北斗的通信系统设计前端平台设计(附件)【字数：11693】
摘 要摘 要卫星导航系统是评价一个国家地位的重要依据，中国的北斗卫星导航系统是继美国的GPS、俄罗斯的GLONASS之后世界上第三个比较成熟的卫星导航系统。该系统经过十多年的发展，已经在多个领域发挥了重要作用，例如交通运输、测绘、减灾救灾、电信、公共安全等诸多领域。本次设计利用已经成熟的北斗平台来开发一个嵌入式监控系统。该监控系统用于监测轮船的状态指标，如轮机的温度、湿度，还有行进中的速度，还可以根据具体的需求来进行功能的加进和完善。在设计过程中，信息在信道中的传输便是利用的北斗卫星导航系统，采用的是北斗模块TS8510，整个监控界面设计使用的是基于对话框的MFC，在终端和北斗客户机之间的数据发送和接收使用的是串口控件，数据的保存是保存在txt文档中，数据的曲线图是使用GDI实现，地理位置的显示是调用的百度地图API。最终实现的监控系统上位机可以发送指令给下位机，能观测到实时的速度，温度，湿度等，并且能将历史记录保存，将数据以动态图显示，将观测目标地点显示于百度地图上，同时上位机还能向下位机发送指令信息。关键词北斗卫星导航系统；微软基础类库；串口控件；百度地图
目 录
第一章 绪论1
1.1 研究背景1
1.1.1 理论与实际意义1
1.2 基于北斗导航系统的通信系统的现状2
1.2.1 基于北斗导航系统的通信系统的研究进展与成果2
1.2.2 基于北斗导航系统的通信系统的不足与问题2
1.3 本文的主要研究内容3
第二章 需求分析与设计环境简介 4
2.1 目前市场使用情况4
2.2 可行性分析5
2.3 开发环境及支持软件6
2.3.1 开发环境6
2.3.2 支持软件6
2.4 开发编程语言6
2.4.1 C++ 6
2.4.2 Javascript7
2.5 GDI概述7
2.5.1 什么是GDI7
2.5.2 GDI函数的分类7
2.6 百度地图API 7
第三章 系统总体设计8
3.1 方案选择8
3.2 系统框架及 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
流程8
3.2.1 系统框图8
3.2.2 总体设计流程9
第四章 系统详细设计 13
4.1 北斗卫星导航系统技术与原理 13
4.2 开发环境的搭建 14
4.3 可视化界面的布局 14
4.4 各模块功能的实现 15
4.4.1 北斗客户机通信协议 15
4.4.2 设置模块 18
4.4.3 检测模块 19
4.4.4 定位模块 21
4.4.5 通信模块 22
4.4.6 曲线图显示模块 22
4.4.7 历史数据保存模块 23
4.4.8 地图显示模块 24
4.4.9 清除历史信息模块 27
结语28
致谢29
参考文献 30 第一章 绪论
1.1 研究背景
北斗卫星导航系统（Beidou satellite navigation system，简称BDS）是一个集多重功能于一身的导航系统，包括定位、导航、测距、测速、通信等多种功能。利用此优势平台，设计一个无距离、无死角的通信监控系统。北斗卫星导航系统是在1994年提出的，由国家支持，一大批科技人员研究的具有完全自主产权的卫星系统。经过二十年左右的快速进步发展，目前已经成为联合国官方认定的世界上仅有的比较成熟的三大卫星导航系统之一[1]。但和美国的GPS相比，在一些系统性能方面还是相差较大，但是北斗系统拥有一个GPS并不具备的功能，那就是短报文通信功能。在GPS上想实现通信功能，必须借助外围设备的支持，在一些专有领域，外围设备的成本较高，所以此时应用北斗系统是一个更佳选择[2]。
1.1.1 理论与实际意义
北斗卫星导航系统自开始研发起就被赋予了非同寻常的作用与意义，无论是在军事服务还是民用服务方面，北斗都具有非常重要的作用。其中最开始使用北斗的是军事领域，同时北斗高精度授时使用在电力和通信领域，定位使用在交通、测绘和救援等领域，通信短报文使用在公安、救灾抢险等领域[3]。其中最具实际的意义总结如下：
作为一个地广物博、人口众多的国家，对于提高国家影响力和国际地位，北斗卫星导航系统发挥了不可替代的作用；
卫星导航作为一个未来具有巨大潜力的产业，其经济效益不容小觑，甚至可能对整个国家的经济产生一定的影响；
如果一直使用美国的GPS，一旦分道扬镳，那国家将会处于一片混乱，当拥有了完全自主产权的卫星导航系统之后，就给予了各个行业特别是军事领域和信息领域强大而稳定的保障；
一个功能齐全、性能完善的卫星导航系统，对于应对重大自然灾害和人为灾害有着非常关键的作用，包括预警、了解灾情等。
所以基于北斗平台设计一个监控系统，不但没有距离远近的限制，而且性能稳定，信息传输可靠，并且可与GPS兼容，实现效益最大化。
1.2 基于北斗导航系统的监控系统的现状
自2000年北斗开始建设以来，无论是在技术支持还是市场占有率方面都有了很大的提升。在产品线方面，基本实现了芯片、天线、模块、终端、地图应用解决方案的雏形，因为国家政策的支持和刺激，在交通、气象、测绘、旅游等方面得到了广泛的应用，同时一大批高科技公司开始投入到北斗产业链中。
1.2.1 基于北斗导航系统的监控系统的研究进展与成果
卫星导航领域既是一个朝阳性产业，同时由于其投入较少产出较大备受关注，在未来一二十年里，此领域必定还有很大的发展空间，所以北斗必须先发制人，才能取得制高点。卫星导航领域可以细分为四大市场：高端制造业：包括核心的芯片，模块，还包括显示器件等；软件业：包括各种系统软件、导航定位授时软件、嵌入式应用软件等；与导航有关的第三产业：包括终端的销售、维护等；综合数据业：包括存储数据的服务器、数据库等。虽然相比于初期有了很大的进展，但是目前北斗卫星导航系统还处于快速发展阶段，竞争力不足，性能不够完善等是其弊病。为了进一步加强北斗的质量支持和给北斗打造基础，国家正在加速建设物联网以及云计算、大数据融合中国位置网等一系列产品[4]。
1.2.2 基于北斗导航系统的监控系统的不足与问题
因为正处于发展阶段，且发展时间不够长久，所以还有很多问题亟待解决。在技术支持方面，例如软件接口不一、数据格式多样、精度没有标准、坐标转换有困难等；在卫星数量方面，目前所发射的卫星数量还较少，只能在某一些区域实现定位、导航、通信等功能，并不能在全球范围内实现，但是随着发射卫星的数量增多，此问题是可以解决的。而且北斗的一些关键技术，例如核心芯片、终端模块等和美国的GPS相比还有很大一段差距。在实现商业化方面，由于美国的GPS起步较早，发展时间较长，加上技术性能等方面都比较完善，已经在全球范围的卫星导航领域取得垄断地位，所以北斗想在短时间内抢占大量市场占有率是有很大困难的，同时由于北斗的价格是GPS的数倍，长期通过政府的补贴来强制性使用北斗也是不现实的。北斗卫星导航产品目前正面临一系列问题，包括核心技术缺失、北斗终端市场占有率低、技术和运营标准建设滞后、以及不能有效满足各行业的需求。在民用方面，目前还没有一个有效部门进行统一管理。
目 录
第一章 绪论1
1.1 研究背景1
1.1.1 理论与实际意义1
1.2 基于北斗导航系统的通信系统的现状2
1.2.1 基于北斗导航系统的通信系统的研究进展与成果2
1.2.2 基于北斗导航系统的通信系统的不足与问题2
1.3 本文的主要研究内容3
第二章 需求分析与设计环境简介 4
2.1 目前市场使用情况4
2.2 可行性分析5
2.3 开发环境及支持软件6
2.3.1 开发环境6
2.3.2 支持软件6
2.4 开发编程语言6
2.4.1 C++ 6
2.4.2 Javascript7
2.5 GDI概述7
2.5.1 什么是GDI7
2.5.2 GDI函数的分类7
2.6 百度地图API 7
第三章 系统总体设计8
3.1 方案选择8
3.2 系统框架及 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
流程8
3.2.1 系统框图8
3.2.2 总体设计流程9
第四章 系统详细设计 13
4.1 北斗卫星导航系统技术与原理 13
4.2 开发环境的搭建 14
4.3 可视化界面的布局 14
4.4 各模块功能的实现 15
4.4.1 北斗客户机通信协议 15
4.4.2 设置模块 18
4.4.3 检测模块 19
4.4.4 定位模块 21
4.4.5 通信模块 22
4.4.6 曲线图显示模块 22
4.4.7 历史数据保存模块 23
4.4.8 地图显示模块 24
4.4.9 清除历史信息模块 27
结语28
致谢29
参考文献 30 第一章 绪论
1.1 研究背景
北斗卫星导航系统（Beidou satellite navigation system，简称BDS）是一个集多重功能于一身的导航系统，包括定位、导航、测距、测速、通信等多种功能。利用此优势平台，设计一个无距离、无死角的通信监控系统。北斗卫星导航系统是在1994年提出的，由国家支持，一大批科技人员研究的具有完全自主产权的卫星系统。经过二十年左右的快速进步发展，目前已经成为联合国官方认定的世界上仅有的比较成熟的三大卫星导航系统之一[1]。但和美国的GPS相比，在一些系统性能方面还是相差较大，但是北斗系统拥有一个GPS并不具备的功能，那就是短报文通信功能。在GPS上想实现通信功能，必须借助外围设备的支持，在一些专有领域，外围设备的成本较高，所以此时应用北斗系统是一个更佳选择[2]。
1.1.1 理论与实际意义
北斗卫星导航系统自开始研发起就被赋予了非同寻常的作用与意义，无论是在军事服务还是民用服务方面，北斗都具有非常重要的作用。其中最开始使用北斗的是军事领域，同时北斗高精度授时使用在电力和通信领域，定位使用在交通、测绘和救援等领域，通信短报文使用在公安、救灾抢险等领域[3]。其中最具实际的意义总结如下：
作为一个地广物博、人口众多的国家，对于提高国家影响力和国际地位，北斗卫星导航系统发挥了不可替代的作用；
卫星导航作为一个未来具有巨大潜力的产业，其经济效益不容小觑，甚至可能对整个国家的经济产生一定的影响；
如果一直使用美国的GPS，一旦分道扬镳，那国家将会处于一片混乱，当拥有了完全自主产权的卫星导航系统之后，就给予了各个行业特别是军事领域和信息领域强大而稳定的保障；
一个功能齐全、性能完善的卫星导航系统，对于应对重大自然灾害和人为灾害有着非常关键的作用，包括预警、了解灾情等。
所以基于北斗平台设计一个监控系统，不但没有距离远近的限制，而且性能稳定，信息传输可靠，并且可与GPS兼容，实现效益最大化。
1.2 基于北斗导航系统的监控系统的现状
自2000年北斗开始建设以来，无论是在技术支持还是市场占有率方面都有了很大的提升。在产品线方面，基本实现了芯片、天线、模块、终端、地图应用解决方案的雏形，因为国家政策的支持和刺激，在交通、气象、测绘、旅游等方面得到了广泛的应用，同时一大批高科技公司开始投入到北斗产业链中。
1.2.1 基于北斗导航系统的监控系统的研究进展与成果
卫星导航领域既是一个朝阳性产业，同时由于其投入较少产出较大备受关注，在未来一二十年里，此领域必定还有很大的发展空间，所以北斗必须先发制人，才能取得制高点。卫星导航领域可以细分为四大市场：高端制造业：包括核心的芯片，模块，还包括显示器件等；软件业：包括各种系统软件、导航定位授时软件、嵌入式应用软件等；与导航有关的第三产业：包括终端的销售、维护等；综合数据业：包括存储数据的服务器、数据库等。虽然相比于初期有了很大的进展，但是目前北斗卫星导航系统还处于快速发展阶段，竞争力不足，性能不够完善等是其弊病。为了进一步加强北斗的质量支持和给北斗打造基础，国家正在加速建设物联网以及云计算、大数据融合中国位置网等一系列产品[4]。
1.2.2 基于北斗导航系统的监控系统的不足与问题
因为正处于发展阶段，且发展时间不够长久，所以还有很多问题亟待解决。在技术支持方面，例如软件接口不一、数据格式多样、精度没有标准、坐标转换有困难等；在卫星数量方面，目前所发射的卫星数量还较少，只能在某一些区域实现定位、导航、通信等功能，并不能在全球范围内实现，但是随着发射卫星的数量增多，此问题是可以解决的。而且北斗的一些关键技术，例如核心芯片、终端模块等和美国的GPS相比还有很大一段差距。在实现商业化方面，由于美国的GPS起步较早，发展时间较长，加上技术性能等方面都比较完善，已经在全球范围的卫星导航领域取得垄断地位，所以北斗想在短时间内抢占大量市场占有率是有很大困难的，同时由于北斗的价格是GPS的数倍，长期通过政府的补贴来强制性使用北斗也是不现实的。北斗卫星导航产品目前正面临一系列问题，包括核心技术缺失、北斗终端市场占有率低、技术和运营标准建设滞后、以及不能有效满足各行业的需求。在民用方面，目前还没有一个有效部门进行统一管理。
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