Giải thuật tìm đường đi ngắn nhất ứng dụng GPS trong giao thông

Gii thut tìm đng đi ngn nht GPS ng dng trong giao thông GVHD: TS. Võ Tng Quân Trang 1 HVTH: Hoàng Hi Sơn MC LC MC LC 1 LI NịI ĐU 3 CHNG 1: TNG QUAN 4 1.1 Tng quan chung v lĩnh vực nghiên cu, các kt qu nghiên cu trong và ngoài nc đư công b. 5 1.1.1 Tng quan v GPS 5 1.1.2 Các thành phn GPS 6 1.1.3 Các ng dng ca h thng đnh v GPS 7 1.1.4 Các công trình nghiên cu đư đợc công b 11 1.2 Mc tiêu, khách th và đi tợng nghiên cu. 13 1.2.1 Mc tiêu 13 1.2.2 Khách th và đi tợng nghiên cu 13 1.3 Nhim v ca đ tài và phm vi nghiên cu. 14 1.4 Phơng pháp nghiên cu. 14 1.5 Tóm lợc ni dung lun văn, đim mi so vi các công trình khác 14 CHNG 2: C S LÝ THUYT 16 2.1 TNG QUAN V VI ĐIU KHIN PIC 16 2.1.1 Ngôn ngữ lp trình và mch np cho PIC 16 2.1.2 Sơ đ chân vi điu khin 17 2.2 TNG QUAN V GPS 18 2.2.1 Các thành phn ca h thng 19 2.2.2 Nguyên tc đnh v 24 CHNG 3: THIT K PHN CNG VÀ PHN MM 26 3.1 THIT K PHN CNG 26 3.1.1 Cm bin la bàn CMPS-03 26 3.1.2 Module GPS EM - 410 32 3.1.3 Mch công sut dùng L298 35 Gii thut tìm đng đi ngn nht GPS ng dng trong giao thông GVHD: TS. Võ Tng Quân Trang 2 HVTH: Hoàng Hi Sơn 3.1.4 Sơ đ khi xử lý trung tâm 36 3.1.5 Mch chuyn đi USB ậ COM 37 3.1.6 Mch hin th dùng LCD 16x2 37 3.1.7 MÔ HÌNH TNG QUÁT ĐIU KHIN H THNG 40 3.1.8 LU Đ CA H THNG 41 3.2 THIT K PHN MM 42 3.2.1 Phn mm nhn tín hiu t GPS 42 3.2.2 Tìm đng đi ngn nht trên bng đ 42 3.2.3 Phn mm hin th tọa đ dùng bn đ offline 47 CHNG 4: KT QU ĐT ĐC 49 4.1 NHN TÍN HIU T GPS VÀ HIN TH LÊN BN Đ 49 4.2 TỊM ĐNG ĐI NGN NHT TRÊN BN Đ GOOGLE VÀ HIN TH 51 4.2.1 Truyn tín hiu xung vi điu khin 51 4.2.2 Cp nht hin th tọa đ GPS 53 4.2.3 Ni dung gói tin gửi và nhn (Protocol) 53 4.3 LP TRỊNH ĐIU KHIN ROBOT 53 CHNG 5: KT LUN 55 5.1 Kt qu đt đợc 55 5.1.1 Tìm đng đi ngn nht và truyn tín hiu xung Robot 55 5.1.2 Thử nghim Robot trên đng đi thực t 56 5.2 Các vn đ còn tn ti 57 5.3 Hng phát trin ca đ tài 57 PH LC 58 TÀI LIU THAM KHO 66 Gii thut tìm đng đi ngn nht GPS ng dng trong giao thông GVHD: TS. Võ Tng Quân Trang 3 HVTH: Hoàng Hi Sơn LI NịI ĐU Cùng vi sự phát trin ca cuc sng con ngi thì những yêu cu v xác đnh v trí là rt quan trọng. Khi mun đi trên đng ta có th dựa vào tòa nhà, các cây hay là các ct mcầ Đ xác đnh đng đi và v trí mình đang đng. Ngày xa, khi con ngi mun đi qua mt khu vực nào đó mi nh là rng hay là sa mc họ phi đ li du vt nh là đánh du lên đng, bẻ mt cành cây đ xác đnh v trí ca mình đư đi qua. Tuy nhiên, sau này khi đi bin thì đ xác đnh v trí ca mình họ không th dựa vào các vt đợc đánh du, họ dựa vào thiên văn các vì sao trên tri, sử dng la bàn đ xác đnh phơng hng và các đ lch ca các vì sao nh th họ s đnh v đợc v trí ca họ trên bin. Tuy nhiên, những phơng pháp này có đ chính xác không cao và ph thuc rt nhiu vào thi tit. Vào giữa th kỷ 20, các nhà khoa học đư phát minh ra cách dùng sóng vô tuyn đ đo khong cách. Bằng cách sử dng nhiu trm phát sóng vô tuyn, vi mt máy thu sóng vô tuyn ta có th bt đợc sóng t các trm phát này. Khong cách có đợc khi sử dng phơng pháp này không ln lm. Những phơng pháp trên tuy đư mt phn nào xác đnh đợc v trí, nhng đó vn ch là v trí trong không gian hai chiu, v trí tìm đợc thng bin thiên trong mt khong khá ln và trong mt s yêu cu khác thì hu nh không th áp dng các phơng pháp trên. Trc những nhợc đim và những yêu cu thực tin ngày càng cao, cũng nh yêu cu đ chính xác ln v v trí, ngi ta cn thit có mt h thng có th gii quyt đợc mọi vn đ này. Vì vy, h thng đnh v toàn cu GPS đư đợc nghiên cu và trin khai, lp đặt thành công bi Mỹ. Nh h thng GPS, ta có th quan sát toàn b Trái đt mà không b nh hng ca thi tit. Nh các thông s khong cách t mi v tinh ti đim kho sát, ta có th xác đnh khá chính xác v trí trong không gian ca đim cn tìm. Ngoài các tham s v không gian, h thng GPS còn cung cp khá nhiu tin ích và dch v khác nh thông s v thi gian, tn s chuẩn,ầ Ngoài ra h thng GPS còn mang li rt nhiu tin ích khác nh dn đng, đo đc đa cht, kho sát đáy binầ. Gii thut tìm đng đi ngn nht GPS ng dng trong giao thông GVHD: TS. Võ Tng Quân Trang 4 HVTH: Hoàng Hi Sơn CHNG 1: TNG QUAN Trong quá trình phát trin nhanh chóng và toàn din ca khoa học và công ngh, máy móc càng ngày càng tr nên thông minh hơn và đợc sử dng nhiu hơn đ phc v cho con ngi v nhiu mặt, quân sự cũng nh dân sự. Nhng h thng cơ gii đợc sử dng hin nay đợc tự đng hóa không ngng đ to nên sự thun tin cho con ngi cũng ci tin kh năng hot đng ca h thng. Ví d nh xe hơi đợc lp trình đ chy tự đng theo bn đ, máy bay quan sự không ngi lái, robot tự hành hot đng trong những môi trng đc hi, các tàu lặn tự hành dùng đ kho sát đa hình ng dng trong ngành du lửaầvà rt nhiu những ng dng cơ gii khác có th hot đng  ch đ tự đng. Và nn tng cho những ng dng cơ gii tự đng đó chính là kh năng tự đnh v. Có rt nhiu h thng đnh v đợc sử dng rng rãi trên toàn th gii. Ví d nh h thng đnh v toàn cu GPS (Global positioning system) là mt h thng đnh v tuyt đi, H thng đnh v quán tính INS (Inertial navigation system) là mt h thng đnh v tơng đi. Hin nay, GPS là mt h thng đợc sử dng rt rng rãi trên toàn th gii trong lĩnh vực đnh v, tuy nhiên nó có những hn ch nht đnh nh là đ chính xác thp (mt b thu GPS dân sự loi thng có th có sai s t 10 - 20m) và thi gian truyn tín hiu lâu, cho nên GPS không th áp dng cho những h thng đòi hi sự chính xác và n đnh trong thi gian ngn. Có nhiu gii pháp đ ci thin đ chính xác ca tín hiu GPS bằng cách áp dng các thut toán xử lý tín hiu nh DGPS hay dùng b lọc s, tuy nhiên vn không th tăng tc đ xử lý ca GPS. Trong những thp niên gn đây, các nhà nghiên cu đư đa ra mt gii pháp ti u hơn ht cho vic khc phc những hn ch ca GPS bằng cách kt hợp tín hiu GPS vi tín hiu đo đợc t mt h thng đnh v tơng đi riêng bit khác nh là odometry hay là INS. Odometry là h thng đnh v tơng đi dùng trong xe cơ gii, hot đng nh vào vic đo vn tc quay ca bánh xe đ suy ra đợc giá tr v trí ca xe. Tuy nhiên odometry li có nhợc đim là b nh hng ln bi đa hình, rung đng và ch hot đng trong phm vi hẹp. INS là h thng đnh v tơng đi, cho ta bit không những v trí tơng đi ca h thng mà còn có th cho ta bit đợc trng thái ca h thng trong không gian ngay Gii thut tìm đng đi ngn nht GPS ng dng trong giao thông GVHD: TS. Võ Tng Quân Trang 5 HVTH: Hoàng Hi Sơn ti thi đim hin ti. INS đợc ng dng rt rng rãi trong các tên lửa hành trình, máy bay, các xe tự hành, các phơng tin bay không ngi lái, tàu thy, và c xe hơi. 1.1 Tng quan chung v lĩnh vực nghiên cu, các kt qu nghiên cu trong vƠ ngoƠi nc đƣ công b. 1.1.1 Tng quan v GPS Trên danh nghĩa, GPS bao gm mt chòm 24 qu v tinh. Chòm v tinh này gọi là kh năng vn hành ban đu (IOC), đợc hoàn thành vào tháng 7 năm 1993. Tuy nhiên, đn tháng 12 năm 1993 IOC mi chính thc thông báo. Đ đm bo bao ph trái đt liên tc các v tinh tinh GPS đợc b trí sao cho có 4 v tinh trên 6 quỹ đo bay (hình 2.1). Vi chòm v tinh đa lý này, ti bt c đâu trên trái đt s quan sát đợc t 4 đn 10 v tinh GPS, nu khi xét vi góc ngẩng là 0 10 . Ch cẩn 4 v tinh đ cung cp thông tin hay v trí ca mt đim. Quỹ đo v tinh GPS là quỹ đo gn nh tròn (Dng elip có đ lch chuẩn 0.01) vi góc nghiêng 0 55 so vi xích đo. Nửa trc chính ca quỹ đo GPS vào khong 26560 km (đ cao ca v tinh vào khong 20200 km so vi b mặt trái đt). Chu kỳ quỹ đo GPS là 11 gi 58 phút. H thng GPS đợc khai báo chính thc đ đt đợc dung lợng hot đng đy đ (FOC) vào ngày 17/7/1995, đm bo 24 qu v tinh hot đng. Trên thực t, vì GPS đt đợc dung lợng hot đng đy đ ca nó, s các v tinh trong chùm v tinh GPS luôn ln hơn 24 qu. Hình 1.1 Chùm v tinh GPS [9] Gii thut tìm đng đi ngn nht GPS ng dng trong giao thông GVHD: TS. Võ Tng Quân Trang 6 HVTH: Hoàng Hi Sơn 1.1.2 Các thƠnh phn GPS GPS cha 3 thành phn: Phn không gian, phn điu khin và phn ngi dùng (hình 2.2). Phn không gian cha vòm 24 v tinh nh đư đợc gii trình bày mc trên. Mi v tinh GPS phát ra mt tín hiu, tín hiu này có mt s thành phn: Hai sóng sin (gọi là tn s sóng mang), hai mã s và mt bn tin dn đng. Các mã và bn tin dn đng này đợc thêm vào sóng mang khi điu ch nh phân lỡng pha. Sóng mang và mư đợc sử dng ch yu đ xác đnh khong cách t ngi máy thu ca ngi sử dng đn v tinh GPS. Hình 1.2: Các thành phn ca GPS [9] Thông tin dn đng bao gm to đ ca v tinh theo thi gian. Tín hiu đợc truyn đi bi các đng h nguyên tử có đ chính xác cao trên các v tinh. Phn điu khin ca h thng GPS bao gm mt mng li các trm bám, trong đó có mt trm điu khin trung tâm (MCS) đặt  Clorado Springs nc mỹ. Chc năng chính ca phân h điu khin là bám sát các v tinh GPS theo trt tự đ xác đnh và dự báo v trí v tinh, tích hợp h thng, xử lỦ đng h nguyên tử trên v tinh, dữ liu khí quyn, niên giám v tinh và các thông s khác. Thông s này sau đó đợc đóng gói và đa vào v tinh thông qua băng S. Phân h ngi dùng bao gm c ngi dùng quân sự và dân sự. Vi mt máy thu GPS đợc kt ni vi anten GPS, mt ngi sử dng có th nhn tín hiu GPS đ Gii thut tìm đng đi ngn nht GPS ng dng trong giao thông GVHD: TS. Võ Tng Quân Trang 7 HVTH: Hoàng Hi Sơn xác đnh v trí ca họ  bt c đâu trên toàn th gii. GPS hin đang đợc sử dng rng rãi trên toàn th gii mà không cn phi tr phí trực tip. 1.1.3 Các ng dng ca h thng đnh v GPS 1.1.3.1 Các ng dng trong trc đa vƠ bn đ mặt đt Đ chính xác cao ca các tr s đo Phase sóng mang GPS cùng vi những thut toán bình sai xp x dn cung cp mt công c thích hợp cho nhiu nhim v khác nhau trong công tác trc đa và bn đ. Chúng ta có th chia các ng dng này làm 4 loi: - Đo đc đa chính - Lp li khng ch trc đa. - Theo dõi đ bin dng cc b. - Theo dõi đ bin dng toàn b. Đo đc đa chính đòi hi đ chính xác v trí tơng đi khong 10 -4 . Ngi ta có th đt đợc đ chính xác này mt cách d dàng bằng cách quan trc GPS. Li khng ch trc đa là những li trc đa có đ chính xác cao. Đ chính xác yêu cu v v trí tơng đi khong 5.10 -6 đn 1.10 -6 ng vi các cự ly 20 - 100 km. Đ chính xác này có th đt đợc bằng cách xử lỦ sau các tr đo phase sóng mang GPS bằng những phn mm tiêu chuẩn. Các cp hng khng ch thp hơn (ví d li đo v bn đ) có th cũng đợc thành lp bằng phơng pháp GPS. Vic theo dõi đ bin dng cc b (lún do khai thác m, bin dng công trình) đòi hi đ chính xác 1 mm đn 1 cm trên cự ly ti mt vài km. Đi vi những ng dng này, đ chính xác có th đt đợc nói trên b hn ch bi sự thiu chc chn trong sự bin đi ca các tm vi mch trong ăng ten GPS và sự sai lch v tín hiu do môi trng phn x nơi đặt ăng ten. Hơn th nữa, khó khăn b tăng lên do kh năng nhìn thy v tinh b gii hn vì hin tợng bóng ti ca tín hiu trong môi trng công nghip tiêu biu. Vic theo dõi đ bin dng toàn b (hot đng kin to ca đa tng) đòi hi đ chính xác khong 10 -7 - 10 -8 trên cự ly liên lc đa. Sự khác nhau cơ bn giữa vic theo dõi bin dng toàn b so vi những ng dng đư nói trên là  ch trong trng Gii thut tìm đng đi ngn nht GPS ng dng trong giao thông GVHD: TS. Võ Tng Quân Trang 8 HVTH: Hoàng Hi Sơn hợp này cn phi có mt mô hình phc tp v các quỹ đo v tinh GPS, các tr thi tr khi truyn tín hiu qua tng khí quyn và các đ lch khác. 1.1.3.2 Các ng dng trong giao thông vƠ thông tin trên mặt đt Vic ph bin rng rưi phép đnh v hàng hi bằng GPS trong giao thông dân dng hu nh tăng dn dn thay th các phơng pháp truyn thng. Trong vic xác đnh các hành trình trên mặt đt, mt màn hình tự đng th hin v trí ca phơng tin (đợc xác đnh bằng GPS) trên mt sơ đ đin tử có th s thay th sự so sánh có tính th công các vt th xung quanh phơng tin vi bn đ truyn thng. ng dng này thuc loi cực kỳ quan trọng đi vi các phơng tin thi hành lut pháp, công tác tìm kim hoặc cu h Vic theo dõi v trí và sự chuyn đng ca các phơng tin có th đt đợc nu các phơng tin này đợc trang b những máy phát chuyn tip tự đng đ h trợ máy thu GPS. V trí đợc xác đnh bằng các thit b thu và xử lỦ GPS có th đợc truyn đn mt đa đim trung tâm đợc th hin trên màn hình. 1.1.3.3 Các ng dng trong trc đa vƠ bn đ trên bin Nh đ chính xác cao và thi gian cn thit đ đo mt v trí ch đnh (Fix) ngn, h GPS đặc bit phù hợp vi công vic đnh v ven b và ngoài khơi. Đi vi công tác trc đa bin, yêu cu đ chính xác v v trí mặt phẳng thng thay đi trong khong t mt vài đcimét đn mt vài chc mét. Đ đáp ng các yêu cu này cn phi sử dng những kỹ thut quan sát và xử lỦ s liu khác nhau bằng cách sử dng các phép đo gi cự ly hoặc phép đo phase sóng mang. Các ng dng trên bin bao gm đo v bn đ, các chng ngi dn đng tàu thuyn (đo v bưi cn, đo v phao ni) và đo v các cu tàu và bn cng. Các yêu cu đnh v trong thám him đa lỦ đáy bin (ví d đo đa chn) cũng nh các yêu cu v đnh v h khoan đu có th đợc đáp ng bằng GPS. Trong trc đa bin (đa hình đáy bin, trng trọng lực ca trái đt ) đu có th dùng GPS làm công c đnh v. 1.1.3.4 Các ng dng trong giao thông vƠ hi dng học trên bin H thng đnhv GPS đư tr thành mt công c dn đng hàng hi trên bin lỦ tng. Yêu cu đ chính xác dn hng đi trên bin thay đi trong khong t mt vài Gii thut tìm đng đi ngn nht GPS ng dng trong giao thông GVHD: TS. Võ Tng Quân Trang 9 HVTH: Hoàng Hi Sơn mét (trên bưi bin, bn tàu và dn hng trên sông) đn mt vài trăm mét (dn hng trên đng đi). Th tc đnh v GPS chính xác sử dng c phép đo gi ngu nhiên và phép đo phase sóng mang có th đa đn vic dn hng đi ca tàu thuyn trên sông và ven bin không cn đn phao ni, công tác tìm kim và cu h ngoài khơi xa cũng s có hiu qu hơn nh đợc nâng cao đ chính xác vic dn hng đng đi. Các nhu cu đnh v đi vi công tác dư ngoi trong vt lỦ đi dơng cũng có th đợc đáp ng nh h GPS. Phép đo phase ca sóng mang b túc cho ta tc đ tàu thuyn chính xác, là s liu cn thit trong nghiên cu các dòng chy ca đi dơng. 1.1.3.5 Các ng dng trong bn đ trc đavƠ bn đ hƠng không Trong ng dng đo đc và đo v bn đ t nh máy bay, h đnh v GPS cung cp kỹ thut dn đng bay, xác đnh tâm chính nh. Trong đo v nh hàng không, yêu cu đ chính xác dn đng bay khong mt vài chc mét - có th thực hin đợc mt cách d dàng nh h GPS. Phép xử lỦ sau vi đ chính xác cao bằng GPS có th thay th kỹ thut tam giác nh không gian và do đó có th đóng vai trò ca các đim khng ch mặt đt mt cách tuyt ho. Yêu cu v đ chính xác ca phép đnh v trong lĩnh vực ng dng này thay đi trong khong t 0.5 m đn 26 m tuỳ theo tng loi t l bn đ khác nhau. Phép lp mặt ct đa hình bằng laze hàng không có th đợc dùng đ đo v trực tip bn đ s ca đa hình (mô hình s mặt đt) nu v trí ca b cm bin (laze) đợc bit vi đ chính xác khong 0.5 - 1 m v đ cao và mt vài mét v mặt phẳng. Ngi ta trông đợi h GPS s cho đ chính xác đnh v tt hơn trong phép xử lỦ sau khi đo. Phép đo trọng lực hàng không cũng đòi hi mt kiu đnh v tơng tự nh vy. Trong lĩnh vực ng dng này, các s đo GPS cho phép xác đnh thêm tc đ ca b cm bin cn thit cho phép quy EOTVOS dữ liu trọng lực. Phép đo sâu laze hàng không và phép x nh rada đòi hi đ chính xác đnh v b cm bin không cao có th thực hin mt cách d dàng bằng các s đo GPS. 1.1.3.6 ng dng trong giao thông hƠng không Trong lĩnh vực hàng không dân dng, hu ht các hưng hàng không quc t đã sử dng h GPS làm h thng dn đng bay. ICAO - T chc hàng không dân dng Gii thut tìm đng đi ngn nht GPS ng dng trong giao thông GVHD: TS. Võ Tng Quân Trang 10 HVTH: Hoàng Hi Sơn quc t đư quy đnh sử dng h thng GPS trong dn đng và ct, h cánh.  Vit nam t 1998 hưng hàng không quc gia s chính thc sử dng GPS. Trong các ng dng hàng không khác (lâm nghip và gieo trng ngũ cc ), những lĩnh vực không đòi hi tính an toàn ca hàng không mà ch cn trin khai vic vn chuyn hàng hóa, kỹ thut GPS có th đm bo d dàng những yêu cu chính xác v dn đng bay. 1.1.3.7 Các ng dng trong thám him, không gian ng dng ch yu ca h GPS trong thám him không gian bao gm vic đnh v và đnh hng bay ca các phơng tin không gian khác có mang theo những máy thu phát đa lỦ hoặc trc đa. Thông thng các v tinh này có quỹ đo thp, vì vy nguyên lỦ hình học ca các phép đo cũng tơgn tự nh đư ng dng cho mặt đt. Những ví d đin hình trong lĩnh vực ng dng này là phép đo vin thám bằng v tinh và phép đo đ cao bằng rada. Các v trí tọa đ ca v tinh nhn đợc t các s đo GPS có th đợc dùng đ ci tin hoặc đơn gin hóa những tính toán quỹ đo ca các phơng tin không gian này, thm chí thay th phép đnh v liên tc bằng phép đnh v ri rc trong đnh v quỹ đo bay. 1.1.3.8 Các ng dng trong vic ngh ngi, gii trí Ngi ta trông đợi giá c ca các máy thu GPS s liên tc gim. Hin nay  mc giá mt vài trăm dola những ngi sử dng không chuyên cũng đư có th mua đợc máy thu GPS đơn gin, có kích thc, trọng lợng rt nh (nh đng h đeo tay). Trong trng hợp này, các hot đng ngh ngơi và điu dỡng s cung cp mt th trng rng ln cho những máy thu đeo tay, xách tay, giá rẻ d sử dng. 1.1.3.9 Các ng dng trong quơn đội H thng đnh v toàn cu đợc thit k ch yu đ cho quân đi đnh v đim theo thi gian thực. Các ng dng cho quân đi bao gm dn hng hàng không, hàng hi và trên b. H đnh v GPS đợc coi là h đc lp và là mt b phn ca những h thng dn đng tích hợp. Ngoài ra, các v tinh GPS còn mang theo các b thu phát đ khám phá và hin th các v n ht nhân. [...]... c u GPS  Tìm hi u các sai s , các thông s , các mư c a tín hi u GPS  Giao ti p modun GPS v i máy tính và xử lí tín hi u tìm ra đ ng đi ng n nh t t i đi m ta mong mu n  Đi u khi n thi t b (Robot tự hành) ho t đ ng theo tín hi u đư đ ợc xử lí Ph m vi nghiên c u 1.3.2  H th ng đ nh v toàn c u GPS  B nđ đ ng đi theo Google Map (Earth)  Xử lí dữ li u và đi u khi n thi t b  L p trình giao di n đi u... i đi m c n đ n  Đi u khi n thi t b sau khi tìm đ ợc đ 1.2.2 Khách th vƠ đ i t ng đi ng n nh t ng nghiên c u  H th ng đ nh v GPS  Modun nh n và xử lí tín hi u GPS thu t v tinh  Các m ch xử lí và đi u khi n thi t b GVHD: TS Võ T ng Quân Trang 13 HVTH: Hoàng H i Sơn Gi i thu t tìm đ ng đi ng n nh t GPS ng d ng trong giao thông 1.3 Nhi m v c a đ tƠi vƠ ph m vi nghiên c u Nhi m v c a đ tƠi 1.3.1  Tìm. .. năng tìm đ ng đi i lái Trang 12 HVTH: Hoàng H i Sơn Gi i thu t tìm đ ng đi ng n nh t GPS ng d ng trong giao thông Hình 1.̀: Sơ đồ hoạt động của hệ thống GPS Tracking 1.2 M c tiêu, khách th vƠ đ i t 1.2.1 ng nghiên c u M c tiêu  Tìm hi u h th ng thông tin v tinh và h th ng đ nh v toàn c u GPS  Hi u và xử lí dữ li u thu đ ợc t v tinh và hi n th lên màn hình  Xử lí dữ li u thu đ ợc đ tìm ra đ ng đi ng... th i gian thu GPS Dữ liệu Mặc đ nh : WGS-84 Th i gian nh n 0.1s trung bình Môi tr ng đ ng : Đ cao : 18,000m (60,000feet) t i đa V nt c: 515m/s t i đa Đi n áp ngu n : 3.3V Dòng đi n : 75mA Giao diện : T c đ baud : t 4,800 đ n 57,600 bit/s, đi u ch nh đ ợc GVHD: TS Võ T ng Quân Trang 34 HVTH: Hoàng H i Sơn Gi i thu t tìm đ M c đi n áp : ng đi ng n nh t GPS ng d ng trong giao thông TTL, đi n áp ngõ ra... Sơn Gi i thu t tìm đ ng đi ng n nh t GPS ng d ng trong giao thông Hình 2.1: Sơ đồ chân vi đi u khiển 16F887 [10] 2.2 T NG QUAN V GPS H th ng đ nh v toàn c u Global Positioning System (th ng đ ợc gọi là GPS) là h th ng truy n th i gian và v trí theo sóng vô tuy n dựa vào các v tinh, đ ợc thi t k , xây dựng, phát tri n và đi u khi n b i b Qu c phòng Mỹ GPS ngày càng đ ợc ng d ng r ng rưi trong các lĩnh... ợc vùng giao là m t hình tròn => v trí xác đ nh là m t đi m b t kỳ trong hình tròn giao GVHD: TS Võ T ng Quân Trang 24 HVTH: Hoàng H i Sơn Gi i thu t tìm đ ng đi ng n nh t GPS ng d ng trong giao thông Hình 2.7: Nguyên tắc định vị từ 2 vệ tinh [9] N u chúng ta đ ng cách thêm m t v hình c u v i tâm là v trí v v trí theo hai h cao thích hợp vào thi t b nh n GPS, ta có th ng (kinh đ 3 b n ch t 2 đi m này... thu t tìm đ ng đi ng n nh t GPS ng d ng trong giao thông  Có th phát tri n thêm ch c năng n u đang đi gặp đi m kẹt xe s chuy n sang đ ng khác di chuy n  Đặt n n t ng cho vi c ng d ng GPS cho xe c t ơng lai không c n ng i lái  Câu truc của đê tai th c nghiê ̣m ̣ Máy tính Vi đi u khiển LCD 16x2 Module GPS Cảm biến la bàn Mạch công suất Robot tự hành Hình 1.4: Sơ đồ khối lu n văn - Google earth: Tìm. .. giao ti p các thi t b  Đi u khi n Robot tự hành dùng ph ơng pháp PWM 1.4 Ph ng pháp nghiên c u  Đọc tài li u, phân tích các dữ li u thu th p đ ợc  Làm modun giao ti p v i máy tính  L p trình cho PIC và các modun giao ti p  Làm mô hình đ nh v tìm đ ng đi ng n nh t và đi u khi n Robot đi theo l trình đ ợc đ a ra 1.5 Tóm l c nội dung lu n văn, đi m m i so v i các công trình khác  Tìm đ ợc đ ng đi. ..Gi i thu t tìm đ ng đi ng n nh t GPS ng d ng trong giao thông 1.1.4 Các công trình nghiên c u đƣ đ c công b 1 Nghiên cứu ứng dụng máy đo đạc đi n tử và công nghệ GPS trong thi công và khai thác công trình cầu Lu n án ti n sĩ kỹ thu t c a H Th Lan H ơng Ng 1 PGS.TS Tr n Đ c Sử - Tr ng d n... i Sơn Gi i thu t tìm đ ng đi ng n nh t GPS ng d ng trong giao thông CH NG 2: C S LÝ THUY T 2.1 T NG QUAN V VI ĐI U KHI N PIC PIC là vi t t t c a ắ Programable Intelligent Computer”, có th t m d ch là ắmáy tính thông minh kh trình”do hưng Genenral Instrument đặt tên cho vi đi u khi n đ u tiên c a họ : PIC1650 đ ợc thi t k đ dùng làm các thi t b ngo i vi cho vi đi u khi n CP1600 Vi đi u khi n này sau .  Tìm hiu h thng đnh v toàn cu GPS  Tìm hiu các sai s, các thông s, các mư ca tín hiu GPS  Giao tip modun GPS vi máy tính và xử lí tín hiu tìm ra đng đi ngn nht ti đi m. GPS đt đợc dung lợng hot đng đy đ ca nó, s các v tinh trong chùm v tinh GPS luôn ln hơn 24 qu. Hình 1.1 Chùm v tinh GPS [9] Gii thut tìm đng đi ngn nht GPS ng dng trong. mt máy thu GPS đợc kt ni vi anten GPS, mt ngi sử dng có th nhn tín hiu GPS đ Gii thut tìm đng đi ngn nht GPS ng dng trong giao thông GVHD: TS. Võ Tng Quân Trang 7 HVTH: