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③ 移動(dòng)臺(tái)根據(jù)位置服務(wù)器提供的輔助信息（主要用以提升GPS信號(hào)的TTFF能力）,接收可見的GPS衛(wèi)星群的原始信號(hào)。
④ 移動(dòng)臺(tái)解調(diào)信號(hào),計(jì)算它到所有可見衛(wèi)星的偽距（偽距為受各種GPS誤差影響的距離）;同時(shí)利用上述各種無(wú)線電定位技術(shù)收集多個(gè)臨近基站的信號(hào)并測(cè)量出它到各個(gè)基站的距離,并將有關(guān)信息傳送到位置服務(wù)器。
⑤ 位置服務(wù)器根據(jù)傳來(lái)的GPS偽距和其他定位設(shè)備（如差分GPS基準(zhǔn)站等）的輔助信息,通過(guò)一系列糾錯(cuò)算法,計(jì)算出該移動(dòng)臺(tái)的精確位置（包括經(jīng)度、緯度和海拔高度）。
⑥ 位置服務(wù)器將位置信息發(fā)送給該移動(dòng)臺(tái)、第三方服務(wù)提供商SP（Service Provider）、定位網(wǎng)關(guān)或其他位置服務(wù)（LBS）應(yīng)用平臺(tái)。
以上過(guò)程中,當(dāng)定位請(qǐng)求短消息發(fā)出后,移動(dòng)臺(tái)就會(huì)主動(dòng)建立到PDE的TCP連接,與PDE之間通過(guò)端到端的IP會(huì)話完成遵從IS-801（工業(yè)定位標(biāo)準(zhǔn)）的定位過(guò)程,最后由PDE將經(jīng)緯度信息返回給SP。信號(hào)測(cè)量和位置計(jì)算的活動(dòng),可以放在移動(dòng)臺(tái)上或網(wǎng)絡(luò)側(cè)進(jìn)行,或二者兼而有之。
23智能嵌入式導(dǎo)航終端的特點(diǎn)
智能嵌入式導(dǎo)航終端的設(shè)計(jì)是在對(duì)目前同類產(chǎn)品的研究比較下提出的。該方案不僅吸取了眾家之長(zhǎng),而且還根據(jù)將來(lái)的發(fā)展在車載系統(tǒng)的功能上提出了一些新的、更高的要求。嵌入式智能導(dǎo)航終端和其他現(xiàn)有的車載系統(tǒng)相比具有更多優(yōu)點(diǎn),其中主要的特點(diǎn)是：
① 定位方案采用基于AGPS技術(shù)的高通gpsOne方案。
② 無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)采用CDMA網(wǎng)絡(luò),包括目前的聯(lián)通CDMA 1X網(wǎng)絡(luò)和將來(lái)的第三代CDMA2000網(wǎng)絡(luò)。
③ 采用多種通信方式,在車載終端和控制中心的通信方式上,提供短消息、話音、數(shù)據(jù)通道以及視頻等多種手段。
④ 提供更豐富的增值業(yè)務(wù),實(shí)現(xiàn)了除基本的定位、導(dǎo)航、監(jiān)控和調(diào)度功能外,還可附加生活、交通、娛樂(lè)、服務(wù)、公共設(shè)施等方面基于位置的各種增值信息服務(wù),如失竊物品追蹤、餐館和公園指南、火車時(shí)刻表、天氣預(yù)報(bào)以及互動(dòng)娛樂(lè)游戲等等。
⑤ 方便的人機(jī)交互界面。車載系統(tǒng)配有17.8 cm（7 in）TFT彩色觸摸液晶顯示屏、麥克風(fēng)和揚(yáng)聲器。
⑥ 采用基于ARM核的MCU和嵌入式Linux操作系統(tǒng)。
⑦ 支持電子地圖。
⑧ 多種報(bào)警功能。該車載系統(tǒng)具有防盜報(bào)警、反劫報(bào)警、遇險(xiǎn)報(bào)警、損毀報(bào)警等多種報(bào)警功能。
⑨ 廣播方式的群呼功能。監(jiān)控中心可對(duì)車輛進(jìn)行群呼、組呼,既可實(shí)現(xiàn)交通、新聞、股票、天氣等信息的廣播下行,又可對(duì)某個(gè)地區(qū)的出租車的分布情況進(jìn)行實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)。
⑩ 方便配置和擴(kuò)展。嵌入式車載系統(tǒng)由各種具有基本功能的相對(duì)獨(dú)立的模塊組成,留有常見的各種控制接口。
3嵌入式終端的優(yōu)化設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
車載導(dǎo)航終端屬于一個(gè)典型的嵌入式系統(tǒng)。對(duì)于嵌入式系統(tǒng),目前比較合理的一個(gè)定義為：以應(yīng)用為中心、以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)、軟件硬件可裁剪、適應(yīng)應(yīng)用系統(tǒng)對(duì)功能、可靠性、成本、體積、功耗嚴(yán)格要求的專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。車載終端的硬件設(shè)計(jì)原理如圖3所示。
圖3車載終端硬件原理框圖（1） 嵌入式微處理器的選擇
正因?yàn)榍度胧较到y(tǒng)在系統(tǒng)特性、開發(fā)周期、設(shè)計(jì)要求等方面與通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)有巨大的差異,嵌入式處理器的選擇受到很多獨(dú)特因素的影響。本終端選用了基于ARM核的32位RISC處理器。ARM公司自1990年成立以來(lái),在32位RISC CPU開發(fā)領(lǐng)域不斷取得突破,其體系架構(gòu)已從V3發(fā)展到V6。它一直以IP(Intelligence Property)提供者的身份向各大半導(dǎo)體制造商出售知識(shí)產(chǎn)權(quán),而不介入芯片的生產(chǎn)銷售。其設(shè)計(jì)的芯核具有功耗低、成本低等顯著優(yōu)點(diǎn),因此獲得眾多的半導(dǎo)體廠家和整機(jī)廠商的大力支持,在嵌入式應(yīng)用領(lǐng)域獲得了巨大的成功。到2004年已經(jīng)占有79%的嵌入式處理器市場(chǎng),并且其ARM9系列內(nèi)核已成為產(chǎn)品應(yīng)用的主流。
① 性能。處理器必須有足夠的性能執(zhí)行任務(wù)和支持產(chǎn)品生命周期�？紤]到智能導(dǎo)航終端應(yīng)用的復(fù)雜性（電子地圖、彩色液晶、觸摸輸入、gpsOne導(dǎo)航、語(yǔ)音交互等）,選擇處理器需要從內(nèi)存管理單元（MMU）、時(shí)鐘主頻、內(nèi)部存儲(chǔ)器容量、通用可編程I/O（GPIO）數(shù)量、終端控制器、LCD控制器、ADC/DAC、UART接口、DMA控制器等各項(xiàng)性能指標(biāo)綜合考慮。
② 是否便于實(shí)現(xiàn)。
③ 工具支持。支持軟件創(chuàng)建調(diào)試系統(tǒng)集成代碼調(diào)整和優(yōu)化工具對(duì)整體項(xiàng)目成功與否非常關(guān)鍵。
④ 操作系統(tǒng)支持。嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用需要使用有幫助的抽象來(lái)減少其復(fù)雜性。針對(duì)處理器系列產(chǎn)品作過(guò)優(yōu)化的商用操作系統(tǒng)(OS)能夠縮短設(shè)備開發(fā)周期和上市時(shí)間。ARM獲得了許多著名的嵌入式（實(shí)時(shí)）操作系統(tǒng),如VxWorks、Windows Mobile（WinCE）、Linux等的支持。
（2） 嵌入式操作系統(tǒng)的選擇
8位單片機(jī)只需要直接編寫單一的控制程序即可工作,但隨著應(yīng)用的復(fù)雜化,一個(gè)嵌入式控制器可能要同時(shí)控制、監(jiān)視很多外設(shè);有很多處理任務(wù),各個(gè)任務(wù)之間有多種信息傳遞,原來(lái)的程序設(shè)計(jì)方法已根本無(wú)法滿足系統(tǒng)需求,因此后PC時(shí)代的嵌入式系統(tǒng)都需要一個(gè)運(yùn)行在嵌入式處理器之上的操作系統(tǒng)。在智能終端領(lǐng)域有四大主流操作系統(tǒng),即Symbian、Windows Mobile、Palm OS和Linux;但是由于Linux的性能、可靠性、開放源代碼、低成本和技術(shù)支持,越來(lái)越多的商用產(chǎn)品將會(huì)采用嵌入式Linux作為開發(fā)平臺(tái)。圖4說(shuō)明了Linux在嵌入式OS中的發(fā)展趨勢(shì)。（來(lái)源：Linux Devices,2004）
圖4Linux在嵌入式OS中發(fā)展趨勢(shì)我們選擇的方案是：下載GNU/Linux的標(biāo)準(zhǔn)源代碼并進(jìn)行適當(dāng)裁減和修改,定制成符合導(dǎo)航終端需求的操作系統(tǒng)。據(jù)Linux Devices統(tǒng)計(jì),這種所謂的“Home grown”已成為目前最流行的嵌入式Linux版本,其份額遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了商業(yè)嵌入式Linux的版本。這其實(shí)也是嵌入式系統(tǒng)多樣性的必然反應(yīng)。
（3） 基于ARM和嵌入式Linux平臺(tái)的系統(tǒng)開發(fā)
將Linux移植到ARM處理器上并在此平臺(tái)上進(jìn)行應(yīng)用開發(fā)大致涉及四個(gè)層次：引導(dǎo)裝載程序、Linux OS移植（包括設(shè)置工具鏈、內(nèi)核、驅(qū)動(dòng)程序、文件系統(tǒng)等）、圖形用戶界面（或稱GUI）和應(yīng)用程序。
① 引導(dǎo)裝載程序通常是在任何硬件上執(zhí)行的第一段代碼�；贏RM設(shè)備上一些流行的并可免費(fèi)使用的Linux引導(dǎo)裝載程序有Blob、Redboot和Bootldr。
② 設(shè)置工具鏈的目的是要在主機(jī)機(jī)器（X86架構(gòu)的PC機(jī)）上創(chuàng)建一個(gè)用于編譯將在目標(biāo)（ARM架構(gòu)的嵌入式系統(tǒng)）上運(yùn)行內(nèi)核和應(yīng)用程序的構(gòu)建環(huán)境。它由一套用于編譯、匯編和鏈接內(nèi)核及應(yīng)用程序的組件組成。
③ 雖然Ext2fs是Linux事實(shí)上的標(biāo)準(zhǔn)文件系統(tǒng),但在嵌入式環(huán)境中使用JFFS2是更好的選擇。它是專為微型嵌入式設(shè)備設(shè)計(jì)的日志型閃存芯片文件系統(tǒng)。
④ 從用戶的觀點(diǎn)來(lái)看,圖形用戶界面（GUI）是系統(tǒng)的一個(gè)至關(guān)重要的方面：用戶通過(guò)GUI與系統(tǒng)進(jìn)行交互。Qt/Embedded是Trolltech新開發(fā)的用于嵌入式Linux的圖形用戶界面系統(tǒng)。
結(jié)語(yǔ)
綜合ARM處理器、嵌入式Linux和gpsOne定位技術(shù),依托CDMA網(wǎng)絡(luò)傳輸平臺(tái)而設(shè)計(jì)開發(fā)成的智能車載定位服務(wù)系統(tǒng)具有廣泛的適用性。2008年的北京奧運(yùn)會(huì)將會(huì)為智能車載導(dǎo)航調(diào)度系統(tǒng)的應(yīng)用帶來(lái)更廣闊的前景。
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