摘 要

车辆导航系统是近几年发展起来，是智能交通系统的一部分。随着人们对出行个性化的要求和城市交通拥塞，人们对车辆导航的要求日益增加。GPS车载导航系统能很好的满足个性化的出行要求和解决交通拥塞问题，相信以后一定会成为车上的基本设备。

在车辆实时定位监控系统中，精确定位和无线网络传输和地理信息系统是密不可分的三个部分。全球定位终端能够连续、实时地为全球用户提供高精度的位置，时间，速度等数据。因此车辆监控系统的的精确定位功能可以依靠全球定位系统来实现；中国移动通信的公用无线通信网络（GSM）为定位终端和监控中心之间提供了通信通道，具有覆盖面广，通信费用低等特点；地理信息系统（GIS）以地理空间数据库为基础，能够提供多种空间的和动态的地理信息，因此车辆监控系统中应该基于地理信息系统构建监控中心的软件系统。

在设计中，车载部分主要由GPS模块与GPRS模块构成。GPS接收机只要处于工作状态就会不断的接收和计算出GPS导航定位信息，并且同时通过RS232串口把数据发送到GPS接收机，GPS接收机将GPS定位信息进行判别并提取所需要的有用数据（如当前目标的经纬度坐标、海拔、速度和时间等），然后进行实时显示，同时系统可根据GPS的相关数据进行相应的比较以达到汽车监控的目的。

关键词：全球定位系统，车载终端，车辆监控，GPS模块

Abstract

The vehicle navigation technology developed in recent years，as an important part of the intelligent transport system，applies the GPS to the GPS to vehicle，As people’s personal travel requirements and the intensification of urban traffic tension，the vehicle navigation service has a very large market. So it will certainly become a basic equipment of an car soon after.

In the real-time vehicle positioning and surveillance system，accurate positioning，wireless network transmission and geographic information system are three inseparable and co-related functional parts，GPS terminal can supply the accurate position，velocity and time information continuously，so the vehicle monitoring system can get positioning information from GPS，China Mobile’s GSM network supplies communication link between GPS terminal and monitoring system，It has larger range of coverage area and lower costs as compared to other network，The map used in the system is based on the vector geographic，It supplies rich spatial and dynamic geographic information，so in the real-time vehicle positioning and surveillance system，we develop our monitoring software system based GIS,

In this design, the vehicle part was composed of GPS module and GPRS module. GPS receivers will receive and calculate GPS navigation and positioning information when it works and it could send the data to the GPS receiver through RS232 serial simultaneously. GPS receivers identify and extract useful information it needed from GPS positioning. (such as the current objectives of the longitude and latitude coordinates, altitude, speed and time) and real time display, meanwhile system can achieve the purpose of monitoring vehicle based on GPS’s relevant data for the comparison.

Key words: global positioning system, vehicle carries the terminal, vehicles monitoring, GPS module

目录

摘 要 2

Abstract 3

第一章 绪 论 5

1.1 课题背景 5

1.2 国内外研究概况以及GPS发展趋势 6

1.2.1 国内外研究概况 6

1.2.2 GPS发展趋势 6

1.3 车辆监控系统的概述和组成 7

1.4 本文主要研究内容 8

第二章 基于GPS/GPRS的车辆监控系统的简介 9

2.1 GPS信号 9

2.2 GPS组成 9

2.3 GPS定位方法和设计方案 10

2.3.1 GPS定位方法 10

2.3.2 GPS设计方案： 11

第三章 硬件设计 12

3.1 GPS接收机 13

3.1.1 GPS接收机概述 13

3.1.2 WD-G-ZX4120型接收机 14

3.2 GPRS模块硬件设计 15

3.2.1 GPRS模块的串口电路设计 15

3.2.2 GPRS模块的SIM卡电路设计 16

3.2.3 GPRS模块的音频电路设计 16

3.3 单片机C8051F020的接口电路设计 17

3.4 电源模块 19

3.5 电平转换模块 20

3.5.1 通讯接口RS232串口 20

3.5.2 MAX232芯片 21

3.6 LCD显示部分 22

第四章 软件设计 23

4.1车载终端软件结构组成 23

4.2 主程序模块 25

4.2.1 车载终端接受命令软件设计 25

4.2.2 车载终端上传数据软件设计 25

4.3 GPS数据提取 26

4.3.1 数据格式 26

4.3.2 串口设置 26

4.3.3 获取GPS数据 27

4.4 GPRS无线通信模块实现数据传输 28

4.4.1 AT指令的调试 29

4.4.2 GR47建立TCP/IP连接的原理 29

4.4.3 关闭GPRS连接 29

第五章 误差分析 31

5.1 GPS定位常用观测值 31

5.2 GPS定位的误差原因 31

第六章 总结和展望 33

6.1 总结 33

6.2 展望 33

参考文献 34

致谢 36

第一章 绪 论

1.1 课题背景

近几年，移动通讯发展迅速，由原来的单纯通话服务，添加了许多增值业务，通讯的硬件和软件得到了很大的进步。电信服务提供商已经把目光投向了的移动应用市场，增添了移动应用程序商店，移动应用程序越来越广泛。

GPS系统在实际使用中具有非常大的用途，应用也非常广泛，比如生活中，生产中和科研等方面。GPS系统和现在发展迅速的移动通信技术结合起来能够把GPS产生的精确的地理位置发送到指定的地方，能够产生非常大的功能。GPS从产生到此案在应用在了很多的领域，并且表现优良。随着技术的发展，单纯的定位数据如果能和其他的技术相结合，把采集的数据通过无线通信技术，发送到GPS系统上，能够提高GPS数据的应用，本文主要说明的就是通过嵌入式系统把GPS数据通过GPRS网络传送到GPS系统上，来显示GPS数据所定位的位置。