嵌入式
公交自动报站器系统的原理及特点:
1.基于GPS公交自动报站器系统的原理概述本文提出的新型公交车自动报站系统的基本原理。
通过GPS接收机接收GPS工作卫星的导航信息,从而解算出车辆目前的经、纬度等信息;根据GPS定位数据计算出公交车的实时坐标,将其与站点坐标相比较,当公交车驶入站点一定距离范围内时,不用人工干预,系统自动报站。将位置信息与数据库中电子矢量地图进行匹配,根据公交车位置的不同,LCD显示屏上显示不同的公益信息、广告信息和景点信息等。在离站、到站和拐弯点阈值范围内语音提示的同时,在显示屏上显示同类信息,给乘客一种的提示与服务。
2.GPS的定位原理本装置的定位系统使用GPS接收机进行自主定位,GPS接收模块接收GPS卫星发送的定位数据,将GPS信号的数据流提取出来,经过简单的字符串操作就可以分别找出GPS信号中的经度、纬度以及相应的格林威治时间(该时间加上8小时即为我国标准时)等定位信息。在实际开发中,GPS接收机根据从三颗以上卫星发来的数据计算出自身所处的位置,完成定位。
GPS定位的基本原理是根据高速运动的卫星瞬间位置作为已知的起算数据,采用空间距离后方交汇的方法,确定待测点的位置。如图2所示,假设t时刻在地面待测点上安置GPS接收机,可以测定GPS信号到达接收机的时间△t,再加上接收机所接收到的卫星星历等其他数据可以确定以下四个方程式:由以上四个方程即可解算出待测点的坐标x、y、z及钟差;GPS模块再由此得到经纬度、时间等信息;最后将这些信息通过串口以GPS信息的形式发送出去。
3.GPS信息格式通常GPS模块支持两种格式:二进制消息格式和NMEA-0183ASCII消息格式。前者的通信协议为9600b/s、无校验、8位数据位、1位停止位;后者的通信协议为4800b/s、无校验、8位数据位、1位停止位。由于NMEA-0183ASCII格式直观、易于识别及应用,因此本设备采用ASCII格式。系统接收到的GPS数据主要由帧头、帧尾和帧内数据组成。根据数据帧的不同,帧头也不相同,主要有$GPGGA、$GPGSA、$GPGSV以及$GPRMC等。
由于帧内各数据段由逗号分割,因此在处理缓存数据时一般通过搜寻ASCII码“$”来判断是否是帧头。在对帧头的类别进行识别后,再通过对所经历逗号个数的计数判断出当前正在处理的是哪一种定位导航参数,并做出相应处理。
公交自动报站器系统设计车载设备安装于公交车上,其工作环境比较恶劣,对设备的结构也有一定的要求,本系统采用工作稳定可靠、抗*力强的嵌入式系统。嵌入式系统固化于存储器中,其可靠性高、成本低、体积小、功耗低。嵌入式系统有着广泛的应用领域,在车辆与交通工程中的应用是其中一个重要的方面。将嵌入式设备作为车载终端应用于智能公交系统,使车载终端设备具有更高的智能性、稳定性和扩展性,从而建立起实时准确、高效的智能交通系统。