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车载三维数据获取与处理系统设计与实现

2023-01-07 08:03:12 收藏本文下载本文

“今天我也不加班”通过精心收集，向本站投稿了9篇车载三维数据获取与处理系统设计与实现，下面是小编为大家整理后的车载三维数据获取与处理系统设计与实现，欢迎大家借鉴与参考，希望对大家有所帮助。

车载三维数据获取与处理系统设计与实现

篇1：车载三维数据获取与处理系统设计与实现

车载三维数据获取与处理系统设计与实现

为了实现对城市主干道及其两侧的`街景等三维场景进行自动快速采集,车载三维数据获取与处理系统集成多种传感器:全球定位系统(GPS)、VECTOR、惯性测量单元 (IMU)、激光扫描测距仪(LS)、面阵CCD数码相机、线阵CCD数码相机等.该套系统通过对GPS/IMU组合系统导航解算、VECTOR和升降几何平台进行空间配准、时间同步处理,计算出系统精确可靠的空间时间和姿态航向信息,二维激光扫描仪数据经过滤波去噪、和其他传感器数据融合、三维空间计算,解算出道路和两侧街景的三维空间数据模型,对空间激光数据模型提取点线面特征值,结合CCD相机数据进行立体重建和可视化,实现了实时、主动、完整地获取和处理三维空间数据信息.

作者：魏波张爱武李佑钢冀翼王瑶作者单位：魏波,张爱武,冀翼,王瑶(首都师范大学资源环境与旅游学院,北京,100037)

李佑钢(交通部规划研究院,北京,100029)

刊名：中国体视学与图像分析 ISTIC英文刊名：CHINESE JOURNAL OF STEREOLOGY AND IMAGE ANALYSIS 年，卷(期)： 13(1) 分类号：P2 关键词：多传感器数据融合 GPS/IMU组合导航三维立体重建

篇2：基于ArcEngine的三维GIS的设计与实现

基于ArcEngine的三维GIS的设计与实现

三维GIS能够很好地描述我们的三维客观世界,但在查询分析以及宏观表达等方面尚有不足之处,目前不同的应用目的往往需要二维GIS与三维GIS两种方式交替运作.因此提出在构建三维GIS应用系统的基础上融合二维GIS的'功能,并成功开发实现了一个实例应用系统.

作者：李建成郭建文盖迎春付卫平LI Jian-cheng GUO Jian-wen GE Ying-chun FU Wei-ping 作者单位：中国科学院寒区旱区环境与工程研究所,甘肃兰州,730000 刊名：遥感技术与应用 ISTIC PKU英文刊名：REMOTE SENSING TECHNOLOGY AND APPLICATION 年，卷(期)： 24(3) 分类号：P208 关键词：ArcEngine 三维交互 Geodatabase Sketchup

篇3：车载GPS智能终端的设计与实现

摘要：讨论了智能交通系统中车载终端的作用和意义；阐述了车载GPS智能终端的主要功能；介绍了GSM模块及其性能和使用方法。着重讨论了车载GPS智能终端的软硬件设计与实现方法。

关键词：智能交通系统（ITS）车载终端 GSM GPS 短消息

智能交通系统（Intelligent Transport System，即ITS）采用信息技术、计算机技术、控制技术等于手段对传统交通运行系统进行改造，以达到增强系统运行效率、提高系统可靠性和安全性、减少能源消耗和对自然界的污染等目的。ITS总体来说包括四部分：交通信息采集部分、车辆调度控制部分、电子收费系统和交通信息服务。其中的每个部分都需要车载终端的参与：在交通信息采集部分，需要车载终端提供车辆的准确定位信息和车辆运行情况信息；在车辆调度控制部分，车载终端作为控制的接收端，负责接收ITS中心的调度指挥信息；电子收费系统需要车载终端与收费站自动完成付费交易；车载终端还是交通信息服务的接收平台，把服务显示给车辆驾驶员和乘客。因此，车载终端是ITS系统中非常重要的组合部分。本文所介绍的“车载GPS智能终端”就是ITS车载终端的一个具体实现。下面详细介绍车载终端系统的功能与设计实现方法。

篇4：车载GPS智能终端的设计与实现

根据ITS系统的要求，车载GPS智能终端应具有如下功能：（1）车辆定位；（2）终端与ITS控制中心通讯；（3）报警，包括主动报警和自动报警；（4）在必要时进行车内监听；（5）在必要时控制汽车熄火；（6）显示调度信息。另外，车载GPS智能终端还根据用户需要实现了其它功能：（1）可拨打车载电话；（2）限制车辆行驶范围和行驶时间，监控车辆的行驶轨迹等。车载GPS智能终端的这些功能使其特点适用于汽车保险、运输车队或出租车队的管理、调度等领域。

图1 ITS系统的结构示意图

2 基于GPS-GSM/GPRS的ITS系统设计

目前全球卫星定位系统（Global Positioning System，GPS）的技术已经比较成熟，使用也非常方便，通过专用的GPS模块即可方便地获得车载GPS智能终端所在的全球定位坐标。其定位精度比较高，一般误小于15m。

如何把定位信息发送给ITS中心一直是比较难解决的问题之一。以往的ITS系统多采用集群通信系统实现车载终端与ITS中心的通讯。但是这种系统具有覆盖区域小、安装维护费用高、技术复杂等缺点。近两年随着GSM/GPRS网在中国的普及，车载终端通过GSM/GPRS网与ITS中心通讯的方式已经成为最受欢迎的.方式。这主要由于以下原因：（1）GSM/GPRS网覆盖面广，目前已经遍及我国大部分地区，包括乡村和边远地区；（2）无需建网、维护；（3）GSM/GPRS网可靠性高、误码率低；（4）使用短消息功能或GPRS进行数据传输，费用比较低；（5）由于GSM/GPRS技术使用广泛，提供相应通讯模块的厂商较多，价格也比较合理。这里设计的ITS系统就是基于GPS卫星系统和GSM/GPRS这两大系统的。其结构如图1所示。

首先车载GPS智能终端通过GPS卫星定位自己的全球坐标；然后以消息或GPRS数据通讯方式把定位信息发送到ITS中心，ITS中心的控制调度命令也是通过GSM/GPRS网络发送到车载GPS智能终端中，终端与ITS中心的通讯符合专用的命令协议；最后，互联网的用户还可以通过VPN专用网技术或其它安全联网技术连接到ITS中心，以控制、查看车载终端的状态。

篇5：车载GPS智能终端的设计与实现

车载GPS智能终端利用单片机与GSM模块联合设计了一个符合经济型终端功能需求的硬件解决方案。其硬件系统结构如图2所示。

3.1 主控单片机

主控单片机采用具有两个串口的高性能单片机W77E58。在系统中，主控单片机负责接收用户的手柄输入信号和GPS输入信号；对GPS信号进行计算，以获得当前的经、纬度坐标；接收并解析ITS中心发送的短消息命令，按命令进行上传定位坐标、报警等操作；另外还负责把系统的运行状态及ITS的信息通过液晶屏显示出来。

3.2 GSM模块

使用GSM模块可以方便地利用GSM网进行通讯。它同主控制器以串行口的方式连接，并采用一定的波特率进行通信。主控制器可以通过AT命令控制GSM模块使其发送短消息，使用GPRS传送数据或进行语音通话。GSM模块硬件连接图如图3所示。

(本网网收集整理)

GSM模块与单片机之间采用标准的串行口进行通讯，通讯的最高波特率可以达到115200bit/s。GSM模块与SIM卡之间主要通过SIMCLK和SIMDATA信号线进行数据通信。为了保证发送短消息与短消息到达之间的时间间隔尽量短，选用的SIM卡最好是同一个电信运营商提供的。在使用GPRS功能时，还需要选择支持GPRS的SIM卡，并开通GPRS服务。GSM模块还支持驱动两路麦克风、两路扬声器和一路蜂鸣器。其中一路麦克风和扬声器可以连到手柄的听筒上，以实现车载电话功能。

3.3 GPS模块

GPS模块用于接收GPS卫星的信号，并计算出车载终端目前所在位置。采用的GPS模块由变频器、信号通道、微处理器和存储单元组成。GPS模块通过串行口向主控制器发送定位坐标；主控制器也可以向GPS模块发送设置命令，以控制GPS模块的状态和工作方式。GPS模块需要配备专门的GPS天线接收GPS卫星信号。一般在比较开阔的地区，需接收到三颗以上的GPS卫星信号才能进行准确定位。在车载GPS智能终端系统中，把天线放置在车顶可以有比较好的定位效果。

3.4 电源模块

电源模块用于给系统中的其它模块供电。终端系统需要电源模块提供三路电压，分别为：3.6V、5V、3.3V。其中，GSM模块在发送和接收数据时需要的电流比较大（约为2A），选用了National公司的LM2576电源芯片。它是一种PWM方式调制的高功率稳压芯片，可以提供高达3.5A的尖锋电流。电源模块中还设计了后备电池系统，在车载电源不工作或被破坏时给车载GPS终端供电。在车载电源工作正常的情况下，后备电池会自动被充电。

篇6：车载GPS智能终端的设计与实现

首先介绍程序响应的中断系统。由于单片机与模块之间的通讯是不定期、不定长的通讯，为了保证不出现阻塞情况，系统采用中断接收方式：把接收到的所有数据在中断过程中放入对应的循环缓冲区之中，然后由主程序解析接收到的串口数据。单片机还要响应另外两个中断：一个是报警按钮被按下时触发的中断；另一个是定时中断，它每20ms触发一次，用于检测GSM模块的超时应答。

车载GPS智能终端软件系统的主要功能是由主程序完成的。主程序采用状态机的系统结构，其总体结构图如图4所示。其中，（a）为总体流程框图，（b）为GSM报文处理部分流程图，（c）为GPS报文处理部分流程图。终端可以处于8种状态：空闲、上传定位信息、定时上传定位信息、拨号、通话中、网络无法连通、GPS无法定位、报警。状态间的切换主要由ITS中心通过发送消息的命令报文控制。

程序工作时先进行初始化工作，然后进入主控制循环。在主控制循环中首先检查GSM数据缓冲区中是否有完整的GSM数据包，如果有则进行解析，并根据协议中的控制命令改变终端所处的状态。接着判断GPS数据缓冲区中是否有完整的GPS数据包，如果有则取出并解析出当前的全球定位坐标，以供上传坐标时使用。最后根据终端所处的状态对终端进行操作，例如：如果终端处于上传定位消息的状态，则控制GSM模块上传定的消息。

实验证明，车载GPS智能终端可以较好地完成终端定位、与ITS中心通讯、报警、拨打车载电话等功能，并且具有成本较低、系统覆盖面广、使用维护费用低、通讯可靠等特点。但是，由于系统主要采用GSM系统的短消息进行通讯，因此无法做到实时通讯。在本系统的基础上稍加改进就可以使用GPRS技术代替短消息进行数据传输，其“永远在线”的特点可保证数据的实时传输。

篇7：车载GPS智能终端的设计与实现

车载GPS智能终端的设计与实现

关键词：智能交通系统（ITS）车载终端 GSM GPS 短消息

1 车载GPS智能终端的功能

图1 ITS系统的结构示意图

2 基于GPS-GSM/GPRS的ITS系统设计

目前全球卫星定位系统（Global Positioning System，GPS）的技术已经比较成熟，使用也非常方便，通过专用的`GPS模块即可方便地获得车载GPS智能终端所在的全球定位坐标。其定位精度比较高，一般误小于15m。

如何把定位信息发送给ITS中心一直是比较难解决的问题之一。以往的ITS系统多采用集群通信系统实现车载终端与ITS中心的通讯。但是这种系统具有覆盖区域小、安装维护费用高、技术复杂等缺点。近两年随着GSM/GPRS网在中国的普及，车载终端通过GSM/GPRS网与ITS中心通讯的方式已经成为最受欢迎的方式。这主要由于以下原因：（1）GSM/GPRS网覆盖面广，目前已经遍及我国大部分地区，包括乡村和边远地区；（2）无需建网、维护；（3）GSM/GPRS网可靠性高、误码率低；（4）使用短消息功能或GPRS进行数据传输，费用比较低；（5）由于GSM/GPRS技术使用广泛，提供相应通讯模块的厂商较多

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篇8：车载网关Internet化的设计与实现

车载网关Internet化的设计与实现

提出了一种基于CAN、LIN、MOST总线的车载网关设计方案.详细介绍车载网关在车身控制系统中的应用以及车载网关Internet化的设计与实现,对控制系统中出现的故障可实时记录并与网络服务器端进行数据的.交互,并给出硬件实现和软件流程.该车载网关不但实现车身内部不同总线系统之间的数据通信,而且可以实现总线系统故障码的在线诊断.

作者：诸晓强 Zhu Xiaoqiang 作者单位：上海交通大学软件学院,上海,30 刊名：上海汽车英文刊名：SHANGHAI AUTO 年，卷(期)： “”(1) 分类号：U4 关键词：汽车电子车载网关 Internet