基于GSM及CAN總線的GPS列車行程測量系統(tǒng)的研究.pdf

1、針對當(dāng)前列車行程記錄方式比較落后的狀況，采用GSM、CAN總線和GPS技術(shù)，設(shè)計了一個能夠自動記錄列車行駛里程的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。其主要功能是依靠GPS來定位列車的位置，通過單片機來累計列車的行駛里程，利用CAN總線在列車各個車廂間建立局域網(wǎng)，通過GSM網(wǎng)絡(luò)將列車各車廂的行駛里程數(shù)據(jù)傳送回監(jiān)控中心，并由監(jiān)控中心進行統(tǒng)一的監(jiān)控和管理。 本文首先深入的研究了GPS、GSM和CAN總線技術(shù)的基本原理，分析了影響GPS精確和連續(xù)定位的因素。給出

2、了系統(tǒng)的總體設(shè)計方案，并對系統(tǒng)硬件的幾個主要模塊(GPS接收模塊、GSM通訊模塊、信息處理與控制模塊、CAN總線通訊控制模塊和串口擴展模塊)的硬件選型、接口電路設(shè)計以及一些元器件參數(shù)的選擇進行了詳細(xì)的介紹。然后研究了系統(tǒng)軟件設(shè)計用到的NEMA格式、SMS格式和AT命令集。詳細(xì)介紹了主控車載終端與被控車載終端的軟件設(shè)計，說明了CAN總線數(shù)據(jù)的收發(fā)以及GSM短消息的發(fā)送過程。并給出了列車行程計算方法的設(shè)計，對計算結(jié)果進行了誤差分析。分析結(jié)果

3、表明，當(dāng)列車的行駛速度大于10km/h時，本系統(tǒng)行程測量的相對誤差小于2％，完全滿足測量相對誤差應(yīng)小于3％的設(shè)計要求。最后分析了系統(tǒng)干擾源的產(chǎn)生以及對系統(tǒng)的影響，從硬件和軟件兩個方面提出了抗干擾的解決措施。根據(jù)GJB/Z299B-98標(biāo)準(zhǔn)，利用元器件應(yīng)力分析可靠性預(yù)計法對系統(tǒng)的可靠性進行了預(yù)計，給出了系統(tǒng)可靠性數(shù)學(xué)模型，通過計算得出了系統(tǒng)平均故障間隔時間，計算結(jié)果表明所設(shè)計電路完全滿足系統(tǒng)的設(shè)計要求。 本系統(tǒng)的設(shè)計完全滿足列車行