基于双天线的高精度GPS定位测向系统及其在无人水面艇上的应用

介绍了一种基于双天线的高精度GPS定位测向系统,该系统可以实现精确定位、测向。分别从硬件和软件两个方面详细介绍了双天线GPS定位测向系统,双天线GPS系统的硬件部分主要由GPS接收机、主天线和从天线组成,GPS接收机内置OEM板和底层通信板,软件部分主要解析GPS数据处理模块的软件工作流程。通过静态实验和动态实验分析系统定位、测向的精度,实验数据表明静态实验的经度的标准偏差为0.3155米,纬度的标准偏差为0.1962米,第一次静态实验的测向标准偏差为0.0981°,第二次静态实验的测向标准偏差为0.0926°。最后,将此系统应用到无人水面艇,进行直线路径跟踪水上试验。     

基于GPS的物流车辆智能监控系统设计

为对物流车辆进行精准定位、检测和实时跟踪,需要物流车辆智能监控系统设计。当前使用的监控系统,在物流车辆进行运输的过程中,有遮挡物出现时无法精准的对物流车辆进行定位,当物流车辆停放在室内停车场时可能出现定位不到物流车辆的情况。为此,提出一种基于GPS的物流车辆智能监控系统设计方案。该系统硬件部分包括：GPS车载终端、监控中心服务器群和控制终端三部分,同时将全球定位系统与地理道路信息相结合,利用联通网络与国际互联网传输相关信息;系统软件部分使用联通分组通信技术,通过GIS软件与管理信息系统进行无缝连接,并由单片机S3C2440A向GPS模块发送控制中心下达指令,GPS接收指令并给予反馈,通过有效的分析反馈结果来提高监控终端的运行速度、稳定性以及精准度;GPS定位功能采用TDOA算法对物流车辆进行定位。实验证明,所提系统可以对物流车辆精准定位、实时监测和有效跟踪。     

基于STM32单片机控制的老年人跌倒警报系统

设计一种基于STM32单片机的老年人跌倒提醒装置，本装置由STM32F429BIT6控制器为核心，采用蜂鸣器和陀螺仪作为警报装置，通过GPS定位和通信模块将位置短信传输给用户子女。本装置使用的陀螺仪为三轴加速度传感器，通过对比测量的人体倾斜角度与设定阈值来判断老年人是否有跌倒行为，若判断有跌倒行为即通过STM32拉高对应引脚电平，蜂鸣器接受命令开始警报，同时GPS模块抓取用户实时位置发送给ATK-IDM750C模块，利用AT指令向用户子女发送包含老年人详细位置的短信。此系统帮助保护老年人人身安全，且安全高效、数据可靠、便捷准确，大大地提高了老年人跌倒后的营救效率，能有效保障老年人人身安全。     

基于BDS/GPS和百度地图的现代有轨电车监控系统的设计

为实现对现代有轨电车车辆的位置及运行状态进行实时监控,设计了一个基于BDS/GPS和百度地图的现代有轨电车监控系统;定位终端以具有我国自主知识产权的BDS/GPS双模定位模块为主,RFID系统作为辅助定位手段;数据通过HTTP的GET方法提交至服务器,由服务器端的PHP页面自动处理后存储到MySQL数据库,中心管理平台显示页面调用百度地图API,将数据显示在百度地图上;最终该系统可以实时获取并存储列车的位置坐标、速度、时间等信息,并在百度地图上以点、线和图表的形式显示出车辆的坐标和运行轨迹等;测试结果表明,该系统运行稳定,定位精度高,获取数据准确、时延小,能够满足应用需求。     

可信计算模式下P2P匿名通信系统设计

为了提高P2P匿名通信系统的安全性与可信性,需要对P2P匿名通信系统进行设计。当前使用的匿名通信系统,无法在用户节点匿名的情况下,保证P2P匿名通信系统匿名节点的可信性。因此,提出一种基于可信计算模式的P2P匿名通信系统设计方法。该系统的硬件部分分为系统登录模块、通信模块、数据模块、可信计算模块4大模块,模块之间相互合作,形成一个完整的匿名通信系统,匿名通信系统软件设计部分通过建立可信计算的联接,实现在匿名通道中进行数据传递,并对待传递的数据进行层次性打包加密,同时采用可信度计算对匿名通信系统中节点、匿名通道进行计算,形成安全可信的匿名传递通道。实验仿真证明,该方法在保证该系统数据传递的效率的同时提高了匿名通信系统的安全性与可靠性。     

基于MEMS技术的多媒体空中鼠标

本文采用MEMS加速度传感技术,触控技术以及无线射频的多功能鼠标的电路设计方案,首先系统通过三轴陀螺仪和三轴加速度计的数据进行实时采集,将采集到的数据传送给STM32微控制器,用于计算鼠标的位移、角度、角速度等参数,并利用无线模块将数据发送到接收端,再通过USB协议发送到电脑端。针对现有空中无线鼠标通信距离、电池供电等问题的限制,本文采用通信距离更长的2.4GHZ无线电波,可循环充电利用的锂电池替代传统电池供电,并且利用USB设备通信,在接收端将大容量存储设备与鼠标设备整合复用,可实现二者之间的任意切换,提高了该鼠标系统适应实际应用环境的能力。     

基于多模差分融合的高速车辆定位算法

针对车辆高速运动下定位延时大、精度低、稳定性差的问题,发挥GPS、RSSI和INS三种定位模式的各自优势,将GPS差分校准算法与RSSI测距相结合求解横坐标,将RSSI测距与INS惯导迭代算法相结合求解纵坐标,提出了一种适合高速运动车辆的多模差分融合精确定位算法。以四车道的高速路为场景进行了仿真实验,当车速为70km/h时,跟踪误差<1m,定位延时<0.2s。实验结果表明,该算法可实现车身级和车道级定位,在精确交通诱导、车辆防撞等智能交通领域具有应用前景和推广价值。     

采用AVR控制器的GPS授时与定位装置的设计与制作

本文以解析GPS的时间信息和位置信息为目标,通过使用嵌入式GPS模块和AVR控制器,设计和制作GPS授时与定位装置,实现时间信息和位置信息的解析和显示等问题。本文首先给出了基于GPS模块和AVR控制器的授时与定位装置的整体构架,然后对各个部分的 硬件进行详细设计,给出了硬件设计电路和软件设计框图。最后对所设计的基于GPS模块和AVR控制器的授时与定位装置进行实物制作,证明了设计内容的正确性和可行性,具有一定的实际应用价值。     

一种高速插秧机作业面积自动测量系统设计

为实现对插秧机作业区域和作业边界的自动识别以及作业面积的实时自动测量,根据GPS定位信息采集、作业区域及边界的自动识别算法以及作业面积自动求算算法展开研究,并通过VisualBasic.NET2010设计了一种基于STC单片机和GPS定位技术的高速插秧机作业面积测量系统;同时系统设计中对各个硬件模块结构进行了优化,并完成了在C语言环境中驱动程序的编写工作,该系统在机械作业时,通过对GPS定位轨迹信息的分析处理后,能够自动计算机械动态作业面积;试验结果表明:该系统能够完成对工作时间、工作地点和作业面积等相关信息的实时记录的要求,并能完成不规则图形面积测量工作,数据共享度大,价格低廉,且相对误差可达1.25%左右,能适合其它各种农业机械完成对作业面积的测量,一定程度上为精细农业的发展提供了依据。     

基于ZigBee技术的信息交互系统设计与实现

基于生物电的人-机交互（HCI）技术作为特殊场景下常规人-机交互方法的一种补充,具有非常广阔的应用前景。为了解决基于生物电的HCI系统中多用户通信问题,文章设计并实现了一种基于ZigBee技术的信息交互系统。该系统主要由ZigBee无线通信模块、信息生成/处理模块、串口通信模块三部分组成,用以实现多用户间使用眼电信号（EOG）进行无线信息交互。在实验室环境下,眼电信号有效检出率98.2%,传输距离在无遮挡、无路由的情况下可达到70m。实验结果表明该系统具有识别率高、稳定性好、配置简单、使用方便等优点,具有较强的实际应用价值。     

助航灯光单灯监控系统的数据传输设计与实现

针对助航灯光单灯监控系统数据传输存在的问题,提出了基于无线传感网络技术和GPRS/GSM技术的综合通讯方案。对系统组成中的微处理器、射频模块、GPRS/GSM模块硬件进行了介绍,重点阐述了通讯模块软件的设计以及监控系统平台的搭建.该系统实现了助航灯巡检自动化,可以实时监控灯光设备运行状况。对通讯中关键技术一点对多点通信进行了讨论。测试结果表明,系统能够稳定可靠进行数据传输,满足了机场对助航灯自动巡检要求。 基于无线通信技术的助航灯光单灯监控系统能够增强机场地面保障能力。     

GPS/CAPS dual-mode software receiver

The positioning of the GPS or Chinese Area Positioning System (CAPS) software receiver was developed on a software receiver platform. The structure of the GPS/CAPS dual-mode software receiver was put forward after analyzing the differences in the satellite identification, ranging code, spread spectrum, coordinate system, time system, carrier band, and navigation data between GPS and CAPS. Based on Matlab software on a personal computer, baseband signal processing and positioning procedures were completed using real GPS and CAPS radio frequency signals received by two antennas. Three kinds of experiments including GPS positioning, CAPS positioning, and GPS/CAPS positioning were carried out. Stability and precision of the results were analyzed and compared. The experimental results show that the precision of CAPS is similar to that of GPS, while the positioning precision of the GPS/CAPS dual-mode software receiver is 1–2 m higher than that of CAPS or GPS. The smallest average variance of the positioning can be obtained by using the GPS/CAPS dual-mode software receiver. Supported by the National Basic Research and Development Program of China (Grant No. 2007CB815500) and the National High Technology Research and Development Program of China (Grant No. 2007AA12z343)     

基于GMS90C32单片机的GPS授时显示系统设计与实现

提出了基于GMS90C32 单片机的GPS 显示系统的设计方法。从硬件实现和软件实现这两个方面给出了基于GMS90C32单片机的GPS授时显示系统设计,在系统的硬件设计部分,首先给出了各个功能模块和相关的技术参数,其次针对各个功能模块详细介绍了其功能的实现和电路的连接;在系统软件设计部分,首先给出了系统软件设计主程序, 然后重点分析了GPS模块信息及串口程序以及12864液晶屏驱动程序。最后系统测试表明,系统不仅能够显示GPS模块的授时信息,而且可以向外界发送授时信息。使用无线模块并制定相应通信协议,使得其他设备可以通过无线模块接收本系统中获取的GPS授时信息。这样无需在设备中集成体积庞大的GPS模块,从而减少设备体积和生产成本。     

危化品运输跟踪监测系统上位机的设计与实现*

针对危险化学品的特殊运输环境和事故风险,设计了一种基于卫星通讯系统的危险化学品运输跟踪监测系统,并结合百度在线地图和C#、JavaScript语言实现了上位机端的远程监控,重点介绍了远程监测中心的数据通讯方式、GIS可视化、运输状态监控的实现。终端检测到的信号通过GSM短信或TCP/IP方式反馈至监控中心,由监控中心上位机对数据进行自动处理和图形化显示,并对危险情况进行预警。经过测试和分析,系统的操作界面简洁直观,检测精度满足运输需求,能有效提高运输过程中的安全性。     

基于手机短信的无线温湿度监控系统设计

系统设计利用STC89C52单片机控制,基于GSM通信、手机短信方式,实现了对室内温湿度的远距离监测与控制;监测空间一旦温度或湿度超过阈值,系统会通过GSM模块发送短信到管理员手机显示温度、湿度数据,管理员可通过手机短信远程操控继电器工作,进而启动相关设备升温、降温、加湿、去湿等工作;通过实验测试,系统实现了对室内温度、湿度的远距离监测与控制;系统具有准确度高、体积小、性能稳定、灵活方便等优点,在智能家居、农作物管理、仓储等领域有广泛的应用。     

基于蓝牙4.0和GSM的无线心率监测仪设计

针对现有的家用心率监测仪器便携性差、报警功能不完善、成本高等问题,提出一种基于蓝牙4.0 BLE协议栈和GSM移动通信网络的新型无线心率监测仪设计方案。系统可分为主机和从机两部分。从机由光电式脉搏传感器和蓝牙模块组成,负责测量心率和电量,并将得到的数据实时无线发送给主机。主机由蓝牙模块、单片机、液晶屏和GSM模块组成,负责接收从机发送的信息,并对数据进行监视,同时完成人机交互。实验测试表明,系统可稳定实现心率测量、监视、显示及远程设置、查询和报警功能,与市场上同类产品相比,具有使用便携性好、功耗低、测量准确、多重报警方式及成本低等优点,在家用智能监护领域具有广泛的应用前景。     

基于ZigBee技术的水域污染远程智能监测系统设计

针对所监测水域范围较大实时监测能力不强,水质污染程度监测不准确等问题,提出构建基于基于ZigBee无线通信技术的智能水域污染程度监测系统,利用ZigBee无线通信技术与Internet网络将水质检测数据发送到远程水质监控中心进行汇总处理,监控中心的服务器可获取到所监控水域范围内所有水域的水质污染程度数据、污染发展趋势、主要污染物等信息。本文对水质检测传感器模块、ZigBee无线通信模块、单片机外围电路、模数转换电路等硬件进行了设计;系统软件设计了远程参数设置、驱动程序等内容。通过系统测试结果表明,该系统对于水质污染程度的检测准确率可达到98%以上,通信成功率达到100%,水质检测终端工作稳定可靠,通信速率满足实时监测要求,适用于各种水域环境的水质污染程度的监测需求。     

基于多传感器融合的摔倒检测算法的研究

针对传统摔倒检测算法中误报和漏报率高的不足,提出一种基于多传感器融合的摔倒检测算法。该算法分别以人体的加速度和姿态角值为判定依据。首先,采用三轴加速度传感器和电子罗盘对上述两种数据进行采集,并通过无线模块发送至PC机。之后对采集数据进行分析和处理,进而根据阈值进行异常姿态检测。最终,综合加速度和姿态角的分析结果给出准确的检测结论。实验结果表明,该算法检测的准确率达99.2%、与传统检测算法相比具有更强的稳定性与可靠性。