基于GPS/北斗的嵌入式黑匣子组合定位系统的研究

【摘要】：黑匣子能够记录被测物体在运行过程中的重要参数,如飞行高度、速度、运行轨迹等信息,这些信息对研究被测装置的性能有着十分重要的作用。目前,搜寻黑匣子最常用的做法依然是给黑匣子涂上鲜艳的颜色,希望能够被搜寻人员及时发现。然而,由于落地点的不确定性和我国地理条件的多样性、复杂性,搜寻人员时常无功而返。因此,如何确定数据记录仪落地点的位置对我们顺利回收仪器并进行相应的数据分析就显得十分重要。本文对基于GPS和“北斗一代”的嵌入式黑匣子组合定位系统进行了研究与实现。 本文主要对以下四个方面的技术进行了研究:一是介绍了GPS技术、北斗定位技术以及GPRS通信技术的工作原理、特点、系统组成;二是搭建了基于ARM的硬件平台,定制了合适的操作系统;三是详细介绍了系统的硬件实现、软件开发与设计;四是对该组合定位系统进行了模拟实验,系统分析了实验误差,并就大地对GPRS模块发射功率的影响进行了探讨。 硬件平台选用三星公司的S3C2440A系列芯片作为主控制器,组成嵌入式微处理系统,采用GPS+“北斗一代”的组合导航定位方式对黑匣子进行定位,并将位置信息利用GPRS网络发送到地面监控中心,实现对黑匣子的实时跟踪与监测。该定位系统的定位精度可达到0.5米( );卫星捕获时间为0.1秒,可用于跟踪与监测运行速度550m/s的应用场合。利用嵌入式开发板进行整体设计与研发,缩短了研发周期,降低了研发成本,系统的可移植性好,扩大了该定位系统的应用范围。1°