文档介绍：GPS预警系统的设计与实现    1概述随着我国私人汽车保有量的增长及用途的转变,人们越来越注重对自身利益的保护。中国加入WTO后,由于汽车进口关税下降,轿车售价随之降低,市场需求更加旺盛。据统计,目前我国私人汽车市场保有量已超过1000万量。同时,随着私人汽车用途的转移及交通设施的改进,有车族进行中短途的商业旅行和假日旅游日渐增多,交通安全这个课题越来越受到人们的关注。由于目前大城市的主要大街上电子眼密布,特别是一些道路设计得不太合理,稍有不慎就会收到罚单。高速公路上,一不留神就容易遭遇“超速”罚单。对于小心谨慎、遵守交通规则的车主,在情况不明的道路上,一下子速度没有控制下来,就很有可能会超速违章,这种诚惶诚恐的心理,反而容易影响司机注意力,不利于交通安全。而有的地方最低和最高限速标识也不太清楚,如果不仔细注意,就极易遭遇罚单。车载预警系统可以为私人汽车车主提供丰富的增值服务,在行驶中及时提醒司机前方路况信息,同时也让驾驶者强化了安全行车的意识,减少了人们乱超速、乱行车道的****惯。WResearch)最新研究报告表明,2006-2009年中国汽车GPS市场年增长率将超过50%,预计到2009年,由于导航卫星、车载导航设备商业化应用环境以及卫星导航应用标准的成熟,GPS车载系统将被消费者更加广泛地接受,产品价格也会逐步下降,市场规模将不断扩大,2009年中国汽车GPS车载终端的销售额将接近100亿元,具有极为广阔的发展前景[1]。2基于GPS的定位GPS即全球定位系统(GlobalPositioningSystem)是美国从20世纪70年代开始研制,历时20年,耗资200亿美元,于1994年全面建成,具有在海、陆、空进行全方位实时三维导航与定位能力的新一代卫星导航与定位系统。经我国测绘等部门的使用表明,GPS以全天候、高精度、自动化、高效益等显著特点,赢得广大测绘工作者的信赖,并成功地应用于大地测量、工程测量、航空摄影测量、运载工具导航和管制、地壳运动监测、工程变形监测、资源勘察、地球动力学等多种学科,从而给测绘领域带来一场深刻的技术革命。:在一个立体直角坐标系中,任何一个点的位置都可以通过三个坐标数据X、Y、Z来得到确定。如果能测得某未知点与其他三点(A、B、C)的距离,并确知A、B、C三点的坐标,就可以建立起一个三元方程组,解出该未知点的坐标数据,从而得到该点的确切位置。GPS就是根据这一原理,在太空中建立了一个由24颗卫星所组成的卫星网络,通过对卫星轨道分布的合理化设计,用户在地球的任何一个位置都可以观测到至少三颗卫星,只要测得与它们的距离,就可以解算出自身的坐标。GPS是在卫星和用户机上各安装一个时钟,并在卫星发送的测距信号中包含发送时的时间信息。这样,用户机在接收到测距信号后,只要与自身时钟的时间对比,就可以获得发送时间与接收时间的时差,再乘以光速,就可以得到与卫星的距离了。但在实际应用中,这个做法仍有缺陷。由于用户机受空间和能源的限制,只能采用精度较差的石英钟,因此,不可能做到与卫星时钟的完全同步,这样测量出来的时间差和由此所计算得出的距离必然会有较大的误差。为消除这一误差,GPS测距时同时接收4颗卫星的信号,从而把时钟差也作为一个未知数,与坐标共同组成一个四元方程组,与坐标一齐解算出来,