车辆导航定位方法及应用

　　内容简介目录本书系统全面地介绍了车辆导航定位中的关键技术及其应用，包括卫星定位方法、GPS／DR组合定位方法、GPS/4M组合定位方法、数字道路地图、无线数据传输、路径规划算法及车辆动态导航方法，并介绍了公交车辆定位系统的应用设计方案。对于车辆导航定位的主要应用领域：智能交通系统，本书对其发展过程及标准化等内容做了详细的介绍和分析。全书内容翔实、全面，深入浅出，理论基础与工程实践并重，既有理论参考价值，对于工程实践也具有一定的指导意义。本书可作为交通工程、通信工程、系统工程等相关专业本科生和研究生的教材和教学参考书，也可作为相关领域工程师的参考资料。前言智能交通系统（1TSIntelligentTransportationSystem）是利用先进的通信技术、计算机技术、控制技术以及微电子技术，并结合系统工程的思想，旨在提高既有道路交通系统的运行效率、减轻环境污染、减少事故发生率的新型交通系统。智能交通系统的研究对象与传统的交通工程类似，也是针对系统中的车辆、人员、道路与外部环境等统筹考虑其在交通系统中的作用。据统计，在ITS中的所有子系统中，与车辆管理有关的约占40％。对于车辆管理，导航与定位是前提和基础，自20世纪60年代以来，世界各发达国家就开展了对车辆导航与定位方法的研究。经过近半个世纪的研究与新技术的应用，车辆导航与定位技术已经达到了一个崭新的高度。但是，全面系统地介绍相关理论与方法的书籍目前还很少，在国内尤其如此。2002年初笔者在总结课题组近10年研究成果的基础上，由中国科学院出版基金资助，并由科学出版社出版了学术专著《智能车辆定位导航系统及应用》，是国内在此领域出版的第一本专著。北京航空航天大学交通信息与控制专业将此书选作本科生的选修课教材，试用3年以来，发现此书对于本科生而言过于深奥，尤其是卫星定位、路径规划及无线传输、数字道路地图等章节，学生在没有一定的背景知识的前提下很难接受。因此我们编写了《车辆导航定位方法及应用》一书，本书与上述的《智能车辆定位导航系统及应用》一书相比，内容做了重大调整，增加了许多有关的基础知识，尽量做到深入浅出，并注重实用方法与系统设计技巧。本书的出版得到了机械工业出版社吉玲编辑的大力帮助，在此表示感谢。由于时间仓促，加之笔者水平有限，书中不妥之处在所难免，恳请读者批评指正。 第1章智能交通系统概论1.1道路交通面临的挑战与对策1.21TS的由来及发展1.2.11TS的产生1.2.21TS是现代交通运输的发展方向1.2.3世界各国ITS的发展1.2.4 1TS的特点1.3当前ITS的研究课题1.4 1TS的标准化1.4.1国际ITS标准化1.4.2中国ITS标准体系1.4.31TS标准体系所包含的内容第2章卫星定位方法2.1概述2.1.1GPS的产生与发展2.1.2 GPS政策分析2.1.3GPS的现代化和GPS-III2.1.4GPS应用的发展趋势2.1.5全球轨道卫星导航系统（GLONASS）2.1.6GALILEO卫星定位系统2.2GPS的组成2.3GPS定位的时间系统和坐标系统2.3.1GPS定位的时间系统2.3.2GPS定位的坐标系统2.4GPS卫星信号的构成2.4.1GPS卫星信号的调制2.4.2GPS中的伪随机码（测距码）2.4.3GPS卫星的导航电文2.5GPS卫星信号的接收2.5.1GPS接收机的功能结构2.5.2 GPS星信号的捕获2.5.3PRN码相位跟踪与载波跟踪2.6GPS定位解算的基本原理2.6.1观测量与定位方式2.6.2接收机中星钟时和信号传输时间的获得2.6.3伪距观测方程与定位解算2.7GPS定位误差分析2.8GPS定位的误差来源第3章数字道路地图3.1概述3.2节点-路段数据模型3.2.1图论基本概念3.2.2节点-路段数据模型的形式化定义3.2.3路网的基本要素3.2.4路网连通性表达3.3适合车辆导航的路段-链数据模型3.3.1车辆导航系统对数字道路地图数据模型的要求.3.3.2路段-链的数据模型3.4数字道路地图的分层组织3.4.1普通的地图分层方法3.4.2数字道路地图的单图集分层结构3.4.3数字道路地图的多图集分层结构3.5数字道路地图数据的生成3.6空间数据的存储3.6.1R-树系列存储方法3.6.2K-D-B-树系列3.6.3BANG及其扩展文件3.7数字地图的图形操作与信息查询3.7.1数字地图的图形操作3.7.2空间信息查询第4章组合定位方法4.1GPS／DR组合定位4.1.1GPS／DR组合定位方法4.1.2卡尔曼滤波算法二4.1.3GPS／DR卡尔曼滤波器设计4.1.4 GPS／DR联邦滤波器设计4.2地图匹配定位方法4.2.1地图匹配的基本描述4.2.2地图匹配的数学含义4.2.3地图匹配方法的分类4.3地图匹配算法4.3.1误差区域的确定4.3.2最佳匹配路段的确定4.3.3最佳匹配位置的计算4.4GPS／~VIM组合定位方法4.4.1GPS误差特性4.4.2基于Kalman滤波的GPS／MM定位方法4.5GPS／DR／MM组合定位方法第5章移动无线数据传输5.1移动通信概述5.1.1移动通信及其发展史.5.1.2移动通信的应用5.2移动通信的分类5.2.1移动通信的分类方法5.2.2车辆定位系统中应用的移动通信5.3模拟移动信道上的数据传输5.3.1数据传输的基本原理5.3.2模拟FM信道上的组合调制方式5.4车辆定位系统的多址接入方式5.5基于GSM的车辆定位系统5.5.1GSM通信系统简介5.5.2GSM提供的业务5.5.3适应车辆定位系统的GSM业务选择5.5.4车辆定位系统组网方案设计5.6基于GPRS的车辆定位系统5.6.1GPRS的系统结构和特点5.6.2GPRS数据传输的协议5.6.3基于GPRS的应用系统实例.第6章智能车辆导航系统6.1智能车辆导航系统的分类6.2路径规划6.2.1经典的最短路算法6.2.2算法的时间复杂度估计6.2.3启发式搜索算法6.2.4向搜索算法6.2.5基于分层地图的搜索算法6.2.6仿真试验结果与分析6.3自主式车辆导航系统的设计6.3.1系统总体设计6.3.2导航计算机系统设计6.3.3软件体系设计6.3.4功能子系统设计6.4中心决定式车辆导航系统的设计6.4.1系统组成及原理6.4.2系统设计第7章车辆定位系统应用实例7.1概述7.2公交车辆定位系统的组成7.3DGPS的应用7.4SmartNet模拟集群信道的应用7.4.1集群电台分析与测试7.4.2集群信道频谱特性7.5数字调制与纠错编码7.5.1lJ错编码的应用7.5.2交织编码的实现7.6Smartnet集群系统应用总结7.7区域监控中心站7.7.1区域监控中心站的功能7.7.2监控中心站软件7.7.3基于地图信息的数据处理7.8动态时隙分配的方法参考文献

暂缺《车辆导航定位方法及应用》作者简介

第1章智能交通系统概论
1.1道路交通面临的挑战与对策
1.21TS的由来及发展
1.2.11TS的产生
1.2.21TS是现代交通运输的发展方向
1.2.3世界各国ITS的发展
1.2.4 1TS的特点
1.3当前ITS的研究课题
1.4 1TS的标准化
1.4.1国际ITS标准化
1.4.2中国ITS标准体系
1.4.31TS标准体系所包含的内容
第2章卫星定位方法
2.1概述
2.1.1GPS的产生与发展
2.1.2 GPS政策分析
2.1.3GPS的现代化和GPS-III
2.1.4GPS应用的发展趋势
2.1.5全球轨道卫星导航系统(GLONASS)
2.1.6GALILEO卫星定位系统
2.2GPS的组成
2.3GPS定位的时间系统和坐标系统
2.3.1GPS定位的时间系统
2.3.2GPS定位的坐标系统
2.4GPS卫星信号的构成
2.4.1GPS卫星信号的调制
2.4.2GPS中的伪随机码(测距码)
2.4.3GPS卫星的导航电文
2.5GPS卫星信号的接收
2.5.1GPS接收机的功能结构
2.5.2 GPS星信号的捕获
2.5.3PRN码相位跟踪与载波跟踪
2.6GPS定位解算的基本原理
2.6.1观测量与定位方式
2.6.2接收机中星钟时和信号传输时间的获得
2.6.3伪距观测方程与定位解算
2.7GPS定位误差分析
2.8GPS定位的误差来源
第3章数字道路地图
3.1概述
3.2节点—路段数据模型
3.2.1图论基本概念
3.2.2节点—路段数据模型的形式化定义
3.2.3路网的基本要素
3.2.4路网连通性表达
3.3适合车辆导航的路段-链数据模型
3.3.1车辆导航系统对数字道路地图数据模型的要求.
3.3.2路段—链的数据模型
3.4数字道路地图的分层组织
3.4.1普通的地图分层方法
3.4.2数字道路地图的单图集分层结构
3.4.3数字道路地图的多图集分层结构
3.5数字道路地图数据的生成
3.6空间数据的存储
3.6.1R-树系列存储方法
3.6.2K-D-B-树系列
3.6.3BANG及其扩展文件
3.7数字地图的图形操作与信息查询
3.7.1数字地图的图形操作
3.7.2空间信息查询
第4章组合定位方法
4.1GPS／DR组合定位
4.1.1GPS／DR组合定位方法
4.1.2卡尔曼滤波算法二
4.1.3GPS／DR卡尔曼滤波器设计
4.1.4 GPS／DR联邦滤波器设计
4.2地图匹配定位方法
4.2.1地图匹配的基本描述
4.2.2地图匹配的数学含义
4.2.3地图匹配方法的分类
4.3地图匹配算法
4.3.1误差区域的确定
4.3.2最佳匹配路段的确定
4.3.3最佳匹配位置的计算
4.4GPS／~VIM组合定位方法
4.4.1GPS误差特性
4.4.2基于Kalman滤波的GPS／MM定位方法
4.5GPS／DR／MM组合定位方法
第5章移动无线数据传输
5.1移动通信概述
5.1.1移动通信及其发展史.
5.1.2移动通信的应用
5.2移动通信的分类
5.2.1移动通信的分类方法
5.2.2车辆定位系统中应用的移动通信
5.3模拟移动信道上的数据传输
5.3.1数据传输的基本原理
5.3.2模拟FM信道上的组合调制方式
5.4车辆定位系统的多址接入方式
5.5基于GSM的车辆定位系统
5.5.1GSM通信系统简介
5.5.2GSM提供的业务
5.5.3适应车辆定位系统的GSM业务选择
5.5.4车辆定位系统组网方案设计
5.6基于GPRS的车辆定位系统
5.6.1GPRS的系统结构和特点
5.6.2GPRS数据传输的协议
5.6.3基于GPRS的应用系统实例.
第6章智能车辆导航系统
6.1智能车辆导航系统的分类
6.2路径规划
6.2.1经典的最短路算法
6.2.2算法的时间复杂度估计
6.2.3启发式搜索算法
6.2.4向搜索算法
6.2.5基于分层地图的搜索算法
6.2.6仿真试验结果与分析
6.3自主式车辆导航系统的设计
6.3.1系统总体设计
6.3.2导航计算机系统设计
6.3.3软件体系设计
6.3.4功能子系统设计
6.4中心决定式车辆导航系统的设计
6.4.1系统组成及原理
6.4.2系统设计
第7章车辆定位系统应用实例
7.1概述
7.2公交车辆定位系统的组成
7.3DGPS的应用
7.4SmartNet模拟集群信道的应用
7.4.1集群电台分析与测试
7.4.2集群信道频谱特性
7.5数字调制与纠错编码
7.5.1lJ错编码的应用
7.5.2交织编码的实现
7.6Smartnet集群系统应用总结
7.7区域监控中心站
7.7.1区域监控中心站的功能
7.7.2监控中心站软件
7.7.3基于地图信息的数据处理
7.8动态时隙分配的方法