基于ARM的車載導航系統(tǒng)的研究與設計

1、基于arm的車載導航系統(tǒng)的研究與設計在當今社會，汽車成為城市主要的交通工具之一，也越來越成為人們生活中不行缺少的一部分。實現(xiàn)對汽車越發(fā)精確的導航和定位，將使外出旅行變得越發(fā)快捷便利，同時對充實我國的交通情況也具有重要意義。目前，國內(nèi)因為存在著導航衛(wèi)星信號簡單受到外部干擾或屏蔽的問題。例如，當車輛行駛在城市高樓區(qū)、地下隧道內(nèi)、立交橋下時，因為衛(wèi)星信號受到遮擋而簡單臨時“走失”，而使gps接收機無法給出定位解或定位精度很差。dr系統(tǒng)可以實現(xiàn)延續(xù)自主的導航定位，抗干擾性強，但是dr方向誤差較大，且隨時光堆積，無法長久用法。針對這些狀況，本文給出一種利用微處理器s3c44b0x開發(fā)板作為中心處理單元，

2、利用gps模塊提供位置數(shù)據(jù)和dr模塊的航位推算，經(jīng)過聯(lián)合卡爾曼濾波，終于通過信息融合和地圖匹配，在彩色(lfubk909a)模塊上顯示出來。1 系統(tǒng)硬件設計11 系統(tǒng)硬件組成基于的gpsdr導航系統(tǒng)原理1所示，系統(tǒng)主要包括arm微控制器、gps系統(tǒng)、航位推算(dr)系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理單元、顯示lcd單元。其中，dr系統(tǒng)所用的主要硬件包括航向傳感器以及距離(速率)傳感器。因此，選用crs03角速度提供角速度，它用法硅性技術，在強烈沖擊和震驚條件下仍然能夠保持卓越的性能。里程計主要由安裝在車輪上的傳動拾取裝置和脈沖信號發(fā)生組成，車輪每轉(zhuǎn)動一個固定角度，里程計就輸出一個脈沖信號，在一定時光內(nèi)里程計輸出的

3、脈沖總數(shù)，乘以合適的刻度系數(shù)，就可以得到車輪在這段時光所滾過的距離。采納rockwell公司研制的高性能的jupiter gpsoem：接收機來實現(xiàn)gps定位，接收板的主要技術指標如下：(1)定位精度：定位精度小于15 m(無sa時)；(2)跟蹤能力：同時跟蹤12顆衛(wèi)星；(3)操作環(huán)境：工作溫度范圍是-40+85；(4)單一+5 v供電，有兩個半雙工的串口；串口1用于輸出定位結果和接收對其舉行初始化的寫入，串口2用于接收差分信息122 信息融合采納聯(lián)合卡爾曼舉行信息融合。它是一個兩級數(shù)據(jù)處理過程，利用信息分配原則來消退各子系統(tǒng)估量的相關性，分配后的信息與局部傳感器信息舉行融合，完成局部傳感器的

4、信息更新，更新后的局部信息融合成一個新的全局狀態(tài)估量，3所示。囫圇組合導航系統(tǒng)工作正常時，dr系統(tǒng)含有三個濾波器，其中兩個分離處理位移信息和航向信息，局部濾波器處理航位推算的導航信息；再將dr和gps的導航信息輸送到主濾波器舉行最優(yōu)融合產(chǎn)生高精度的導航信息。13 lcd子系統(tǒng)設計車載系統(tǒng)的顯示裝置采納了320×240點陣式52英寸彩色液晶顯示屏 (lfubk909a)，由于s3c44b0內(nèi)嵌lcd控制器(支持320×240顯示屏)，無需外接lcd顯示控制器，簡化了設計。內(nèi)嵌的lcd控制器采納dma方式將顯示緩存中的圖像數(shù)據(jù)傳輸?shù)酵獠縧cd驅(qū)動電路，支持單色，4級灰度和16級

5、灰度模式以及256級彩色的lcd。圖4是s3c4480與 lfubk909a的接口。2 軟件設計該導航系統(tǒng)的軟件開發(fā)是在ads 12開發(fā)環(huán)境下完成的。軟件主要采納編寫，在整體編譯調(diào)試通過和運行正常后，用法ads 12開發(fā)環(huán)境中的片上調(diào)試功能，將源程序燒錄到flash，這樣將jtag和電源斷開重新上電后，程序就可以脫機運行了。圖5是主線程的軟件流程圖。將gps接收機的輸出信息與dr系統(tǒng)所得的距離變幻量d和航向角信息傳送到嵌入式s3c4480中，首先利用相應的軟件舉行兩套數(shù)據(jù)的時空同步，然后利用卡爾曼濾波器舉行組合處理。有關校正計算，可以在計算機上實現(xiàn)，無需反饋回子系統(tǒng)。組合處理gps和dr數(shù)據(jù)，可以實時舉行，也可以測量后實施。圖6是聯(lián)合卡爾曼濾波器的軟件流程圖。3 結 語基于arm7采納gpsdr組合導航系統(tǒng)來克服單獨采納gps信號易走失和航位推算dr的缺點，通過數(shù)據(jù)濾波處理和信息融合算法，使得定位誤