嵌入式车载导航终端的研究与设计

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车载导航系统是智能交通系统(ITS)的重要组成部分。它利用嵌入式技术、GPS定位技术、地理信息系统(GIS)技术、无线通信技术等,根据接收到的实时交通状况信息,结合电子地图,为驾驶员快速规划出一条最优的车行路径。车载导航系统可以方便人们的出行,减少城市拥堵现象,有效改善城市交通状况。  针对当前嵌入式车载导航终端成本较高,导航实时性差,路径规划效率不高的问题,本论文对嵌入式Linux-ARM车载导航终端的电子地图功能和路径规划功能进行研究与设计,旨在设计一种成本更低、导航效果更佳的嵌入式车载导航终端。论文主要工作包括以下几个方面:  1)对嵌入式车载导航终端进行总体设计。根据嵌入式车载导航终端的功能需求,确定了以芯灵思SIN210(Cortex A8内核)开发板和4.3寸LCD触摸屏为硬件平台,选用 Linux操作系统,以 Qt/Embedded作为用户图形界面接口(GUI)的总体设计方案。搭建好硬件平台,并移植 Linux内核、触摸屏驱动、Qt/Embedded以及相关库文件到开发板中,创建软件运行平台。  2)实现电子地图显示、缩放、漫游功能。在对MIF格式的MapInfo电子地图数据深入分析的基础上,详细地阐述了利用QT图形开发工具绘制电子地图的方法,并在PC机QT开发环境下实现了MapInfo电子地图的显示、缩放、漫游等基本功能,为进一步实现路径规划功能奠定基础。  3)对路径规划算法进行优化。对比分析经典路径规划算法,并对算法进行总结。分析影响行车时间的主要因素,建立动态路网模型,并确定路网权重的标定与计算方法。在此基础上,对A*算法进行优化。  4)对优化后的算法进行仿真分析。在PC机上,以Visual C++6.0软件作为集成开发平台,利用MapX5.0控件,加载MapInfo电子地图,并对路径规划算法进行程序设计,实现路径规划功能。将优化后的A*算法与经典A*算法仿真结果进行比较分析,得出优化后的A*算法路径规划效率提高了9.2%以上。
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