基于GPS无线通信模块的车队监控系统的设计与实现

发布时间：2017-07-19 07:08

  本文关键词：基于GPS无线通信模块的车队监控系统的设计与实现

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【摘要】：国内外关于全球卫星定位系统(GPS)的车辆位置的监控系统研究较多。一般通过GPS收集车辆的位置信息,通过移动通信技术把相应的位置信息发送到监控系统。监控系统与地理信息系统(GIS)配合呈现车辆实时的位置状态,以达到车辆监控的目的。但是,这些研究主要针对单一车辆在整个GIS中的位置监控,针对一个行进车队的监控系统研究却没有,本文将开展基于GPS定位技术和ISM通信技术的行进车队监控系统的研究。论文首先针对车队监控系统的定位和通信两个关键技术开展研究,通过对系统需求的满足程度、技术的成熟度、获取的成本几方面的综合分析,采用了基于GPS的定位技术和基于ISM的无线通信技术的总体方案,依据两项关键技术,完成了车队监控系统的总体设计。系统通过GPS获取到车队各个车辆的位置信息,并通过ISM无线通信技术完成整个车队位置信息的收集。系统的实时性较好,达到秒级。然后,论文针对系统硬件进行详细设计,系统硬件包括控制单元、定位单元和通信单元等几个部分。其中,控制单元采用S3C6410处理器,定位单元采用基于SiRF3的GStar GS-87模块,通信单元采用工作于ISM频段的nRF905无线射频芯片。为了便于传输模块和定位模块的硬件接入,采用Tiny6410开发板。以Android开发平台为基础,在地图支撑软件的基础上,编写了车队监控系统APP软件。软件通过传输单元发送和接收其它车辆的位置信息及心跳,通过定位单元收集车辆当前的位置信息。车辆自身的位置和车队其它车辆的位置信息通过不同的图标直观地显示在地图上,提高了系统的易用性。系统完成了基于Tiny6410的硬件开发,操作系统移植,硬件驱动程序开发和APP软件的设计与实现,并通过性能和功能测试对系统进行验证,实现了对行进车队的监控。
【关键词】：车队监控 ISM通信 nRF905 GPS GIS Android
【学位授予单位】：中国科学院大学(工程管理与信息技术学院)
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TP277
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第一章 绪论10-16
• 1.1 研究背景与意义10-11
• 1.2 车队监控系统的研究进展11-14
• 1.2.1 车辆位置监控系统研究概况11
• 1.2.2 国外技术研究现状11-12
• 1.2.3 国内技术研究现状12-14
• 1.3 本文主要研究内容14-16
• 第二章 监控系统关键技术与需求分析16-26
• 2.1 监控系统的定位技术16-20
• 2.1.1 定位技术的研究16
• 2.1.2 GPS定位系统介绍16-18
• 2.1.3 GPS定位原理18-20
• 2.3 监控系统的通信技术20-22
• 2.3.1 通信技术的研究20-21
• 2.3.2 ISM通信技术21-22
• 2.4 需求分析22-23
• 2.5 车队监控系统的总体设计23-25
• 2.5.1 系统功能23
• 2.5.2 总体设计23-25
• 2.6 本章小结25-26
• 第三章 监控系统的硬件方案26-36
• 3.1 硬件结构设计26-27
• 3.2 控制单元27-30
• 3.2.1 控制单元的研究27-28
• 3.2.2 控制单元的特性28-30
• 3.3 定位模块30-32
• 3.3.1 定位模块的研究30
• 3.3.2 定位模块的特性30-32
• 3.4 通信模块32-34
• 3.4.1 通信模块的研究32
• 3.4.2 通信模块的特性32-34
• 3.5 显示模块34-35
• 3.6 本章小结35-36
• 第四章 监控系统的操作系统及支撑软件设计36-42
• 4.1 操作系统的设计36-39
• 4.1.1 操作系统的研究36-37
• 4.1.2 操作系统Android的特性37-39
• 4.2 地图支撑软件的设计39-40
• 4.2.1 地图软件的研究39-40
• 4.2.2 高德地图的特性40
• 4.3 本章小结40-42
• 第五章 监控系统的软件设计42-68
• 5.1 车队监控系统软件体系结构42-43
• 5.2 监控系统软件平台的搭建43-49
• 5.2.1 建立交叉编译环境43-45
• 5.2.2 BootLoader的移植45-46
• 5.2.3 Linux操作系统的移植46-48
• 5.2.4 Android系统的移植48-49
• 5.3 GPS数据采集与处理49-53
• 5.3.1 GPS定位信息的数据格式49-52
• 5.3.2 数据截取52-53
• 5.4 ISM数据传输53-59
• 5.4.1 nRF905初始化的设置53-55
• 5.4.2 nRF905工作模式的研究55-56
• 5.4.3 nRF905数据发送56-57
• 5.4.4 nRf905数据接收57-58
• 5.4.5 驱动程序编译方式的研究58-59
• 5.5 Android服务的开发59-63
• 5.5.1 Android硬件抽象层的开发59-61
• 5.5.2 Android JNI方法的开发61
• 5.5.3 Android硬件服务接口的开发61-63
• 5.6 GIS地图APP的开发63-67
• 5.6.1 Eclipse开发环境的搭建63-65
• 5.6.2 车队系统内通信协议的定义65-66
• 5.6.3 GIS地图APP设计66-67
• 5.7 本章小结67-68
• 第六章 系统测试与验证68-76
• 6.1 系统的安装68-69
• 6.2 定位模块的测试69-71
• 6.3 通信模块的测试71-74
• 6.4 系统集成测试74-75
• 6.5 本章小结75-76
• 第七章 结论与展望76-78
• 7.1 总结76-77
• 7.2 后续工作77-78
• 参考文献78-82
• 致谢82-84
• 个人简历、在学期间发表的论文与研究成果84

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1 李阳,王应雪;基于网络的监控系统的建设[J];微电脑世界;2003年01期

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8 朱立伟;张智勇;包左军;龚柏岩;;公路监控系统现行国家及交通行业标准分析[J];交通标准化;2009年19期

9 罗涛;;浅析黄延高速隧道供电监控系统[J];今日科苑;2009年24期

10 张聪;王辉;孙博月;;监控系统的设计原则与方案[J];中小企业管理与科技(上旬刊);2013年04期

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1 周秀云;;浅谈监控系统发展[A];第二十届中国（天津）'2006IT、网络、信息技术、电子、仪器仪表创新学术会议论文集[C];2006年

2 周秀云;;浅谈监控系统发展[A];第二十届中国（天津）’2006IT、网络、信息技术、电子、仪器仪表创新学术会议论文集[C];2006年

3 李民;;监控系统在城域范围的应用[A];天津市电视技术研究会2009年年会论文集（1）[C];2009年

4 王峥瀛;周文;谭华;汤正阳;;三峡梯调监控系统完善方案及实现[A];中国水力发电工程学会信息化专委会2009年学术交流会论文集[C];2009年

5 林荔;陈汇;;福建省气象资料上行监控系统[A];第28届中国气象学会年会——S1第四届气象综合探测技术研讨会[C];2011年

6 于雪龙;林则亮;吴强;陈华;龙靖;;水利闸(站)群监控系统的设计与实现[A];第六届全国计算机应用联合学术会议论文集[C];2002年

7 杨佳;华钢;;货轮监控系统的设计和应用[A];第十五届全国煤矿自动化学术年会和中国煤炭学会煤矿自动化专业委员会学术会议论文集[C];2005年

8 陈云波;;合肥电信动力监控系统改进的几点构想[A];2005年安徽通信论文集[C];2006年

9 朱晓军;丁铭雄;李成喜;;矿友煤炭产量监控系统的设计[A];AECC专题学术研讨会论文集[C];2007年

10 薛彦波;何凤有;吕现钊;王敦胜;;煤化工煤储运监控系统研究[A];中国计量协会冶金分会2008年会论文集[C];2008年

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1 记者 孙宜华 通讯员 谭晓平;年底前八成乡镇配备监控系统[N];连云港日报;2007年

2 记者 杨丽英 张春亮;山西开工建设企业须安装污染源监控系统[N];中国冶金报;2007年

3 伊鸣;升级监控系统减轻煤企负担[N];中国煤炭报;2008年

4 林荫;山西省 三级森林监控系统启用[N];中国安全生产报;2009年

5 赵彦东 记者 马怀华;我市煤矿产量及税费监控系统在全省推广[N];鸡西日报;2010年

6 通讯员 钟臣彪;长汀建设校园“全球眼”监控系统[N];闽西日报;2010年

7 记者 陈岩　王皓;哈尔滨联通建设泊车监控系统[N];人民邮电;2010年

8 梁健　小全;泾阳建成社会救助动态监控系统[N];咸阳日报;2011年

9 江建方;危废信息化监控系统建成[N];中国环境报;2014年

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1 于兴治;国家行政监控系统的分析理论与应用研究[D];大连理工大学;2010年

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9 杜狄松;绿色数据中心能耗监控系统研究[D];浙江工业大学;2015年

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本文编号：561667