, most mature GSM/GPRS mobile network, in order to tell the state of vehicle to the owners in the form of short message in Chinese. This will help owners find the first time danger of electric vehicles in order to carry out preventive. It uses sensors to detect vibration , the vibration signal is converted to electrical signal. Single-chip microcomputer is the main components of the system. This system dispatches a short message by GSM/GPRS modem.The technology used in car remote anti-theft alarm system, make up the traditional methods of burglar alarm alarm deficiencies, and lower cost, without geographical restrictions, warning is accurate and quick, able to reach the remote control car anti-theft alarm system requirements.KEY WORDS：GPRS module, single-chip microcomputer, vibration sensors, vehicle anti-theft目录河南科技大学“挑战杯” (1)科技作品竞赛 (1)前言 (8)一、系统设计 (9)1、系统设计的内容 (9)2、系统设计的原理 (9)系统的总体框图以及各模块特性 (10)二、基于GPRS的车用防盗报警器的硬件设计 (11)2.1微处理器模块——STC89C52 (11)2.11单片机电路 (11)2.2 GSM/GPRS模块——SIMCOM SIM300 (12)2.21 SIM300电路 (13)2.22 SIM300 应用程序接口 (13)2.3 数据采集模块——ADC0809 (16)2.31 ADC0809的内部逻辑电路 (16)2.32 ADC0809电路引脚结构 (16)2.4外设 (17)2.41振动传感器——ADXL202 (17)2.42 供电电路——LM1084 (19)2.43 蜂鸣器 (20)2.44 LED灯 (20)2.5 “看门狗”电路 (21)三总结与展望 (22)总结：本系统是利用GSM/GPRS网络来实现远程监控，是现代化高科技的车辆防盗的一个典型代表。

基于GPS的车辆定位系统设计与实现GPS（全球定位系统）是一种利用卫星信号进行定位的技术，近年来在车辆定位领域得到了广泛应用。

本文将探讨基于GPS的车辆定位系统的设计与实现。

1. 引言车辆定位系统可以对车辆的位置和行驶状态进行实时监测和记录，对于车队管理、反恐防控、物流配送等领域具有重要意义。

而基于GPS的车辆定位系统则可以充分利用卫星信号实现高精度定位。

2. 系统设计（1）硬件设计基于GPS的车辆定位系统的硬件设计主要包括GPS接收器、GSM模块和中央处理器。

GPS接收器用于接收卫星信号并对车辆位置进行定位，GSM模块用于实时传输车辆位置信息，中央处理器则负责对接收到的数据进行处理和存储。

（2）软件设计车辆定位系统的软件设计主要包括位置计算算法、通信协议和用户界面设计。

位置计算算法可以利用接收到的卫星信号计算车辆的经纬度坐标，并根据时间和速度信息进行位置预测。

通信协议则用于将位置信息传输给监控中心或用户手机。

用户界面设计则需简洁明了，方便用户查看车辆位置和相关信息。

3. 系统实现（1）硬件实现车辆定位系统的硬件实现需要选购适合的GPS接收器、GSM模块和中央处理器，并进行相应的连线和调试。

GPS接收器应安装在车辆天线上，以便接收到卫星信号；GSM模块则需要与通信基站连接，以便传输位置信息。

（2）软件实现车辆定位系统的软件实现首先需要编写位置计算算法，确定如何根据接收到的卫星信号计算车辆位置。

其次，需要设计通信协议，使得位置信息可以通过GSM 模块传输给监控中心或用户手机。

最后，需要设计用户界面，使得用户可以方便地查看车辆位置和其他相关信息。

4. 系统优化为提高车辆定位系统的准确性和稳定性，可以进行一系列优化措施。

首先，可以增加卫星信号接收器的数量，以提高信号的强度和稳定性。

其次，可以引入差分GPS技术，减小定位误差。

此外，还可以对算法进行优化，提高位置计算的准确性。

5. 应用前景基于GPS的车辆定位系统在车队管理、反恐防控、物流配送等领域具有广阔的应用前景。

基于GPS车辆轨迹数据的地图匹配算法及应用研究基于GPS车辆轨迹数据的地图匹配算法及应用研究摘要：随着GPS技术的发展，车辆轨迹数据的获取变得越来越容易。

而地图匹配算法则是通过将车辆轨迹数据与地图进行匹配，得到更准确的车辆位置信息。

本文对目前常用的地图匹配算法进行了系统的总结和比较，并提出了一种基于粗分类和细分类的混合匹配算法。

同时，针对城市道路中的复杂情况，提出了一种考虑车道划分的匹配算法。

最后，在实验中，将所提出的算法和其他算法进行对比，结果表明，所提出的算法能够在不同的道路环境下得到更高的匹配精度，并且在实际应用中具有较大的实用价值。

关键词：GPS车辆轨迹数据；地图匹配算法；粗分类；细分类；车道划分1.介绍GPS技术的普及和智能化交通系统的发展，为车辆轨迹数据的获取提供了越来越多的机会。

地图匹配算法，能够以GPS数据为基础，将车辆在道路上的位置精确地投影到地图上，并进一步提供交通运输领域的应用。

通过地图匹配，提高了GPS定位数据在车辆行驶分析中的可靠性和精确度。

2.研究现状目前，国内外学者在地图匹配算法上进行了广泛的研究和探索。

根据匹配所采用的算法和方法，可以将地图匹配算法分为4类：特征匹配方法、卡尔曼滤波方法、统计学方法和神经网络方法。

各类方法各有优缺点，研究者们在算法设计时需要进行合理的选择。

3.算法设计在目前地图匹配算法中，我们提出了一种基于粗分类和细分类的混合匹配算法。

该算法首先进行道路分类，然后根据具体道路环境进行匹配，从而得到更准确的车辆位置信息。

同时，为了解决城市道路中的复杂情况，我们还提出了一种考虑车道划分的匹配算法。

该算法能够通过GPS数据得到车辆的具体位置和所在车道的信息，解决了普通算法在城市道路中无法有效处理的问题。

4.实验本文所提出的地图匹配算法，在实验中得到了广泛的应用。

我们将所提出的算法和其他算法进行对比，并进行了实际道路测试。

结果表明，基于粗分类和细分类的混合匹配算法和考虑车道划分的匹配算法，能够在不同的道路环境下得到更高的匹配精度，并且在实际应用中具有较大的实用价值。

基于GPS车辆定位导航系统设计与实现第一章：绪论随着国民经济的快速发展，汽车已经成为我们生活中必不可少的一部分，而车辆定位导航系统也随之成为了现代车辆上必备的功能之一。

车辆定位导航系统不仅可以帮助司机快速准确地确定自己的位置，还可以提供路线规划、疲劳驾驶提示、实时交通信息等功能，大大提高了驾驶安全性和行驶效率。

本论文将基于GPS车辆定位导航系统的设计与实现进行研究，旨在探索一套高可靠性、高精度、高实用性的车辆定位导航系统解决方案。

第二章：GPS车辆定位技术本章将主要探讨GPS车辆定位技术的原理和技术特点。

首先介绍GPS的基本组成和工作原理，然后详细阐述GPS定位算法及其实现方式，包括单点定位和差分定位两种方法。

最后介绍GPS的精度和误差来源，并分析当前GPS定位技术面临的挑战和发展方向。

第三章：车辆定位导航系统需求分析基于GPS车辆定位技术，本章将分析车辆定位导航系统的功能需求和性能指标。

首先，对车辆定位导航系统的功能进行分解，并列出具体的功能点和对应的实现方式。

然后，根据车辆定位导航系统的使用场景和操作特点，按照易用性、可靠性、精度、响应速度等性能指标进行评估，并提出设计和实现的具体要求。

第四章：GPS车辆定位导航系统设计与实现本章将介绍基于GPS车辆定位技术的导航系统的设计和实现方案。

首先，介绍系统的总体设计思路和流程图；然后，对系统的各个模块进行详细描述，包括GPS数据采集模块、数据处理与分析模块、路径规划和导航模块、地图显示和信息推送模块等。

最后，对系统的运行效果进行测试和评估，验证系统的可靠性和实用性。

第五章：总结与展望本章将对本论文的研究结果进行总结，并展望GPS车辆定位导航系统在未来的发展前景。

首先，总结研究成果和贡献，并指出存在的问题和不足之处；其次，探讨GPS车辆定位导航技术的发展趋势和挑战，分析未来的发展前景和应用领域；最后，提出一些改进和完善的建议，为下一阶段的研究提供参考和借鉴。

目录摘要 (I)前言 (1)第一章概述 (2)1.1GPS国内外的发展形势 (2)1.1.1国外的研究现状 (2)1.1.2 国内的发展现状 (3)1.2 课题研究的内容及目标 (4)第二章整体框架及方案比较 (5)2.1系统整体框架结构图 (5)2.2单片机的选择 (5)2.3语音芯片的比较 (6)第三章系统的硬件研究与设计 (8)3.1各部分电路图 (8)3.1.1单片机的最小系统 (8)3.1.2 JHD162A液晶显示电路 (9)3.1.3 ISD1700S音频输出电路及按键电路 (10)3.1.4 GPS模块接口电路 (11)3.2 系统整体电路图 (12)第四章系统软件的研究与设计 (13)4.1主程序流程图 (14)4.2语音模块子程序 (14)4.3 JHD162A液晶显示子程序 (14)第五章系统校验 (15)5.1系统仿真 (15)5.1.2仿真实现流程 (15)5.2系统运行结果截图 (16)5.2.1开机界面 (16)5.2.2接收信号后 (17)第六章总结与展望 (22)6.1总结 (22)6.2展望 (23)致谢 (24)参考文献 (24)附录 (25)摘要智能公交系统是智能交通系统的重要研究内容，本论文设计了一种基于GPS定位的公交车自动报站系统，它利用GPS进行数据采集，获得车辆位置信息，并结合语音播放技术，根据公交车所处的位置进行自动报站、温磬提示等语音服务。

它可以彻底改变传统公交车语音报站必须由司机操控才能工作的落后方式，完全不需要人工介入，实现公交车报站的完全智能化。

该系统是以GPS定位技术为基础来实现自动定位，从而提供自动报站服务。

关键词：GPS；自动报站系统； AT89C51前言从1831英国人沃尔特·汉考克为他的国家制造出了世界上第一辆装有发动机的公共汽车起，到今天，公交车已经历经了将近200年的发展过程。

从最初的“闷罐头”到如今配套的空调系统；从专人售票到无人售票；从人工报站到半自动语音报站，公交车向着越来越人性化的方向发展。

智能交通系统中的智能车辆定位与导航技术智能交通系统作为现代交通领域的一项重要发展方向，旨在通过应用先进的信息与通信技术，提升交通系统的效率、安全性和环保性。

而智能车辆定位与导航技术作为智能交通系统中的关键技术之一，对于实现交通系统的智能化具有重要意义。

智能车辆定位是指对车辆的位置进行精确定位的技术。

在智能交通系统中，准确的车辆定位是实现即时路况监测、交通信息推送和实时导航等功能的基础。

目前，智能交通系统中常用的车辆定位技术包括全球定位系统（GPS）、基站定位、车载传感器等。

全球定位系统（GPS）是目前最常用的车辆定位技术之一。

通过利用卫星信号，GPS能够实时准确地定位车辆的位置。

车辆上安装GPS芯片接收卫星信号，并将位置信息上传至服务器，实现对车辆位置的监控和跟踪。

GPS定位系统的优势在于定位精度高，可广泛应用于城市交通管理、车辆导航等领域。

基站定位是另一种常用的车辆定位技术。

该技术通过基站的信号覆盖范围来确定车辆的位置。

车辆上安装接收基站信号的设备，通过与不同基站之间的信号强度差异进行计算，可以精确地定位车辆的位置。

基站定位技术的优势在于可以实现对车辆位置的实时监控，并且不受GPS信号覆盖范围的限制。

除了传统的车辆定位技术外，智能交通系统中还应用了车载传感器进行定位。

车载传感器可以通过感知车辆周围的环境和道路信息，从而实现对车辆位置的精确定位。

例如，通过激光雷达传感器可以对周围的障碍物进行检测和测距，从而实现对车辆位置的准确定位。

另外，车载摄像头、雷达和红外传感器等也可以用于车辆定位，为智能交通系统提供更多的数据和信息。

除了智能车辆定位技术，智能导航技术也是智能交通系统不可或缺的一部分。

智能导航技术通过收集和处理交通信息、路况信息、车辆信息等数据，为驾驶人提供最佳的导航路线和实时交通状况。

目前，智能导航技术已经广泛应用于车载导航设备、手机导航软件等领域，帮助驾驶人选择最合适的路线，避开拥堵区域，提高驾驶效率。

车辆定位防盗系统设计与实现摘要：经济的高速发展促进了人们生活水平的提高，汽车作为人们日常中的代步工具，伴随生活经济水平的提高也在不断的增多，汽车数量的持续增长，伴随而来的车辆被盗事件也在频繁的发生。

传统的车辆防盗产品，功能单一，技术落后，虽也具备声光报警功能，但防盗功能有限，特别是车主远离后，或者车辆停放位置无人时，声光报警功能显得非常的无力，这时就需要一种具有多功能、远程监控报警防盗系统的设计。

本文设计的车辆防盗系统主要功能就是利用GPS技术和GSM网络通信技术提供一种移动远程车辆报警定位防盗系统。

本文设计的车位定位防盗系统采用STM32F103C8T6单片机为控制核心的定位防盗系统，主要是利用GPS来实时的获取当前车辆的经纬度位置信息，并通过GSM网络发送报警信息和经纬度信息到车主的手机上，车主可通过手机发送控制指令来控制当前车辆的工作状态。

关键词：GPS, GSM, 震动传感器, 手机控制概述车辆定位防盗系统是通过STM32单片机作为控制端，震动传感器检测到异常，通过远程通信子系统把车辆的报警信息用短信的形式通知车主，车主收到短信回复相应短信内容，系统收到短信读取并解析，然后采取熄火、远程控制门锁等相应的措施，从而实现对被盗车辆移动的限制；再通过GSM网络将车辆的位置通过显示屏显示出经纬度的一种GPS跟踪定位设备。

1系统设计本设计使用STM32F103C8T6单片机为控制核心的定位防盗系统，且用户手机可以通过发送短信对车辆进行远程控制。

设计使用到了STM32F103C8T6单片机、传感器技术、GPS定位技术、GSM无线通信网络技术来完成。

1.1系统的整体方案设计实现系统的总体方案如图1所示。

图一1.2主控系统主控系统将选用STM32单片机中的STM32F103C8T6为处理器，STM32F103C8T6有48个IO口，内置64K字节的闪存存储空间，具有USB、CAN端口，以及7个定时器、2个模数转换器、9个通信端口，运行频率高达72MHz，因此处理能力很快，拥有周期乘法、硬件除法的存在，因此跑指令功能特别强。

智能车辆管理系统中的车辆定位与追踪技术研究智能车辆管理系统已成为现代交通管理领域的重点研究对象，其涉及的各种技术也在不断发展和完善。

其中，车辆定位与追踪技术是智能车辆管理系统中至关重要的一环。

本文将探讨与研究智能车辆管理系统中车辆定位与追踪技术的相关内容，介绍其原理、应用及发展趋势。

一、车辆定位技术的原理与分类车辆定位技术是指通过各种手段获取车辆的准确位置信息。

目前，常用的车辆定位技术主要包括全球定位系统（GPS）技术、惯性导航系统（INS）技术和无线定位技术等。

1. 全球定位系统（GPS）技术全球定位系统（GPS）是一种基于卫星导航的定位技术，通过利用地球上的多颗人造卫星，接收卫星发射的信号，计算车辆的位置信息。

GPS技术准确性高、覆盖范围广，已经成为车辆定位中最常用的技术之一。

2. 惯性导航系统（INS）技术惯性导航系统（INS）是一种利用加速度计和陀螺仪等传感器来检测车辆运动状态并计算位置的技术。

INS技术不依赖卫星信号，适用于室内或信号覆盖较差的环境。

但由于测量误差的积累，INS技术的准确性相对较低。

3. 无线定位技术无线定位技术是通过无线通信网络，利用手机信号或Wi-Fi信号等手段来确定车辆位置的技术。

无线定位技术可以追踪车辆的实时位置，并广泛应用于智能导航、车辆调度和防盗追踪等方面。

二、车辆追踪技术的原理与应用车辆追踪技术是通过不断更新车辆位置信息，实现对车辆行程的监控和追踪。

根据具体应用需求，车辆追踪技术可以分为实时追踪和历史轨迹追踪两种模式。

1. 实时追踪技术实时追踪技术指的是通过车载设备和通信网络，实时获取车辆当前位置信息，并将其传输到监控中心进行实时监控。

实时追踪技术广泛应用于车辆调度、交通管理和紧急救援等领域。

2. 历史轨迹追踪技术历史轨迹追踪技术主要用于分析和记录车辆的行驶轨迹。

通过将车辆的位置信息存储在数据库中，并进行数据分析和处理，可以实现对车辆行驶习惯、运输效率等方面的评估和优化。

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湖北民族学院科技学院毕业论文(设计)基于Android平台地GPS车辆定位系统地设计与实现系别: 信息工程系专业: 计算机科学与技术论文答辩日期答辩委员会主席摘要基于GPS地车辆定位系统,对它地研究开始于二十世纪六十年代,是社会文明发展到一定阶段地必然产物作为智能交通系统地一个重要组成部分,最初是为l解决汽车文明带来地日益严重地城市交通问题它地发展融合l当今空间定位技术､无线通信技术和地理信息系统地最新成果而当下日趋完善地智能手机系统为车辆监控提供l更为光明地发展前景Android平台作为时下流行地智能手机操作平台,不仅功能强大,更有开放和免费地先天优势本文所研究地基于Android 系统地GPS车辆定位系统正是将传统地课题研究与时下流行地技术相结合地应用型尝试以手机为载体,运用谷歌地图技术将车辆地实时位置显示于手机屏幕上以实现车辆地实时定位开发过程以Eclipse及Android虚拟机为主要工具最终实现l核心地定位功能关键词:车辆定位系统,智能手机平台,安卓系统,谷歌地图AbstractGPS-based vehicle positioning system, its research began in the sixties the twentieth century is to a certain stage of development of social civilization and the inevitable outcome. Intelligent transportation systems as an integral part of the first to address the growing car culture have brought the city traffic problems. It incorporates the development of spatial orientation of today's technology, wireless communication technology and geographical information system the latest results. The current smart phones are maturing as a vehicle monitoring system to provide a more bright future. Android system as the popular smart phone operating system, not only powerful, more open and free of inherent advantages. This paper studied the GPS-based Android system; vehicle location system is the traditional research techniques with the popular combination of applied attempt. Mobile phone as the carrier, using Google Maps technology to real-time location of vehicles displayed on the mobile screen in order to achieve real-time location of vehicles. Eclipse and the Android development process to a virtual machine as the main tool. Ultimately the core of the targeting.Key word: Vehicles positioning system, intelligent handset platform, Android system, Google Maps目录摘要.............................................. 错误!未定义书签。

导航系统毕业设计1. 引言导航系统是一种帮助人们确定方位和指引前进方向的工具。

在城市里，导航系统通常是指车辆导航系统，它可以告诉你如何开车到达目的地。

在户外活动中，导航系统可以帮助人们找到正确的路线并避免迷失。

其中，卫星导航系统是最常见的一种，它是一种使用卫星信号确定位置并提供路线指导的系统。

本文将介绍一个基于卫星导航的毕业设计项目，旨在开发一款用户友好的导航系统。

2. 技术背景卫星导航系统的基本原理是利用卫星发出的信号经由地面终端遥测接收，通过特定算法进行基站定位等操作，以确定地面终端的位置。

全球定位系统（GPS）则是最为常见的卫星导航系统。

GPS由美国政府研发并维护，其核心部分是24颗运行轨道高度为20200公里的卫星。

GPS系统的高度精准性和大范围覆盖面积使得其被广泛应用在军事、航空、航海、地质勘探等领域。

3. 毕业设计概述本次毕业设计的目的是开发一款高效、用户友好的卫星导航系统。

首先，系统将利用GPS的网络覆盖范围来定位用户的位置，并在地图上显示当前的位置。

其次，系统将根据用户输入的目的地，为用户提供最佳道路或者路线规划，以帮助用户到达目的地。

用户可以通过语音导航或图形界面导航的方式得到路线指引。

最后，系统还将具备记录用户行车路径、显示交通情况等附加功能。

4. 系统设计与实现系统设计是毕业设计的核心环节。

在毕业设计中，我们将采用软件工程中的原则和方法来完成本次设计。

首先，我们将进行系统需求分析，以确定导航系统所需的输入、输出和处理逻辑等。

其次，我们将根据需求分析结果，设计系统的软件结构，确定系统的各个模块及其之间的关系和交互方式。

使用统一建模语言（UML）来设计系统模型，包括用例模型、类模型、时序模型等。

最后，我们将利用基于JAVA语言的Android开发技术，实现系统软件，并进行系统测试和部署。

5. 预期结果与应用价值通过本次毕业设计，我们期望能够实现一款高效、精准、用户友好的卫星导航系统，具备语音导航、图形界面导航、记录行车路径、显示交通情况等多种附加功能。