本文關(guān)鍵詞：基于ARM-Linux的北斗高精度定位終端的研究與實現(xiàn)

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【摘要】：北斗衛(wèi)星系統(tǒng)是我國具有自主知識產(chǎn)權(quán)的空間導(dǎo)航定位系統(tǒng),具有定位、授時以及短報文通信等功能,它的誕生是為了滿足國防安全戰(zhàn)略需求,它的應(yīng)用極大推動了技術(shù)行業(yè)等產(chǎn)業(yè)發(fā)展。然而,同GPS一樣,定位精度是北斗導(dǎo)航定位系統(tǒng)所面對的一項重要課題,也是一個研究的熱點問題。導(dǎo)航系統(tǒng)定位精度受電離層延遲、對流層延遲、衛(wèi)星鐘差、偽距誤差等因素影響。提高定位精度的方法有很多,如自適應(yīng)多徑估計、差分定位、多系統(tǒng)組合定位等。其中,采用CORS系統(tǒng)進(jìn)行的差分定位是一種主要手段,并且已逐步成為研究熱點。本文首先對衛(wèi)星定位原理和高精度定位技術(shù)進(jìn)行了介紹,針對高精度定位技術(shù)種類和各自優(yōu)缺點,選擇了北斗偽距差分定位方法。其次,詳細(xì)研究了系統(tǒng)所需的硬件環(huán)境,選擇了以S3C2440為主控芯片的TQ2440開發(fā)板和TP-LINK無線上網(wǎng)卡；分析了D303差分定位模塊各個引腳功能并進(jìn)行定位終端的硬件設(shè)計。在嵌入式Linux系統(tǒng)開發(fā)過程中,對嵌入式系統(tǒng)軟件環(huán)境進(jìn)行搭建并移植到開發(fā)板,主要包括BootLoader移植、Linux內(nèi)核移植、文件系統(tǒng)的構(gòu)建等。在系統(tǒng)應(yīng)用程序方面,結(jié)合D303差分定位模塊串口的工作流程和北斗數(shù)據(jù)格式,設(shè)計了串口通信應(yīng)用程序；通過分析NTRIP協(xié)議的組成等數(shù)據(jù)格式,設(shè)計了連接JSCORS系統(tǒng)服務(wù)器應(yīng)用程序,成功實現(xiàn)了高精度定位。在高精度定位應(yīng)用方面,針對其在交通運輸、個人定位等方面的應(yīng)用,分析了位置平臺數(shù)據(jù)格式并與位置平臺進(jìn)行數(shù)據(jù)通信,成功實現(xiàn)了定位信息的上傳,達(dá)到了實時監(jiān)控和軌跡回放的目的。最后,通過對高精度定位終端的冷啟動時間、熱啟動時間、靜態(tài)定位精度、動態(tài)定位精度、捕獲靈敏度和跟蹤靈敏度指標(biāo)進(jìn)行了實際測試和分析,驗證了所設(shè)計高精度定位終端的可靠性和穩(wěn)定性,在交通運輸和個人定位終端等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用價值。
【關(guān)鍵詞】：北斗系統(tǒng) 差分定位 NTRIP協(xié)議 嵌入式Linux系統(tǒng) 位置平臺
【學(xué)位授予單位】：南京信息工程大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TN967.1
【目錄】：

• 摘要6-7
• Abstract7-9
• 第一章 緒論9-17
• 1.1 衛(wèi)星導(dǎo)航定位應(yīng)用技術(shù)發(fā)展的意義9-12
• 1.1.1 衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域9-10
• 1.1.2 北斗與其他衛(wèi)星定位系統(tǒng)的技術(shù)性能比較10-11
• 1.1.3 發(fā)展北斗導(dǎo)航定位技術(shù)的重要性11-12
• 1.2 衛(wèi)星導(dǎo)航定位終端產(chǎn)品技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀12-14
• 1.2.1 國外導(dǎo)航定位終端產(chǎn)品技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀12-13
• 1.2.2 國內(nèi)導(dǎo)航定位終端產(chǎn)品技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀13-14
• 1.3 本文研究內(nèi)容14-17
• 第二章 北斗定位原理及技術(shù)17-26
• 2.1 北斗衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)17-18
• 2.2 北斗定位技術(shù)研究18-23
• 2.2.1 偽距單點定位18-21
• 2.2.2 差分定位21-23
• 2.2.3 本系統(tǒng)定位方法選取23
• 2.3 CORS基本工作原理與系統(tǒng)結(jié)構(gòu)23-25
• 2.3.1 江蘇省全球?qū)Ш叫l(wèi)星連續(xù)運行參考站綜合服務(wù)系統(tǒng)24-25
• 2.4 本章小結(jié)25-26
• 第三章 ARM-Linux開發(fā)環(huán)境搭建與定位終端的硬件設(shè)計26-40
• 3.1 系統(tǒng)整體組成26
• 3.2 嵌入式系統(tǒng)軟件環(huán)境搭建26-36
• 3.2.1 建立交叉編譯環(huán)境27-28
• 3.2.2 BootLoader移植28-30
• 3.2.3 Linux內(nèi)核移植30-34
• 3.2.4 SD卡驅(qū)動移植34
• 3.2.5 構(gòu)建根文件系統(tǒng)34-36
• 3.3 定位終端的硬件設(shè)計36-39
• 3.3.1 核心控制模塊36-37
• 3.3.2 通信模塊37
• 3.3.3 差分定位模塊37-39
• 3.4 本章小結(jié)39-40
• 第四章 系統(tǒng)應(yīng)用程序開發(fā)40-55
• 4.1 定位數(shù)據(jù)格式分析40-43
• 4.2 串口通信程序設(shè)計43-46
• 4.3 NTRIP通信協(xié)議分析46-49
• 4.3.1 NTRIP協(xié)議系統(tǒng)組成46-48
• 4.3.2 NTRIP資源列表格式48-49
• 4.4 連接JSCORS系統(tǒng)服務(wù)器程序設(shè)計49-53
• 4.4.1 建立TCP連接49-51
• 4.4.2 Base64編碼51
• 4.4.3 應(yīng)用程序設(shè)計51-53
• 4.5 定位數(shù)據(jù)的接收與保存53
• 4.6 本章小結(jié)53-55
• 第五章 位置平臺數(shù)據(jù)處理與通信55-66
• 5.1 江蘇北斗位置服務(wù)平臺55
• 5.2 JT-T808-2013技術(shù)規(guī)范介紹55-56
• 5.2.1 通信方式55-56
• 5.2.2 數(shù)據(jù)類型56
• 5.2.3 傳輸規(guī)則56
• 5.3 數(shù)據(jù)格式的處理56-60
• 5.3.1 消息的組成56-57
• 5.3.2 位置信息匯報57-60
• 5.4 基于TCP/IP的平臺通信60-64
• 5.4.1 運輸層連接的建立61
• 5.4.2 應(yīng)用層登陸認(rèn)證61-64
• 5.5 本章小結(jié)64-66
• 第六章 性能測試與分析66-78
• 6.1 靜態(tài)定位測試66-70
• 6.1.1 基準(zhǔn)點的確定66-67
• 6.1.2 實驗方法和地點67
• 6.1.3 數(shù)據(jù)處理方法67-69
• 6.1.4 數(shù)據(jù)結(jié)果分析69-70
• 6.2 動態(tài)定位測試70-72
• 6.2.1 實驗方法70-71
• 6.2.2 數(shù)據(jù)處理方法71
• 6.2.3 數(shù)據(jù)結(jié)果分析71-72
• 6.3 啟動時間72-75
• 6.3.1 冷啟動時間73-74
• 6.3.2 熱啟動時間74-75
• 6.4 靈敏度75-77
• 6.4.1 捕獲靈敏度75-76
• 6.4.2 跟蹤靈敏度76-77
• 6.5 本章小結(jié)77-78
• 第七章 總結(jié)與展望78-80
• 7.1 全文總結(jié)78-79
• 7.2 未來工作的展望79-80
• 參考文獻(xiàn)80-84
• 致謝84-86
• 作者簡介86
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表論文86
• 攻讀碩士學(xué)位期間參與項目情況86

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本文編號：782388