汽車電子講義

汽車電子講義第1頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月第七章信息與通訊數(shù)字式儀表綜合信息系統(tǒng)定位導(dǎo)航系統(tǒng)蜂窩電話數(shù)字儀表及其顯示裝置幾種常見的數(shù)字儀表汽車儀表是駕駛員與汽車進行信息交流的重要接口和界面，要求耐用、耐振、指示準確、讀法方便，以及受溫度、濕度的影響小。數(shù)字儀表采用微處理器采集處理不同傳感器信號，控制顯示如車速、發(fā)動機轉(zhuǎn)速、燃油消耗和行車里程等多種情息。第2頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月顯示裝置采用發(fā)光二極管(LED)、真空熒光顯示(VFD)、液晶顯示(LCD)、陰極射線警(CRT)、平面發(fā)光和投影顯示技術(shù)。VFD采用真空管，其內(nèi)的燈絲通電加熱，陰極發(fā)射電子，撞擊顯示元件上覆蓋著的磷發(fā)光，有較高的可靠性，需要較低的操作電壓，并能提供彩色顯示。LCD通過施加在晶體上的電壓改變晶體特殊分子結(jié)構(gòu)來改變光學(xué)特性。LED和VFD都是發(fā)射光線型的顯示器，而LCD屬于被動式顯示器，應(yīng)用在光線較好的環(huán)境下，一般借助像白熾燈管等器件作為背景照明。耗電小，低溫時的靈敏度較低，需要附加加熱電路。第3頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月第七章信息與通訊數(shù)字式儀表速度表里程表發(fā)動機轉(zhuǎn)速表燃油計數(shù)字儀表及其顯示裝置幾種常見的數(shù)字儀表綜合信息系統(tǒng)定位導(dǎo)航系統(tǒng)蜂窩電話速度表利用車速傳感器測量信號，計算并顯示車速。車速計算時，可以計算固定時間內(nèi)傳感器輸出的脈沖數(shù)，也可測量脈沖周期。脈沖數(shù)量計算方法是當微處理器檢測到信號脈沖數(shù)有增加時，就開始對脈沖進行計數(shù)，統(tǒng)計預(yù)置時間內(nèi)脈沖數(shù)量，并與內(nèi)存中的數(shù)據(jù)比較，如果相差

1km/s時，刷新顯示值，整個過程不斷重復(fù)。測量時間太短會因測得的脈沖數(shù)較少而產(chǎn)生誤差，車速傳感器每轉(zhuǎn)產(chǎn)生20個以上脈沖。第4頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月帶有MRE(磁性電阻元件)的車速傳感器用一個多極磁鐵附加在驅(qū)動軸上，旋轉(zhuǎn)使磁力線發(fā)生變化。集成電路上MRE中電阻值隨著磁力線的變化而變化，導(dǎo)致電橋中輸出電壓的變化，經(jīng)過比較器后，產(chǎn)生出每轉(zhuǎn)20個脈沖信號。當電流方向和磁力線方向平行時MRE上的電阻最大。當電流方向與磁力線方向成直角時，MRE上的電阻最小。該車速傳感器可在每小時60km車速時以每分637轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，并在每轉(zhuǎn)中輸出20個脈沖。第5頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月第七章信息與通訊數(shù)字式儀表速度表里程表發(fā)動機轉(zhuǎn)速表燃油計數(shù)字儀表及其顯示裝置幾種常見的數(shù)字儀表綜合信息系統(tǒng)定位導(dǎo)航系統(tǒng)蜂窩電話汽車的里程表用于累計、儲存和顯示汽車所走過的路程，既有可在需要的時候重新置值的短途表，也有用來指示汽車走過總路程的里程表，兩者都通過檢測車速傳感器所產(chǎn)生的脈沖數(shù)信號來計算并存儲汽車所走過的里程。若采用EEPROM存儲器，可使存儲的數(shù)據(jù)不丟失，但由于EEPROM上寫和刪除的數(shù)據(jù)總量有限，因此里程表通常設(shè)計成每走一公里后刷新一次，這樣可以減少重寫的次數(shù)。第6頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月第七章信息與通訊數(shù)字式儀表速度表里程表發(fā)動機轉(zhuǎn)速表燃油計數(shù)字儀表及其顯示裝置幾種常見的數(shù)字儀表綜合信息系統(tǒng)定位導(dǎo)航系統(tǒng)蜂窩電話發(fā)動機轉(zhuǎn)速表通過點火線圈的前沿觸發(fā)信號測量(脈沖信號的時間倒數(shù)正比于發(fā)動機的轉(zhuǎn)速)，這種前沿脈沖信號通過中斷口輸入到微處理器。為減小計算誤差，脈沖的周期通常采用四個周期的平均來計算，常數(shù)第7頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月第七章信息與通訊數(shù)字式儀表速度表里程表發(fā)動機轉(zhuǎn)速表燃油計數(shù)字儀表及其顯示裝置幾種常見的數(shù)字儀表綜合信息系統(tǒng)定位導(dǎo)航系統(tǒng)蜂窩電話汽車燃油計由一個隨燃油液面高度升降的浮子，一個帶有電阻器的機體，和一個浮動臂組成。機體固定在油箱壁上，浮子隨燃油液面的高度升降對，帶動浮動管使接觸片在電阻器上滑動，從而使檢測回路產(chǎn)生不同的電信號。當在整個電阻外部接上固定電壓時，燃油高度就可根據(jù)接觸片相對地線的電壓變化輸出測量值。第8頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月第七章信息與通訊數(shù)字式儀表速度表里程表發(fā)動機轉(zhuǎn)速表燃油計數(shù)字儀表及其顯示裝置幾種常見的數(shù)字儀表綜合信息系統(tǒng)定位導(dǎo)航系統(tǒng)蜂窩電話ECU給燃油輸送計施加固定+5V電壓，并將燃油計輸出電壓經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換交由微處理器處理、顯示。系統(tǒng)第一次通電時大約每0.4s檢測一次。在一般運行環(huán)境下，為防止浮子因振動等因素造成的擺動而導(dǎo)致顯示不穩(wěn)，轉(zhuǎn)換的結(jié)果每26s平均一次。平均還不足以使顯示完全平穩(wěn)下來，在更新數(shù)據(jù)時系統(tǒng)只允許每次僅升降一段，并且顯示結(jié)果經(jīng)數(shù)次確認后才顯示出來。第9頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月第七章信息與通訊數(shù)字式儀表綜合信息系統(tǒng)定位導(dǎo)航系統(tǒng)蜂窩電話汽車儀表正從簡單顯示傳感器信息，發(fā)展成可對各種信息進行分析計算、加工處理的綜合信息系統(tǒng)。系統(tǒng)包括用于管理通訊和控制整個系統(tǒng)的“CRTECU”；用于調(diào)用“CDROM”數(shù)據(jù)并傳送給CRTECU的“CDECU”；接收電視信號并與CRTECU通訊的“TVECU”‘控制音響系統(tǒng)并與CRTECU通訊的“音頻ECU”，控制空調(diào)并與CRTECU通訊的“空調(diào)ECU”；從GPS衛(wèi)星接收無線電信號、計算汽車的當前位置并傳送給CRTECU的“GPSECU”；控制蜂窩電話并與CRTECU通訊的“電話ECU”。第10頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月第七章信息與通訊數(shù)字式儀表綜合信息系統(tǒng)定位導(dǎo)航系統(tǒng)蜂窩電話維修信息。顯示如發(fā)動機換油和更換輪胎后所行駛的距離等。日歷。駕駛員的日歷和日程表。行程信息。從出發(fā)開始的行程計算、所用時間和總的燃料消耗，并根據(jù)燃料消耗率和存油量顯示以后可能行走的里程。空調(diào)信息。顯示空調(diào)的操作模式和風(fēng)扇的設(shè)置，通過觸摸屏幕上的鍵可以操作空調(diào)。音響系統(tǒng)信息。通過觸摸屏控制顯示音響系統(tǒng)的音樂資料。電視廣播。接收電視節(jié)目，但是，此功能一般只在車停止時有效，而駕駛時屏幕自動切換為其它的內(nèi)容。電話信息。顯示諸如蜂窩電話號碼的信息，并可通過觸摸屏幕來實現(xiàn)撥號和掛機。后視照像機信息：倒車，顯示安裝在車后部的鏡頭攝取的景象。系統(tǒng)中綜合顯示的信息種類有：地圖信息。公路圖按不同比例顯示，可以滾屏。借助導(dǎo)航系統(tǒng)，可以在圖上標注出汽車的當前位置。第11頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月第七章信息與通訊數(shù)字式儀表綜合信息系統(tǒng)定位導(dǎo)航系統(tǒng)蜂窩電話顯示系統(tǒng)的觸模鍵通常以模擬形式顯示在屏幕上，用手指接觸到觸模鍵時即可進行操作。檢測屏幕是否被觸摸可采用紅外觸發(fā)開關(guān)。顯示器的兩端都有一個紅外LED和光電三極管相對。在顯示器未被觸摸時，紅外LED的光束到達光電三極管促使其導(dǎo)通。按鍵被觸摸時，紅外光被裁斷，光電三極管隨即關(guān)斷。紅外LED和光電三極管的混合體安放在顯示器的多個地方(頂部和低部，左邊和右邊)。因此，屏幕上被觸到的按鍵位置由被關(guān)斷的光電三極管所在位置測定。第12頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月第七章信息與通訊數(shù)字式儀表綜合信息系統(tǒng)定位導(dǎo)航系統(tǒng)蜂窩電話綜合信息系統(tǒng)中每一項功能都有相應(yīng)的ECU，以及用于ECU之間的通訊信號線。通訊方法有并聯(lián)和串聯(lián)兩種并行通訊使用多條線路，可以同時進行多位處理，用于大信息量傳遞和高速通訊，缺點是需要使用多條信號線；串行處理中使用一根信號線，一位一位地進行傳輸，速度顯然較慢，但考慮到成本等方面的原因，在汽車中采用較多。第13頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月第七章信息與通訊數(shù)字式儀表綜合信息系統(tǒng)定位導(dǎo)航系統(tǒng)蜂窩電話導(dǎo)航系統(tǒng)的功能包括推算航跡、地圖匹配和GPS(全球定位系統(tǒng))接收等。航跡推算由內(nèi)置的羅盤和車輪轉(zhuǎn)速傳感器獲得汽車的相對位置和方向。地圖匹配則對航跡推算所用路徑和內(nèi)存地圖上的道路進行比較，根據(jù)行駛過的道路，在地圖上進行定位。也可通過GPS獲得更為精確的位置信息，使用經(jīng)緯度確定絕對位置。第14頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月第七章信息與通訊數(shù)字式儀表綜合信息系統(tǒng)定位導(dǎo)航系統(tǒng)蜂窩電話自主導(dǎo)航GPS導(dǎo)航羅盤傳感器車輪轉(zhuǎn)速傳感器陀羅儀航跡推算地圖匹配借助羅盤傳感器檢測地球的磁場可以確定汽車的行駛方向。羅盤傳感器由一個激勵線圈和兩個垂直的線圈纏繞在具有高磁通宰的圓環(huán)磁鐵上組成。當激勵線圈加載交流電壓時，磁場中心的磁力線發(fā)生變化，在感應(yīng)線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電壓。當沒有外部磁場，磁力線的極性相反，形成的磁力線互相抵消。第15頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月第七章信息與通訊數(shù)字式儀表綜合信息系統(tǒng)定位導(dǎo)航系統(tǒng)蜂窩電話自主導(dǎo)航GPS導(dǎo)航羅盤傳感器車輪轉(zhuǎn)速傳感器陀羅儀航跡推算地圖匹配當外部磁場H加在輸出線圈的右角時，與磁化電流產(chǎn)生的磁場相重疊，使磁力線變?yōu)椴粚ΨQ，輸出電壓隨差值成比例變化。當外部磁場H以

角加載時，輸出線圈中的電壓按下述方程變化：從而就可以確定汽車的行駛方向。第16頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月第七章信息與通訊自主導(dǎo)航GPS導(dǎo)航羅盤傳感器車輪轉(zhuǎn)速傳感器陀羅儀航跡推算地圖匹配數(shù)字式儀表綜合信息系統(tǒng)定位導(dǎo)航系統(tǒng)蜂窩電話汽車轉(zhuǎn)彎時方向變化可通過左右車輪轉(zhuǎn)速傳感器的輸出脈沖差進行檢測。若汽車以R為轉(zhuǎn)彎半徑轉(zhuǎn)

角時，每一輪按同一中心進行旋轉(zhuǎn)。汽車的前內(nèi)外車輪行走距離Li和L0，由以下方程得到：其中，內(nèi)外車輪的轉(zhuǎn)彎半徑按下式計算：

式中L為汽車的軸距，K為汽車的輪距。第17頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月第七章信息與通訊自主導(dǎo)航GPS導(dǎo)航羅盤傳感器車輪轉(zhuǎn)速傳感器陀羅儀航跡推算地圖匹配數(shù)字式儀表綜合信息系統(tǒng)定位導(dǎo)航系統(tǒng)蜂窩電話再設(shè)P為外側(cè)和內(nèi)側(cè)車輪行駛路徑之比，按下式定義為：因為L和K是汽車獨有的參數(shù)，通過計算P和前輪的R可獲得后輪的轉(zhuǎn)彎半徑。相應(yīng)汽車行駛的轉(zhuǎn)角

可由下式求得：知道了出發(fā)點的轉(zhuǎn)角，即可求得汽車任意時刻行駛方向的變化第18頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月第七章信息與通訊自主導(dǎo)航GPS導(dǎo)航羅盤傳感器車輪轉(zhuǎn)速傳感器陀羅儀航跡推算地圖匹配數(shù)字式儀表綜合信息系統(tǒng)定位導(dǎo)航系統(tǒng)蜂窩電話用陀羅儀測定汽車轉(zhuǎn)彎角速度是確定汽車行駛方向的一種方法。在氣流率陀羅儀中，由氣泵壓出氦氣，氣體通過裝有兩個加熱金屬線圈的檢測器。氦氣從泵嘴噴出后逐漸擴散。當汽車以直線行駛時，氦氣同時通過金屬線圈，均勻地冷卻，達到熱平衡，電路的輸出電壓為零。當汽車的行駛方向發(fā)生變化時則產(chǎn)生復(fù)合力，從而使通過金屬線圈的氣流發(fā)生變化。熱線圈的冷卻失去熱平衡，在電橋電路中產(chǎn)生輸出電壓，由此電壓即可確定汽車行駛的角速度。第19頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月第七章信息與通訊自主導(dǎo)航GPS導(dǎo)航羅盤傳感器車輪轉(zhuǎn)速傳感器陀羅儀航跡推算地圖匹配數(shù)字式儀表綜合信息系統(tǒng)定位導(dǎo)航系統(tǒng)蜂窩電話航跡推算用于確定汽車距出發(fā)點的位置。距出發(fā)點(X0，Y0)的距離方向由羅盤傳感器獲得，車身由金屬或其它磁性物質(zhì)組成，通過鐵路交叉口時可能被火車的電機電流磁化，不能正確確定方向?？墒管嚿硇D(zhuǎn)360

來補償基于磁性部件進行檢測的羅盤輸出。第20頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月第七章信息與通訊自主導(dǎo)航GPS導(dǎo)航羅盤傳感器車輪轉(zhuǎn)速傳感器陀羅儀航跡推算地圖匹配數(shù)字式儀表綜合信息系統(tǒng)定位導(dǎo)航系統(tǒng)蜂窩電話車身旋轉(zhuǎn)時，羅盤輸出也隨之變化，磁化率可通過計算圓的中心得到，也就可以以圓心為向量的原點，正確地確定汽車的方向。當汽車通過隧道或金屬橋，或與大卡車并行時，可能對地磁的檢測受到影響。在使用羅盤的同時，還需要使用車輪轉(zhuǎn)速傳感器。車輪傳感器不受這些因素的影響，但其精度低于前者。因此，如果羅盤傳感器對地磁的檢測有問題時，應(yīng)立刻切換到車輪傳感器工作，等其恢復(fù)正常后再使用羅盤傳感器。第21頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月第七章信息與通訊自主導(dǎo)航GPS導(dǎo)航羅盤傳感器車輪轉(zhuǎn)速傳感器陀羅儀航跡推算地圖匹配地圖匹配用于比較航跡推算得出的路徑和地圖上的道路形狀，確定所行駛的道路。導(dǎo)航系統(tǒng)通過搜尋并根據(jù)推算確定汽車附近所能利用的道路，將推算的路徑和所確定道路形狀進行比較，匹配后根據(jù)選定的道路按行駛路程確定汽車當前的位置。到叉路口時，要按行駛的方向選擇道路。有多條道路，則將每一條路與行駛的路徑進行比較，求其關(guān)聯(lián)度，選最高的那一條，并計算當前位置。如果關(guān)聯(lián)度很小，則放棄該路，轉(zhuǎn)算其它，直到正確為止。道路形狀數(shù)據(jù)也存在CDROM上備查。第22頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月第七章信息與通訊自主導(dǎo)航GPS導(dǎo)航

數(shù)字式儀表綜合信息系統(tǒng)定位導(dǎo)航系統(tǒng)蜂窩電話全球定位系統(tǒng)GPS(GlobalPositioningSystem)是70年代中期美國國防部在子午儀衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的新一代衛(wèi)星定位導(dǎo)航系統(tǒng)。GPS可以向飛機、輪船、車輛或其它物體提供全球三維位置、速度和時間;采用P碼為美國航空部隊提供的專用精密定位導(dǎo)航服務(wù)，定位精度為10m左右，一般用戶不能接收；采用C/A碼，供民用并向全世界開放的標準定位導(dǎo)航服務(wù)，定位精度為l00m左右，一些GPS接收機制造商聲稱據(jù)此通過復(fù)雜的計算修正，其精度可提高到15m左右。第23頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月第七章信息與通訊GPS系統(tǒng)組成導(dǎo)航原理車用GPS自主導(dǎo)航GPS導(dǎo)航

數(shù)字式儀表綜合信息系統(tǒng)定位導(dǎo)航系統(tǒng)蜂窩電話24顆(其中3顆備用)高度為20200km的導(dǎo)航衛(wèi)星，分布在6條近圓軌道上，每一軌道分布4顆，運行周期為11h58min。保證全球任何地區(qū)、任何時刻可觀測到不會少于4顆衛(wèi)星。衛(wèi)星上裝有精度為10-13的精密原子鐘，各衛(wèi)星和地面站的原子鐘同步，建立導(dǎo)航系統(tǒng)的精確時間系，稱為GPS時。衛(wèi)星上的發(fā)射機以L波段雙頻575.4MHz和1226.60MHz發(fā)射導(dǎo)航信號，雙頻是為了校正電離層產(chǎn)生的附加延時。位置的確定通過測量電波傳播時間來進行。理論上三顆衛(wèi)星的信號就可以測出接收機在地球上的位置坐標。考慮到實際空間中大量引起誤差因素的存在，通過第四顆衛(wèi)星來作“雙重檢驗”以清除這些因素的影響?？臻g部分第24頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月第七章信息與通訊GPS系統(tǒng)組成導(dǎo)航原理車用GPS自主導(dǎo)航GPS導(dǎo)航

數(shù)字式儀表綜合信息系統(tǒng)定位導(dǎo)航系統(tǒng)蜂窩電話地面站地面站包括一個主控站、四個監(jiān)測站和一個注入站。主控站控制著整個地面站的工作。根據(jù)各監(jiān)測站送來的信息計算各衛(wèi)星的星歷和衛(wèi)星時鐘的修正量，按規(guī)定的格式編制成導(dǎo)航電文，以便通過注入站注入衛(wèi)星。監(jiān)測站都是無人數(shù)據(jù)采集中心，在主控站的控制下跟蹤接收衛(wèi)星發(fā)射的L波段雙頻信號，并通過環(huán)境數(shù)據(jù)傳感器收集當?shù)氐臍庀髷?shù)據(jù)，由信息處理機處理收集到的全部信息，并傳送給主控站。注入站與主控站設(shè)在同一地區(qū)，當衛(wèi)星通過其視界時，注入站用S波段載頻將導(dǎo)航信息注入衛(wèi)星。注入站還負責(zé)監(jiān)測注入衛(wèi)星的導(dǎo)航信息是否正確。第25頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月第七章信息與通訊GPS系統(tǒng)組成導(dǎo)航原理車用GPS自主導(dǎo)航GPS導(dǎo)航

數(shù)字式儀表綜合信息系統(tǒng)定位導(dǎo)航系統(tǒng)蜂窩電話用戶設(shè)備導(dǎo)航衛(wèi)星采用無源工作方式，凡是有GPS接收設(shè)備的用戶都可以使用GPs系統(tǒng)。用戶設(shè)備包括全向圓極化天線、接收機、微處理器、控制顯示設(shè)備等，有時也統(tǒng)稱GPS接收機。第26頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月第七章信息與通訊GPS系統(tǒng)組成導(dǎo)航原理車用GPS自主導(dǎo)航GPS導(dǎo)航

數(shù)字式儀表綜合信息系統(tǒng)定位導(dǎo)航系統(tǒng)蜂窩電話導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng)是無源測距系統(tǒng)，用戶可以通過比較接收到衛(wèi)星發(fā)射的信號和本地參考信號，測量傳播延時。若衛(wèi)星時鐘與用戶時鐘同步，則測得的延時

正比于衛(wèi)星和用戶間的距離f：電波傳播速度若衛(wèi)星時鐘與用戶時鐘相差

t，測得的傳播延時

”及相應(yīng)的距離

不是真正的電波傳播延時

及衛(wèi)星到用戶的r，兩者相差c

t離，此時

稱偽距。有：第27頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月第七章信息與通訊GPS系統(tǒng)組成導(dǎo)航原理車用GPS自主導(dǎo)航GPS導(dǎo)航

數(shù)字式儀表綜合信息系統(tǒng)定位導(dǎo)航系統(tǒng)蜂窩電話衛(wèi)星使用精密的原子鐘，而用戶時鐘一般是精密度較差的石英鐘。如時鐘差為10ns，相當于偽距離誤差為3m。用戶測得的對第i顆衛(wèi)星的偽距為；測量的偽距中有四個未知量，需要測量到四個衛(wèi)星的偽距，得到四個獨立的方程，即：求解四元非線性方程組就可以找到接收點。第28頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月第七章信息與通訊GPS系統(tǒng)組成導(dǎo)航原理車用GPS自主導(dǎo)航GPS導(dǎo)航

數(shù)字式儀表綜合信息系統(tǒng)定位導(dǎo)航系統(tǒng)蜂窩電話自動車輛定位/導(dǎo)航系統(tǒng)AVLN(AutomaticVehicleLocationNavigation)由車載部分和主控中心部分組成，兩部分通過無線電聯(lián)系。第29頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月第七章信息與通訊GPS系統(tǒng)組成導(dǎo)航原理車用GPS自主導(dǎo)航GPS導(dǎo)航

數(shù)字式儀表綜合信息系統(tǒng)定位導(dǎo)航系統(tǒng)蜂窩電話主控中心由電臺、調(diào)制解調(diào)器、計算機系統(tǒng)和GIS四部分組成。電臺接收汽車上電臺發(fā)出的位置信息，也可反控汽車。調(diào)制解調(diào)器負責(zé)反控命令和GPS信息的數(shù)/模轉(zhuǎn)換。微機系統(tǒng)在接收到汽車的位置信息后，進行簡單的預(yù)處理，然后按通訊協(xié)議，包裝信息并通過RS232送往工作站。工作站則在矢量GIS數(shù)據(jù)上顯示汽車的位置，并提供空間查詢功能。車載部分由GPS接收機、調(diào)制解調(diào)器及電臺組成。GPS接收機接收C/A碼，經(jīng)差分處理精度可達20m左右。調(diào)制解調(diào)器控制GPS接收機的數(shù)據(jù)采集并將數(shù)據(jù)信息轉(zhuǎn)換后再通過電臺發(fā)往主控中心，該系統(tǒng)采用的是l25.5MHz的VHF電臺，有效覆蓋半徑約為30km。第30頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月第七章信息與通訊GPS系統(tǒng)組成導(dǎo)航原理車用GPS自主導(dǎo)航GPS導(dǎo)航

數(shù)字式儀表綜合信息系統(tǒng)定位導(dǎo)航系統(tǒng)蜂窩電話多個汽車通常公用一個信息通道，為避免多個汽車同時發(fā)送信息，造成信道碰撞，主控中心與汽車采用主從結(jié)構(gòu)形式通訊，主控中心維護整個信息網(wǎng)絡(luò)的操作，它首先根據(jù)系統(tǒng)的配置，順序和每輛車建立“連接”關(guān)系并進行數(shù)據(jù)交換，不成功則標記出錯原因，斷開“連接”。每個車被查詢一次即完成一個周期，避免信息碰撞產(chǎn)生。第31頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月第七章信息與通訊數(shù)字式儀表綜合信息系統(tǒng)定位導(dǎo)航系統(tǒng)蜂窩電話蜂窩電話和交換站通過無線電聯(lián)結(jié)，電話可隨汽車移動。由多條通道由頻率段聯(lián)結(jié)，為充分利用無線電波和增加裝機容量。將區(qū)域分為多個較小的區(qū)域，建立覆蓋每個區(qū)域的交換站，減少發(fā)射功率，同時無線電波的范圍減小了，同一頻率就可以用在其它的地區(qū)。蜂窩電話與常用的電話不同，使用的是無線電波，則開始通訊時要選擇合適的通道，需要通過交換站的聯(lián)結(jié)，還需要獲得汽車的位置以便能接通電話。在每個區(qū)域的邊界有重疊區(qū)域，保證區(qū)域之間可以切換，實現(xiàn)汽車通過不同的區(qū)域時通訊不會中斷。第32頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月第七章信息與通訊數(shù)字式儀表綜合信息系統(tǒng)定位導(dǎo)航系統(tǒng)蜂窩電話通電控制。除電話通道，還有控制通道，它又分為接收控制和發(fā)射控制。通電后，蜂窩電話檢查“接收控制通道”并以最大的接收能力選擇通道。從該通道接收到地方無線電站的地區(qū)分類碼。如果接收的碼與所存的碼不同，則在地方無線電站將汽車的位置登記，隨后接收控制通道進入實時監(jiān)測狀態(tài)，電話處在等待狀態(tài)。位置登記。因為無線電站的呼叫范圍有限，需預(yù)先知道電話的位置。每個電話的地區(qū)號已由無線電站設(shè)好。當汽車從控制區(qū)A移動到B時，地區(qū)號發(fā)生變化，電話進行切換調(diào)整，并利用“發(fā)射控制通道”在無線電站登記。登記位置信息也送入本地存儲站，從而電話被區(qū)B控制。第33頁，課件共39頁，創(chuàng)作于2023年2月第七章信息與通訊數(shù)字式儀表綜合信息系統(tǒng)定位導(dǎo)航系統(tǒng)蜂窩電話通話