组合定位设备中的手持机国内外研究现状

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鉴于上述GPS/SINS组合导航的诸多优点与广阔的应用前景，将该技术应用于地籍测量中，通过手持设备配合，构成流动站进行观测作业。

卫星/ 惯性组合定位设备中的手持机的主要功能如下：60106

1）通过触摸屏实现手持机的人机交互，采用图形化界面进行命令输入、数据显示和定位轨迹显示等。

2）通过无线通信接口实现手持机与定位设备中卫星/惯性组合测量单元之间的通信。通过无线通信接口，将输入的位置、系统状态、采集控制等命令转发给卫星/惯性组合测量单元，接收卫星/惯性组合测量单元发来的定位信息，选择切换不同的坐标系显示轨迹。

根据上述功能，对市场上的GPS手持设备进行了调研。目前国内市场GPS手持机主要以Garmin（佳明）、集思宝、探险家、海王星、北斗、苍穹数码、TATO、麦哲伦、IGS、中海达等手持机品牌为主，使用的操作系统均为WinCE系统，有WinCE5.0和WinCE6.0系统[13]。据手持机功能需求，从人机交互、界面显示等方面，对手持设备的发展历史进行回顾。

1 手持设备操作系统

1981年，Ready System公司开发出第一个嵌入式实时内核VRTX32，一直到今天，手持设备操作系统经历了三个阶段：

1）无操作系统的简单算法论文网

早期手持设备没有操作系统的概念，程序员面对裸机开发程序，结构和功能单一，专业性强，系统实时性差、稳定性差，但是系统开销小，不需要额外的RAM/ROM开销。

2）简单监控式操作系统

这一阶段主要是基于嵌入式微处理器的简单操作系统，处理种类多，但是通用性差，效率低，系统开销大，界面不友好。

3）通用嵌入式实时操作系统

这一阶段的系统发展逐渐成熟，系统通用性加强，不同的操作系统可以运行于不同的处理器上，具备强大的功能，如文件目录管理、友好的图形界面、多任务、外设支持等。典型操作系统有Windows CE、VxWorks、pSOS、OS-9、Palm OS等。

2 手持设备处理器

1976年Intel公司推出第一款单片机MCS-48，开始了手持设备处理器发展的时代。截至今日，手持设备处理器经历了以下四个发展阶段：

1）SCM(Single Chip Microcomputer，单片微型计算机)阶段：该阶段处于单片微型计算机的探索阶段，手持设备处理器及其硬件电路出现于通用计算机硬件不同的架构。

2）MCU(Micro-Controller Unit，微控制器)阶段：手持设备处理器得到很大发展，芯片上可以集成更多的外围电路。

3）网络化阶段：伴随着Internet的高速发展，许多手持设备都有了接入网络的需求，在芯片上集成的网络模块的也是一个重要组成部分。

4）软件硬化阶段：手持设备低功率、高性能的需求越来越强烈，依据摩尔定理，芯片制程不断提高，集成度越来越大，同时科技的发展，设计自动化的趋势，促进了处理器在软件硬化方面的发展。

手持设备处理器的数据长度也在不断发展，从最开始的8位，发展到16位，再到今天的应用广泛的32位，甚至近两年出现的64位。目前比较有影响力的32位嵌入式微处理器有ARM公司的ARM，IBM公司的PowerPC，MIPS公司的MIPS等。

3 手持设备屏幕

参考GPS手持机，并依据本课题手持机功能，可以看出，显示屏是必备设备。

手持设备经过了几十年的发展，从最初的黑白单色屏到如今的彩屏，屏幕色彩越来越丰富，屏幕尺寸也越来越大。

手持设备的人机交互方式也由最初的键盘转向触摸屏操作。触摸屏位于显示器的前端，工作时，操作系统根据手指触摸到的位置，得到输入的信息。触摸屏由触摸屏控制器和触摸检测部件两部分组成，触摸检测部件位于显示屏前端，负责检测用户触摸的位置并将该位置传给触摸屏控制器，触摸屏控制器接收到触摸的信息，将其转换为坐标，传给微处理器，并接收微处理器的命令并执行[14]。