车载导航系统是智能交通系统(ITS)的基础组成部分,其中关键技术包括全球定位系统(GPS)和地理信息系统(GIS)。GPS与GIS的集成可以实现GPS导航信息在地图上的可视化,能够在地图上实时动态地跟踪目标和确定最优行驶路线。本课题主要介绍基于组件式GIS的车载双星导航系统的研究。主要从两大部分着手:基于GPS/DR的双星定位算法的研究和基于SuperMap的车载导航系统的实现。重点阐述该系统关键技术部分的理论研究与具体实现,突出定位系统鲁棒性的特点,提出了一种能使GPS在只观测到两颗卫星的情况下还能正常工作的算法。本文的主要工作和创新点包括:1)针对城市中GPS信号容易被高层建筑物或高架桥所遮挡而出现的失效问题,本文提出了一种基于数字地图的一种基于高精密数字地图的GPS双星定位算法,并结合航位推算系统进行组合导航,最后对组合导航的输出信息综合滤波处理。2)基于GPS双星定位算法,在车载PC上实现了两种不同格式GPS协议信号的接收与解算,并完成了航位推算系统中的角速度陀螺仪和汽车里程仪与系统的结合。3)在组件式GIS软件SuperMap的架构上,实现了一套完整的车载双星导航系统,包括最基本的地图的浏览、操作、数据查询等;应用投影匹配方法解决了车辆位置轨迹在电子地图上的显示。并借助地图数据库和车载GPS的车辆定位信息产生适当的实时车辆行使语音引导指令,最终引导司机沿着规划的路径行驶。相比传统的导航系统,本系统的软件设计完全按照模块化的思想来开发,扩展性和稳定性得到了提高。实验结果证明,GPS双星定位算法能增强车载导航系统在城市中复杂环境的适应性,并提供满足要求的定位精度。