1.2.1 北斗导航卫星发展现状

国外研发的车载导航设备基于GPS全球定位系统，其起步较早，1993年就已经实现民用，经过多年的发展，如今已经相当成熟，并在全球范围广泛应用。

从2007年到2016年之间我国一共发射了22颗北斗卫星，这一成就使“北斗”系统成功覆盖了亚太地区，同时拥有了在该地区导航、定位、和授时以及短信通讯服务的功能。根据我国对北斗导航系统的总体规划，可覆盖全球的北斗卫星导航系统预计将于2020年建成。目前的北斗导航系统，其功能基本上能够满足渔业、测绘、电信、交通运输、气象、等行业，以及用户普遍的应用需求。为了国家安全与用户方便，无论车载还是船载导航设备都将实现从GPS到北斗的更新与应用。相信在不久以后，在我国上空可以用于导航定位的卫星系统将不仅有GPS系统、俄罗斯的GLONASS系统、欧洲的Galileo系统，同时也有我国的“BD-1”和COMPASS系统。卫星总数将达到100颗以上，导航定位精度、可靠性、可用性和完备性将得到前所未有的提高 。

1.2.2  组合导航系统

车辆组合导航是利用多个导航系统所提供的定位信息，并采用相应的算法将数据融合，从而得到比从单个系统获得数据定位性能更强大和功能更全面的定位信息。下面本文将结合最经典的车辆组合导航系统GPS/DR组合导航系统进行组合导航系统的学习和研究，并将其作为本课题的研究背景和可实现依据。该系统利用较为经济的DR系统和GPS系统的定位数据融合，能得到相对高质量的定位性能，在实际生活中应用广泛 。

城市环境相对复杂，建筑群密集，道路纵横，这就非常容易造成GPS卫星信号的丢失，考虑到GPS本身的定位频率有限，如果要实现实际生活中所要求的连续可靠的车辆定位，必须采用一种或多种定位系统对其进行辅助定位。

考虑到辅助导航系统的性能和成本，航位推算系统（DR导航系统）就目前来看是最适合的辅助导航系统。DR系统是一种典型的独立定位系统，其采用较为经济的陀螺仪或电子罗盘和车辆里程表构成，通过测量车辆航向角的变化量和车辆位置的变化量，推算出车辆位置的变化情况。由此可见，该系统能够提供连续的、相对精度较高的定位信息。然而由于DR系统的定位误差的积累性，定位误差将随时间和距离的增加而积累到很大，这会严重影响定位的准确性；同时，我们无法通过DR系统获得车辆的初始坐标和初始航向角，所以DR系统并不适合单独导航。GPS定位系统可以提供车辆的位置坐标，正好弥补DR导航系统的不足 ，因此将这两个系统相结合，由GPS系统提供车辆的绝对位置，弥补DR导航的精度缺陷，为DR系统提供航位推算的初始值并对DR系统进行定位误差的校正和系统参数的修正;由DR系统提供较高相对精度的连续推算，以补偿GPS系统定位中的定位的断点和随机误差，完善定位的轨迹使之平滑 。

1.3  论文内容总体安排

本导航仪的设计利用OEM板卡接收北斗信息，通过串口输出接收到的数据，用AVR单片机进行处理，通过键盘输入当前位置点和目标位置，液晶屏幕显示路径。因此，本文研究主要包括：导航仪硬件电路的设计，北斗数据的接收和解析，导航仪软件的设计，导航仪总体调试。

本文分六个章节：

第一章是绪论部分，简略地介绍了车载北斗导航系统的研究背景、国内外发展现状以及本文的主要工作和研究内容。

第二章是系统总体设计和算法原理部分，是全文的理论基础。

第三章是硬件系统设计部分，针对第二章的设计方案完善系统硬件平台的设计，主要介绍了电路板各个模块的电路原理和所实现的功能。 Atmega128单片机北斗导航仪系统设计(3):http://www.youerw.com/tongxin/lunwen_42772.html