基于嵌入式的手持导航信息系统设计与实现

论文摘要

地理信息系统是处理空间信息的基础平台,一直广泛应用于测绘、城市规划、军事、物流等多个领域。近年来,随着技术的发展,GIS开始应用于PDA、手机等嵌入式设备。嵌入式GIS是GIS与嵌入式系统相结合的一种产物,它是传统GIS领域的分支与延伸、补充与发展。随着硬件平台、多操作系统、GPS应用以及移动互联技术的不断发展,嵌入式GIS已经越来越广泛地应用于经济建设和现代化国防中。经过多年的发展,我国的GPS导航市场已经进入了高速发展时期,北斗卫星定位系统已经成功发射了四颗,初步满足了中国及其周边地区的卫星定位需求,并将逐步发展为全球定位系统,届时将大大促进我国导航事业的发展和应用。论文从国内外嵌入式GIS理论和现行技术出发,介绍了嵌入式GIS的一些相关知识,主要包括嵌入式GIS技术、嵌入式操作系统、移动GIS体系结构（?）eSupermap嵌入式GIS平台。以城市交通网络数据为基础,重点研究了道路网模型、地图匹配、基于交通规则的路径分析、空间定位等相关理论和技术。论文实验部分（嵌入式手持导航信息系统）结合嵌入式GIS、全球定位系统、软件工程等理论和技术,依托城市交通道路网,设计和开发了一个基于嵌入式平台的手持导航信息系统,实现地图基本操作、城市地理空间信息查询、空间量算、最优路径分析、移动GPS点定位、道路导航等功能。系统采用超图公司的eSuperMap嵌入式GIS开发平台,在eMbedded Visual C++4.2开发环境下完成程序编写,可在微软公司Windows CE 2003SE平台下稳定运行。最后重点介绍嵌入式手持导航信息系统的设计方案、模块实现方法和关键技术。在总结本文研究内容的基础上,提出不足之处,为以后的进一步研究提供方向。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 课题背景
• 1.2 国内外发展状况及其应用
• 1.2.1 国外发展状况
• 1.2.2 国内发展状况
• 1.3 课题研究内容
• 1.4 论文组织结构
• 第二章 嵌入式地理信息系统
• 2.1 地理信息系统
• 2.2 嵌入式系统
• 2.2.1 嵌入式硬件环境
• 2.2.2 嵌入式操作系统
• 2.2.3 主流嵌入式操作系统
• 2.2.4 嵌入式操作系统的比较
• 2.3 嵌入式地理信息系统
• 2.4 嵌入式地理信息系统的应用体系结构
• 2.5 eSuperMap嵌入式GIS开发平台
• 2.5.1 eSuperMap简介
• 2.5.2 eSuperMap数据结构
• 第三章 嵌入式手持导航信息系统的关键技术
• 3.1 道路网模型
• 3.1.1 导航电子地图
• 3.1.2 道路网模型概述
• 3.1.3 道路类型
• 3.1.4 交通规则策略模型
• 3.1.5 交通道路网模型
• 3.2 道路地图匹配
• 3.2.1 地图匹配概述
• 3.2.2 地图匹配的误差来源
• 3.2.3 地图匹配理论
• 3.3 道路最优路径选取
• 3.3.1 道路网络及其相关要素
• 3.3.2 迪杰斯特拉算法
• 3.3.3 最优路径的两种选择方案
• 3.4 空间定位技术
• 3.4.1 GPS定位
• 3.4.2 蜂窝定位原理
• 3.4.3 GSM定位技术
• 3.4.4 CDMA定位技术
• 第四章 嵌入式手持导航信息系统的设计
• 4.1 系统设计目标
• 4.2 系统总体设计
• 4.2.1 系统的设计原则
• 4.2.2 系统整体结构
• 4.2.3 系统功能模块设计
• 4.3 手持导航信息系统的地图设计
• 4.3.1 导航地图数据源及生产流程
• 4.3.2 eSuperMap地图文件的组成与结构
• 4.3.3 导航地图的结构设计
• 第五章 嵌入式手持导航信息系统的实现
• 5.1 系统开发环境
• 5.1.1 开发工具Microsoft eMbedded Visual C++ 4.2
• 5.1.2 设备的SDK开发包、调试环境和运行环境
• 5.1.3 系统开发的环境要求和配置
• 5.1.4 eSuperMap类库的使用
• 5.2 系统模块的实现和原理
• 5.2.1 系统工程创建
• 5.2.2 GPS模块
• 5.2.3 地图基本功能模块
• 5.2.4 空间查询模块
• 5.2.5 路径分析模块
• 5.2.6 道路导航模块
• 第六章 结论与展望
• 6.1 结论
• 6.2 展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录（攻读硕士学位期间发表的论文情况）