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3.5 LCD及蜂鸣器接口电路设计 29
4 列车GPS控制器的程序编写 31
4.1 系统流程 32
4.2 GPRS模块设计 32
4.2.1 MC35i设计 32
4.2.2 串口驱动层 32
4.2.3 GPRS模块驱动层 33
4.3 GPS模块设计 34
4.4 声光报警设计程序 35
5 结论 37
致谢… 38
参考文献… 39
附录… 40
绪论随着我国铁路产业的蓬勃发展，铁路运输已经成为了我们出行不可或缺的一部分，特别是我国铁路领域发展日趋成熟的高铁板块。尽管铁路技术在日渐精湛，火车的速度也越来越快。但是铁路发展所造成的安全问题却没有能够做到很好的解决。铁路周围的安全系统，却不及高铁技术发展的迅速。我国铁路与公路的道口数量很多，在行车密度和行车速度不断增加的情况下，铁路行车和公路运输安全均受到极大的影响，道口已成为现代铁路运输中急待解决的薄弱环节。设人看守道口进行防护，虽然投资费用较小，但在安全上全靠人来保证，不能满足现代化安全运输的要求，在了望条件很差的道口和雨、雪、雾天亦难以保证不发生行车事故。因此装设列车GPS控制器来改善道口的安全程度，是提高道口通过能力的有力措施之一。
对道口的防护，我国曾采取了许多措施，根据铁路行车和公路交通的密度与了望条件，将道口分为无人看守的道口和有人看守的道口。对于闲散的道口不设人看守，一般只设置道口警标和司机鸣笛标，司机见此标志必须鸣笛对公路进行报警。
近年来随着道口防护设备的不断完善，其工作的可靠性显著提高，在无人看守的道口也装设道口自动信号设备，这对保障铁路行车和公路交通的安全，具有重要意义。在无列车接近道口时，道口信号设备无显示，允许公路上车辆、行人通过道口；当列车到达道口的接近区段时，道口音响信号自动鸣响，道口信号机向公路车辆、行人显示红色信号，禁止通过道口。然而受到科技水平的限制，过去对列车位置信息的检测技术并不是特别的精确，道口的自动检测设备也不够完善，这使得周边的居民和来往的行人造成不必要的声光污染和安全隐患。因此运用现代化的GPS高科技定位系统对列车来往通行的定位作出了精确的判断，从而提高了道口的安全可靠性。近年来，在GPS列车定位这一领域也积极开发。
1 GPS技术介绍
1.1 GPS卫星全球定位系统
1973年12月，美国国防部批准它的陆海空三军联合研制一种新的军用卫星导航系统——navigation by satellite timing and ranging (NAVSTAR) global positioning system(GPS),我们称之为GPS卫星全球定位系统，简称为GPS系统它是美国国防部的第二代卫星导航系统。该系统由三大部分构成：GPS卫星星座（空间部分）,地面监控系统（控制部分），GPS信号接收机（用户部分）。三者关系如下图。
图1.1 由三大部分构成额GPS卫星全球定位系统
1.1.1 GPS工作星座
GPS工作星座分成6个轨道平面，均匀分布着24颗卫星（如图1.1.1所示）它4倍于子午卫星的数量（如表1.1.1所示）。在20000km高空的GPS卫星，从地平线升起至没落，可以在用户视野持续5h左右。它们向广大用户发送的导航定位信号，可以近乎无干扰的通过大气层而到达地面。每一个用户在任何地方都能够同时接收到来自4～12颗GPS卫星的导航定位信号，用以测定它的实时点位和其他状态参数，实现全球性全天时的连续不断的导航定位。图1.1.2表示在中国一天24h内能够见到的GPS卫星数。从该图可见，全天有50%的时间，能够见到7颗GPS卫星。29%的时间，能够见到6颗GPS卫星。17%的时间，能够见到8颗GPS卫星。4%的时间，能够见到5颗GPS卫星。这表明，在中国境内全天能够见到5～8颗GPS卫星，而有利于我国用户进行全天时的连续不间断地导航定位测量。
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