事故车辆轨迹复现系统的研究

论文摘要

目前,我国汽车的数量呈不断增长的趋势,与此同时,道路交通安全形势十分严峻。伴随着道路交通事故,纠纷也随之而来。因此,有必要在车辆事故分析上做一些探索和研究,以便在交通事故的处理中起到一定的辅助作用。本文在对系统相关的理论和技术深入研究的基础上,结合课题本身的实际,利用LPC2210单片机,接收GPS信号和由加速度计和陀螺仪组成的惯性导航系统的信号,将GPS信号实时的显示在LCD上,并对采集到的惯性导航系统的数据进行一系列的处理:包括归一化到同一坐标系(采用撞车之后停车时的坐标系)中,通过积分映射等算法计算出汽车在发生事故时的轨迹。目的是要构建一个针对性强且比较通用的车辆事故分析系统。另外,本系统还可以定时的记录GPS信号,不仅可以监督汽车的行车路线,还可以提供车辆事故的原始发生地点。整个系统具有价格比较低廉、运用前景比较好等特点,在用科技手段解决交通事故中,本文提出利用惯性系统的数据来计算事故车辆轨迹的做法,具有一定的特点和创新。

论文目录

• 中文摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 选题的意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 课题研究的内容
• 第二章 系统整体框架设计
• 2.1 系统总体框架
• 2.2 数据采集处理硬件子系统
• 2.2.1 中央处理单元模块
• 2.2.2 电源模块设计
• 2.2.3 复位模块电路设计
• 2.2.4 时钟模块电路设计
• 2.2.5 JTAG 接口模块电路设计
• 2.2.6 存储器扩展模块电路设计
• 2.3 GPS 信号采集硬件子系统
• 2.3.1 GPS 工作原理
• 2.3.2 GPS15 接收机的性能和特点
• 2.3.3 GPS 信号接收模块
• 2.4 GPS 信号显示硬件子系统
• 2.5 惯性系统硬件子系统
• 2.5.1 加速度计ADXL330 硬件电路
• 2.5.2 陀螺仪ADXRS150 硬件电路
• 2.5.3 惯性导航系统的构成
• 2.5.4 惯性导航系统数据采集的硬件连接
• 第三章 基于惯性导航原理的轨迹复现算法
• 3.1 常见坐标系介绍
• 3.2 捷联式惯性导航系统的基本原理
• 3.3 本系统惯性坐标系的选取
• 3.4 惯性系统采集信号的初步分析
• 3.5 轨迹复现算法
• 3.5.1 四元数法简介
• 3.5.2 求取初始姿态矩阵
• 3.5.3 毕卡算法求解四元数更新姿态矩阵
• 第四章 系统软件设计
• 4.1 GPS 信号采集记录软件设计
• 4.2 GPS 信号显示软件设计
• 4.3 惯性器件信号接收软件设计
• 4.4 PC 机软件设计
• 第五章 系统调试及结果分析
• 5.1 系统调试
• 5.1.1 硬件调试
• 5.1.2 软件调试
• 5.1.3 总体调试
• 5.2 系统结果和分析
• 5.2.1 GPS 信号的采集与显示结果
• 5.2.2 惯性导航系统信号的结果和分析
• 5.2.3 系统误差分析及改进方法
• 参考文献
• 论文发表
• 附录
• 致谢
• 详细摘要