前言:想要写出一篇令人眼前一亮的文章吗?我们特意为您整理了5篇导航设计范文,相信会为您的写作带来帮助,发现更多的写作思路和灵感。
导航系统是网页中不可缺少的一部分,它是指通过一定的技术手段,为网站的访问者提供一定的途径,使其可以方便地访问到所需的信息,网站的浏览者通过导航系统了解站点内容分类,并使用导航系统上的链接浏览站点的相关内容。导航系统主要包括:全局导航、局部导航、站点地图、搜索引擎、面包屑等。随着网站设计发展网页中导航系统的表现形式也多种多样,包括文字、图片、图标及Flas。导航系统的发展也是经历了一定的过程,从最开始的纯文本导航系统到标签化导航系统,然后又发展到了可以切换的导航系统,到现在我们使用的Flash导航,现在的导航系统不仅仅体现在了技术的发展也体现了网页中艺术性及易用性设计。
一、网页中导航系统的作用
通常在浏览网页时,网页中需要有一个清晰的导航系统很重要。导航系统就像指南针,指引浏览者去浏览他们想要获知的信息。通过导航系统的层次结构可以展现网站的内容,告诉浏览者浏览的起点及浏览的方向,通过导航系统明确引导功能,浏览者才能更有效率地进行网页浏览。导航系统是网页设计的重要目标,导航系统的清晰度设计对网页中的信息架构、用户使用影响重大。网站导航的主要功能是引导用户方便地访问网页内容,同时导航系统的设计也是评价网站专业度、可用度及可信度的重要指标。同时对搜索引擎优化也有重要作用。网站导航的重要作用是便于用户快速找到所需要的内容,导航系统首先引导用户查找信息,通过主导航,次导航以及分类便于用户快速找到所需的信息;其次清晰整个网站的目录结构和链接间的关系,层次结构分明,便于访问者理解;再次导航容易形成地图,特别是面包屑导航,让用户了解所在网站中的位置。
二、网页中导航系统设计
随着网络的普及,网页的设计越来越普及,导航系统是网页中的关键要素,在如今的一个好的网站在现在的激烈竞争中求生存及发展,首先要有一个优秀的导航系统,如何能有一个优秀的导航系统呢?这就需要设计者在设计网页的同时要注意网页导航系统易用性、艺术性设计。
1.网页中导航系统的艺术性
在浏览网页时,我们打开页面首页给我们的第一印象是网页美不美观,如果美观才能留住浏览者的视线,如果不美观那浏览者就不会花很多时间来浏览本网页。网页中的导航系统的设计包括了色彩、文字及图标等元素。
网页导航系统中色彩的表现主要是通过网页色彩对人心理的影响。网页色彩总是在不知不觉中发挥心里作用,左右用户的情绪和心态。针对不同的网页进行不同的情感创意,部署适合主题的色彩是值得我们重视的。网页中所使用的色彩,会使用户产生联想,诱发各种情感,使心理发生变化。如果使用色彩激发人的情感,应该遵循一定的规律。色彩的冷凝感觉,不仅表现在固定的色相上,而且在比较中还会显示其相对的倾向性。
在网页设计中除了可以用网页中的色彩表现网页的主题及个人情感,而且还可以使用文字,所以说导航系统中不仅色彩设计重要而且文字还很重要。字体选择是一种感性、直观的行为。但是,无论选择什么字体,都要依据网页的总体设想和浏览者的需要粗体字强壮有力;细体字高雅细致。在同一页面中,字体种类少,版面雅致,有稳定感;字体种类多,则版面活跃,丰富多彩。关键是如何根据页面内容来掌握这个比例关系。最适合网页正文显示的字体是12磅。如果字体。如果字体较大,通常会影响整个页面的美感;如果字体较小,虽然容易产生整体感和精致感,但可读性较差。页面里的正文部分是由许多单个文字经过编排组成的群体,要充分发挥这个群体形状在版面整体布局中的作用。它的排列方式有四种:两端对齐、居中对齐、左对齐及右对齐。一般制作网页时使用左对齐方式,这是根据浏览者的浏览习惯有关。
导航系统中图标的设计不仅要有艺术性还要符合网页的主题。导航系统中图标赋予了它的实际意义。它不仅仅是用来装饰,图标和文字结合起来提高了导航系统的整体效果。使得网页增添了艺术效果。
2.网页中导航系统的易用性
清晰明确的导航系统首要是以人为本, 以易用性的、便捷的操作为基本设计原则。一个优秀的网页不仅要美观使人赏心悦目,而且浏览者在使用导航系统的时候可以轻松自然,明确清楚。以最少的点击次数获得最多的结果是网页导航系统设计的一个基本原则。制作网页导航系统要层次清晰、简明易懂、使用简捷便利。
如今的网页中设计导航系统存在如下的问题:第一在网页中导航系统层次不明确,使得浏览者对站点中的内容不明确,不能及时找到所需的信息。第二在网页导航系统中添加了与本网站内容不相关的内容,这就降低了网页导航系统的指引性。第三有些页面为了别出心裁没有按照人常规的思维来做页面的导航系统,使得浏览者在打开页面时,首先去固定思维的位置找导航系统,但是没有找到,这就使得浏览者识别受阻,感觉其易用性不强。第四这也是页面中致命的弱点就是当找到导航系统,但是点击浏览以后与导航系统中的内容不匹配,这就降低了网页的可信度。第五网页的导航系统不醒目,尤其在设计导航系统是一定要注意色彩的搭配及与主题的协调。以上问题都阻碍了网页中导航系统的功能的充分发挥,所以在设计者设计导航系统时一定要注意导航系统的易用性。
三、导航系统遵守的原则
通过上面所讲的关于导航系统设计时不仅要注意导航系统的艺术性设计还要注意它在页面中的易用性,所以我们设计页面中的导航系统一定要注意如下原则:
> 导航结构清晰,突出重点,包含关键词;
> 导航目录采用文字来链接的方式,通俗的说尽量使用文字,如果需要使用图标或者图片其中要有文字性的内容,不能只使用图标,这就使得浏览者不能了解其功能;
> 每个页面的超链接尽量不要超过140个;
> 目录采用静态化或伪静态,URL和目录名字产生关联,提高分词匹配;
> 每个导航下的内容布局要有相关性和原创性;
> 每个目录的导入链接和导出链接需要做好协调,提升目录权重,有利于收录和抓取。
四、结束语
随着现在网站设计师对网页设计中导航系统的越来越重视,导航系统在页面中的功能被强化,导航系统在页面中不仅体现了它的艺术性还体现了它的易用性,使得在设计更加的人性化。
【参考文献】
[1]谭岚丹.网站设计中导航系统的艺术性[J].大众文艺,2011(12).
[2]杨亦艺.对人性化网站设计的探讨[J].中南林业科技大学学报(社会科学版),2012(06)
GIS是计算机图形学和数据库技术的结合体,是储存、修改和分析空间数据信息的新技术。他把地理位置和相关属性结合起来,根据实际应用需要,图文并茂地输出给用户。随着人们生活水平的提高,消费观念的改变,人们对衣服不再停留在用来裹身取暖这一最基本的需求上,更把他看作是一种身份、品位的象征。杭州服装是推动中国服装业发展的一个重要原动力,杭州服装市场的和谐发展对杭州服装业发展具有不可估量的推动力。现在杭州的服装市场日渐增加、规模日渐扩大,为了方便顾客,能在最短的时间内了解杭州众多服装市场的概况,帮助消费者购买到称心如意的服装,因此设计了基于WebGIS的服装市场多媒体导航系统来解决这个问题。提出了开发一个较为完善的服装市场多媒体导游系统,能全方位为顾客提供导游服务,使顾客能乘兴而来,满意而归。
2系统设计的关键技术
基于WebGIS的服装市场多媒体导航系统,利用Su-perMapEditor软件把杭州地图绘制成矢量图,加载Su-perMapObjects提供的AcfiveX控件,实现地图操作、信息查询,结合JavaScript通过SuperMapIS实现信息的共享。SuperMapEditor具有强大的地图编辑、灵活的智能捕捉、拓扑错误处理、网络及多边形拓扑关系的建立、栅格矢量化半自动(交互式)跟踪等功能。SuperMapEditor中一幅地图可分别输入与存储,每层存放不同的空间实体,通过边缘匹配可进行无缝叠加显示,从而制作出分层存储的服装市场分布图、公共交通分布图、街道分布图等进行无缝地图的叠加得到杭州地图的矢量图。SuperMapIS是超图公司推出的新一代InternetGIS开发平台,是现代网络技术和SuperMap组件技术的完美结合。SueprMapIS具有强大的GIS功能和网络并发能力,开放的系统框架具有高度可伸缩性和扩充性。基于SuperMapIS,用户可以快速创建各种有关空间位置信息分析的Internet/Intranet应用系统和网络服务。空间数据结构是GIS的基石,GIS就是通过这种地理空间拓扑结构建立地理图形的空间数据模型并定义各空间数据之间的关系,从而实现地理图形和数据库的结合。横向分析,Su-perMapIS采取的空间数据结构是基于空间实体和空间索引相结合的一种结构;从纵向分析,SuperMapIS的空间数据结构是一种分层存放的结构。JavaScript是一种基于对象(object)和事件驱动(eventdriven)并具有安全性能的脚本语言。使用他的目的是与HTML超文本标记语言、Java脚本语言(Java小程序)一起实现在一个Web页面中链接多个对象,与Web客户交互作用,从而可以开发客户端的应用程序等。
3系统功能实现
要提高杭州众多服装市场的经济效益,基于WebGIS的服装市场多媒体导航系统设计就不仅是对杭州众多服装市场地理位置的查询,而应该设计成包括交通、购物等要素的智能虚拟系统可以根据消费档次、个人兴趣爱好智能推荐特色服装市场、交通线路等,虚拟仿真显示出最佳导购线路。这样设计出的基于WebGIS的服装市场多媒体导航系统应用后才能达到吸引人气,刺激消费欲望的目的。利用GIS的数据处理能力和数据分析的强大功能,以杭州服装市场为载体,对服装市场的地理位置等相关信息进行管理、查询、检索、显示和分析。以电子地图为依托,以图像、图片、声音、文字等多媒体形式把服装市场信息展示在消费者的用户端,利用GIS的空间查询功能,实现消费者从属性到地图和从地图到属性的双向查询。系统功能界面图如图1所示。图1系统功能界面图系统功能主要包括:地图操作实现浏览显示在地图窗口的矢量图的目的,实现地图的放大、缩小、平移和打印等功能。地图信息查询查询方式分为拉框选择、点选、圆形选择、多边形选择等4种方式。对选中的市场在地图上显示其地理位置,在信息窗口中显示主要信息,还能进行市场图片浏览和多媒体播放。SQL查询可以完成对服装市场各种属性的查询,并将查询和检索的结果以图形和文本方式进行显示。同时可以根据地理信息位置,将数据库的数据与其地图上的图形元素对应,通过数据来查找、定位相应的地理位置和地图区域。专题地图专题地图中可以查询服装市场人气指数、服装市场的信誉指数、某类服装的消费指数等专题信息。路径分析采用最短路径分析法,单击计算按钮后地图处于最短路径分析状态,鼠标在地图上取两个或多个点,双击鼠标结束,电子地图上将起点-经过点-终点的最短路线高亮显示,并计算出距离。如需重新计算,可以单击清除按钮。
4程序运行硬件环境
地图信息的采集、转换、处理、分析和存储是本系统在开发过程中一个重要的组成部分。由于图像处理技术主要依赖计算机且计算量大,对分辨率、计算速度和色彩等要求都很高,决定了开发本系统的硬件的选用也随之升高。开发使用的硬件包括输入设备、处理设备、输出设备。输入设备数字化仪、扫描仪等。主要是进行矢量、栅格图的输入。输出设备打印机、绘图仪。主要进行地图操作、查询结果的输出。处理设备64M内存,4.3硬盘,266Hz以上的CPU,主要进行地理数据的存储、转换、查询、分析、地图的一般控制操作。
5地图查询功能说明和路径分析程序实现
交互式查询指使用鼠标在地图上进行点选交互操作,来进行查询。所有的查询方式最终提交函数都为SMQuery.JS中的DoMapFind()。当交互结束后触发On-PointSelect()函数,并且由该函数调用DoMapFind()进行查询。路径分析实现程序如下:<inputtype="radio"ID="MIN"name="FINDPATHMODE"VALUE="MIN"checkedonclick="FindPathModeChange()">最短路径<inputtype="radio"ID="BEST"name="FINDPATHMODE"VALUE="BEST"onclick="FindPathModeChange()">最佳路径</TD></TR><TR><TD><selectsize="1"name="ForFieldList"id="For-FieldList"style="width:136;height:136"disabled></select></TD></TR><TR><TD><selectsize="1"name="BackFieldList"id="Back-FieldList"style="width:136;<TD><imgsrc=′images/pointadd.gif′onclick=′javascript:Ad-dPathPoint()′style="CURSOR:hand;"width="65"height="20"><imgsrc=′images/pathremove.gif′onclick=′javascript:ClearPoint()′style="CURSOR:hand;"width="40"height="20"></TD></TR><TR><TD><palign="center"><!--<Ahref="javascript:Ad-dPathPoint()">点选加点</a>--> <!--<Ahref="javascript:ClearPoint()">清除</a>--><imgsrc=′images/calpath.gif′onclick=′javascript:FindShortestPath()′style="CURSOR:hand;"width="40"height="20">
关键词:北斗 导航终端 抗干扰
中图分类号:TN973.3 文献标识码:A 文章编号:1007-9416(2016)06-0167-02
1 引言
随着北斗导航定位技术在军事装备中的广泛应用,卫星导航终端容易受到多种形式的有意和无意干扰,在战争中人为有意的干扰危害性更大。
具有抗干扰特性的接收机具有应对复杂电磁环境和敌方主动干扰情况下的精确定位能力,可以显著地提高系统的抗干扰能力。
由于北斗卫星的发射功率较小,到达地面用户接收机时相当微弱(北斗卫星导航信号大约为-160dBW),比接收机热噪声还要低约20dB,从而使得北斗终端容易受到来自地面或近地空间的电磁干扰。使得接收机的载波跟踪环中的热噪声抖动增加,从而增加了伪距测量中的误差,当这些测量值被加入导航解算中,最终将影响接收机的定位精度。因此,在干扰环境下提高北斗导航定位精度,必须采取措施提高北斗终端的抗干扰能力。
对北斗导航终端的干扰大致可分为两种:一是压制式干扰,二是欺骗式干扰。压制式干扰是用干扰机发射很强的干扰信号,阻塞导航终端设备,使微波电路接收的信号无法正确的被处理,而导致接收机性能下降或丧失。欺骗式干扰是利用伪基站发射假的卫星信号,使得导航终端跟踪假卫星而无法获得正确的定位信息。
2 抗干扰处理技术
对北斗导航终端,抗压制式干扰技术主要有数字滤波技术、空间波束形成技术、自适应天线调零技术等几种。
数字滤波抗干扰技术主要包括基于单天线的滤波技术和基于阵列天线的滤波技术。基于单天线的滤波技术包括时域、频域滤波技术两种;基于阵列天线的滤波技术包括空域、空时自适应滤波技术,以及空间波束形成技术。
2.1 时域滤波技术
时域滤波技术可滤除窄带干扰、单频干扰、扫频干扰等,干扰总带宽不大于信号带宽10%。主要运用数字信号处理方法实现可编程IIR/FIR滤波器,能有效抑制大于40dB的干扰信号,但时域滤波技术无法区分干扰信号和有用信号,会对卫星信号造成损失,而降低接收机性能。
2.2 频域滤波技术
频域滤波处理可滤除窄带干扰、单频干扰。该技术是通过离散傅立叶变换(DFT),把接收信号转换到频域进行处理,与时域技术相比,频域处理方法具有滤波过程简单,动态范围大,能提供更大的零陷深度等特点,频域滤波抑制干扰大于45dB以上,干扰总带宽不大于信号带宽10%。
2.3 空域滤波技术
空域滤波技术采用多个阵元的天线阵列,采用干扰信号与有用信号的角度相互独立,将干扰信号分离,使得增益零点指向干扰源方向,从而降低干扰源对有用信号的影响。
空域滤波它利用每个天线阵元收到的信息,通过波束成形中权值的精确控制,同时获得深的零陷和增强的波束增益。空域抗干扰滤波技术可以使导航终端抗干扰能力提高50dB~60dB。
2.4 空时自适应滤波技术
空时自适应处理(STAP)是通过空时联合处理多阵元(空域)与多个时域接收到的数据,使干扰抑制在空时二维空间中进行。空时自适应处理技术克服了空域滤波的不足,在不增加阵元的前提下,提高了阵面的自由度。
空时自适应处理技术是在空域滤波的基础上,在每个天线阵元收到的信号上增加相同数目的延迟抽头,在空时二维空间中进行处理的结构。自适应零陷采用功率倒置准则,迭代采用NLMS算法,在4阵元接收机中,空时处理由4个接收信道构成,每个信道又包含5个抽头,设置天线阵第一阵元的加权系数始终为1,自适应迭代其他支路的权值使天线阵的输出功率最小。合成的天线阵方向图将在干扰方向形成零陷,干扰越大形成的零陷越深。
2.5 空间波束形成技术。
空间波束形成(DBF)技术是利用多阵元空域处理技术,形成指向已收到的卫星方向的波束,来提高卫星信号方向的波束增益,同时抑制其它方向干扰信号波束的作用。
数字零陷滤波技术虽然对干扰方向形成了零陷,但同样使得有用信号的增益有所损失;而空间波束形成技术则在保持对干扰信号零陷的同时,增强了指向卫星方向的有用信号的增益,它能够减少数字滤波技术在干扰信号滤波过程中引起的伪距误差和载波相位误差,具有抗干扰性更好,获得的定位精度更高的特点。
3 数字滤波抗干扰方法的实现
以4阵元天线为例,天线阵元收到的卫星信号经过微波电路的处理,下变频至中频信号,经过AD转换电路,输出数字中频信号,经过频域窄带干扰抑制,空时自适应宽带干扰滤波处理,再DA变换成模拟中频信号。
3.1 频域窄带干扰抑制方法
频域干扰抑制不需要收敛过程,能对快变干扰迅速作出反应,且对干扰的模型不敏感,比较适合用于大功率快时变窄带干扰抑制。频域窄带干扰干扰抑制不仅会带来滤波加窗损失,同时,在频域扣除干扰谱线也会带来信号的失真。因此,如何降低滤波加窗损失和实现最少干扰谱线点数扣除,是本方法的关键技术之一。
3.2 空时自适应宽带干扰抑制方法
按照是否知道卫星方向的先验信息来区分,空时自适应算法分为有约束和无约束两种。无约束空时自适应算法不需要任何先验知识,能使增益零点指向干扰来向,当外部无干扰时,它将建立起近乎均匀半球的增益方向图;约束空时自适应算法需要已知卫星的位置信息、卫星接收机位置信息以及接收天线姿态信息,它使天线阵产生多个窄波束,分别指向并跟踪每颗目标卫星,同时,天线方向图的零点仍指向外部干扰来向。
4 空间波束形成抗干扰设计
空间卫星信号和干扰信号通过天线阵列进入微波射频模拟电路后,同样经过ADC变换后,经过数字波束形成算法模块,分离出干扰信号的波束方向,同时,通过星历数据,获得波束控制权值,对天线阵元送过来的多路数据流进行加权组合,使得对所需接收的卫星方向上增强增益,同时又能够在干扰方向上产生深的宽带零陷。最后经过DAC变换,输出抑制干扰后的中频信号。
空间波束形成算法模块可以分别控制多颗卫星信号的波束,也可以提供多星约束条件下的卫星信号最大输出信噪比。
为获得深的零陷特性,微波射频模块需要设计大动态范围的线性放大器。由于大动态范围线性放大器实现难度大,因此采用自动增益控制技术,可以防止微波射频通路不会出现饱和,因此可以优化信干噪比。图2为4阵元天线抗干扰空间波束形成方法的原理框图。
5 北斗终端抗干扰系统的实现
北斗导航终端系统有两部分组成:一个是抗干扰天线模块,另一个是接收机模块,如图3所示。
北斗导航终端天线接收BD卫星播发的导航信号,经过射频模块的前置滤波、低噪声放大、下变频、中频滤波及放大后得到中频模拟信号,经过ADC变换后送入抗干扰自适应处理单元,经过频域窄带干扰数字滤波后,再以一定的准则进行自适应运算后,给出相应的最优加权量,使各路数字信号的输出按规定的准则达到最佳值。通过调整天线阵各单元的权值控制天线方向图,抗干扰天线在多个干扰方向上同时产生零陷,实现干扰的有效抑制,从而提高输出信干噪比。需要注意的是,由于窄带干扰有可能与有用信号来向相同,如果直接在该干扰方向形成零线,则会将该方向上的有用卫星信号一同抑制掉。为了解决这个问题,需要采用频域窄带干扰抑制与空时自适应陷波处理级联的方式,即先分别对中频信号进行频域窄带干扰抑制,抑制掉窄带干扰后,将陷波结果再进行空时自适应处理,抑制掉宽带干扰。
抑制掉干扰的信号送入接收机单元,接收机单元的FPGA对接收的I、Q两路信号进行捕获跟踪,并经过DSP处理单元进行位置解算,输出定位数据。定位数据通过RS232接口送往终端设备。
6 结语
本文对北斗导航终端的抗干扰技术进行了浅析,并给出了一种实现方法。该抗干扰处理模块应用了先进的空时自适应处理技术及空间波束形成算法,提高了抗干扰模块的处理能力,该系统具有应对复杂电磁环境的能力,并能够应对多种干扰信号,可以为用户提供更精确的位置信息服务。
参考文献
[1]何永前.北斗卫星导航系统抗干扰技术研究与实现.舰船电子工程,2014.1.
关键词:ARM;汽车导航系统;设计;运用
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2016.08.258
0 引言
汽车导航系统是为驾驶者指引路线、规划路线的重要系统,其对于安全行车、合理行车具有极其重要的作用。随着相关技术的不断发展,消费者对汽车导航系统的要求越来越高,不仅提出了多元化功能的实际要求,还提出了高灵敏度、高反应度的要求。因此,可以将ARM运用到导航系统当中,以实现这一目的。
1 ARM
Acorn公司推出了一款面向低端市场的RISC微型处理器,在推出前期被称之为Acorn RISC Machine,后来逐渐被简化为ARM。该处理器是32位设计,同时还配备了16位指令集。相较于传统的32位处理器而言,该型处理器能够实现35%的代码节省,并且能够完全保留住32位系统的特点与优势。在实际的运用中,ARM处理器表现出的非常显著的特点,一是兼具16位和32位双指令集,二是能耗很低,三是具有诸多合作伙伴。随着ARM处理器的不断发展,其运用领域也越来越多,在2011年微软就已经宣布全面支持ARM处理器,而在2012年,AMD又宣布将会设计64位的ARM处理器。在诸多国际厂商的支持下,ARM处理器的运用前景不断宽广,目前在汽车导航系统中进行运用已经成为业界的热点话题,引起了广泛的讨论。
2 汽车导航系统设计中ARM的运用
2.1 汽车导航系统
汽车导航系统的主要功能就是为消费者提供导航服务,使其能够明确前方道路的路况、目标、路径以及引导等,使消费者能够穿过陌生环境达到目的地。从导航系统所具备的功能上来讲,其构成部分主要包括了GPS模块、核心系统电路、SD卡、触摸屏、RS232串口等。GPS是导航系统的核心部分,也是基于GPS的定位功能,才能实现汽车导航服务。因此,GPS模块的作用就是接受定位信号,RS232串口就是将GPS的定位信号传递给ARM处理器,SD卡的作用就是存储相关的地理信息数据,触摸屏的功能就是实现人机交互。
2.2 硬件设计
在进行汽车导航系统的设计时,硬件设计是最为基础的环节,其一般主要是由GPS系统、ARM处理器、DR航位推算系统、显示单元、处理单元等组成。进行GPS/DR导航组合子系统设计时,第一步就是数据采集,这可以将汽车运动看作二维运动,通过对航向角度变化以及行驶距离的测量,就可以得出车辆目前的具置。所以,为了得到角速度,可以选择CRS03陀螺仪进行角速度测量,其基于硅性MEMS技术,能够应对剧烈的震动和冲击,工作稳定能非常优越。行驶距离的测量主要是靠脉冲信号发生电路和运动拾取装置联合测量,在车轮每转动一周时,就可以发出一个固定脉冲,通过对行驶时间内的脉冲数进行测量,就可以得到行驶距离。第二步,信息融合。在采集到相关的数据信息之后,需要进行信息融合处理,其一般可以通过卡尔曼滤波器进行。其在处理过程上可以看作是两级数据处理,通信息分配原则对各个子系统之间的相关性进行消除,确保局部传感器和分配后的信息能够实现融合,以实现局部传感器信息更新的目的。将局部传感器更新后的信息进行再融合,就可以得到全新的全局状态。在整个导航系统之中,其正常工作条件下DR系统包含了3个滤波器,在航向信息和位移信息这两处分别有一个滤波器,通过局部滤波器进行处理推算,就可以得出导航信息。在此基础上,将GPS导航信息和DR信息联合输送到主滤波器当中,以此便能形成精度很高的导航信息。第三步,设计LCD子系统。在汽车的导航系统之中,可以采取点阵式彩色液晶显示屏,因为内嵌控制器能够支持,这就不需要再进行LCD显示控制器的外接,实现了设计的简化。利用内嵌式的LCD控制器,其主要采用DMA方式显示缓存图像,在将其传输到外部电路。
2.3 软件设计
在ARM处理器基础上进行汽车导航系统的软件设计,可以在ADS1.2环境下进行开发,以实现程序编制。该开发环境主要是通过C语言进行变现,完成整体编译、调试运行之后,在确保程序正常的基础上,可以通过ADS1.2开发环境中的片上调试功能,将设计的源程序烧录到FLASH之中,如此,只需将电源和JTAG断开之后再进行重启,就可以实现控制程序的脱机运行了。从具体流程上来说,在ARM处理器之下的GPS/DR组合导航系统的具体流程可以分为:开始初始化系统接受GPS数据接受DR数据融合信息匹配地图LCD显示等待刷新时间接受GPS数据・・・・・・通过这一程序可以看出,在系统开启之后,就可以一直循环执行接受GPS数据之后的全部程序。在GPS和DR系统将接受到的相关数据全部传输出去之后,就可以通过相应的软件对两套数据进行时空同步,在凭借卡尔曼滤波器进行处理,再进行校正计算。通过GPS和DR组合处理数据,既可以实时进行,也能够实现测后进行,给予了导航系统更多灵活的空间。
3 结束语
在汽车导航相关研究不断深入的背景下,开始有越来越多的人将ARM运用到导航系统的设计当中。因此,对于相关研究人员而言,必须要先认识到ARM的本质内涵,理解其和汽车导航系统的结合点。然后,在剖析汽车导航系统构成的基础上,从硬件设计和软件设计两个方面加强ARM的运用,以便实现提高汽车导航系统性能和质量的效果。
参考文献:
[1]王晓宁,王振臣,姚帆.基于ARM的车载导航系统的研究与设计[J].现代电子技术,2010(13):162-164.
关键词:泛在学习;适应性;学习者模型;适应性导航
中图分类号:TP393 文献标志码:B 文章编号:1673-8454(2016)23-0033-03
随着普适计算和无线通信技术在人们日常生活中的渗透,泛在学习越来越受到关注。泛在学习强调学习者在任何时间、任何地点可以借助任何设备获取任何所需的学习资源 ,享受到在大数据时代下的无所不在的终身的学习服务。在这种背景下个性化的学习服务就是泛在学习中的重要的研究课题,而适应性导航能够提供个性化的学习支持服务。
一、泛在学习的涵义
国内外学者对泛在学习有许多的定义。2001年“NewResearch Challenges for Technology Supported Learning”的会议中提到,泛在学习不是一个统一的概念,涉及许多问题认为“学习作为一种生存的方式”。2005年Timothy K.Shih指出泛在学习是一种学习者将主要精力放在学习过程中不用思考学习时间、学习场所与学习条件等因素的学习方式。[1]同年王琼阐述泛在学习是在泛在技术支持下通过自主学习或与他人合作解决生活、学习中的问题,从而完成学习目标的一种新的学习模式。[2]2007年赵海兰指出泛在学习要通过信息通讯技术改变数字学习的局限性,创造出不受时空限制、创意性的、高度自主的、以学习者为中心的崭新的教育环境。《中国电化教育》杂志提到泛在学习时一种任何人(anyone)可以在任何地方(anywhere)、任何时刻(anytime)获取所需的任何信息(anything)的学习方式。)[3] 但关于泛在学习概念的起源大多数学者已达成了共识:泛在学习是美国马克・威士(Mark・Weiser)重新审视了计算机和网络应用后提出的概念,是由“泛在计算”衍生而来。正如他在《The Computer for the 21st Century》一文中所说的:“最深刻的技术是看似消失的,它们融入了每天的生活当中以至于不可分辨了”。[2]
综上所述泛在学习(U-learning)是相对于数字化学习(E-learning)而言,是普适计算环境下的未来学习方式,是数字化学习的延伸与拓展,学习者可以利用网络技术和移动设备进行个性化的随时随地的4A学习(Anyone,Anywhere,Anytime,Anydevice)。[1]泛在学习的目标是创造让学生随时随地进行学习的环境,实现有效的以学习者为中心的教育。移动学习、数字化学习和终身学习是实现泛在学习的重要手段和具体表现形式。
二、泛在学习的特点
根据学者的研究总结泛在学习主要特点:情境性、交互性、适应性、个性化、创造性、即时性、共享性,具体如表1所示。
三、基于泛在学习环境的适应性导航的设计
适应性学习系统是根据学习者学习风格、认知水平等因素为学习者创造个性化的学环境,使学习者能够在任何时间、任何地点根据自己的需要进行学习。[4]适应性学习系统的核心部件为适应性导航,适应性导航的主要目的是通过改变链接的外观支持用户在泛在学习中辨别方向和航行,它能够克服用户迷航问题。适应性导航利用自适应规则解决链接的自适应问题,引导学习者链接到自己需要学习的内容,相关技术包括直接导航、自适应隐藏、排序、注解和地图自适应等。[5]
1.学习者模型设计
学习者模型是反映了学习者的知识基础、认知结构、认知特点等方面的个体特征而建立起来的数学模型[6]。学习者模型的构造是动态生成的,是适应性导航的关键组成部分,当学习者登录系统进行学习时,记录学习者的基本信息、学习风格和认知水平,系统通过分析学习者的信息选取适合学习者的知识。在基于泛在学习的适应性导航的学习者的模型主要包括学习者基本信息、学习风格、认知水平和学习历史四个方面的内容,其结构如图1所示。
其中学习者信息主要为学习者的性别、年龄、民族、专业以及电子邮件等基本信息,学习风格是指在学习者身上表现的带有个性特征的学习方式和学习倾向。[7]基于泛在学习的适应性导航系统中的学习风格选择威特金的场依存型和场独立型的认知方式,这两种类型的学习者选择导航的主要差异在于依赖于学习者自己控制还是系统控制导航路径。认知水平是反映了学习者在学习某个知识时对这个知识的掌握程度。学习历史则记录了学习者的学习过程包括访问的知识单元、教学资源、学习的时间获得帮助的次数等。
2.导航策略的设计
(1)最佳学习路径
为学习者推荐一条最优的学习路径引导学习者学习。学习者可以在完成某个页面后根据学习者的知识状态推荐下一个适合阅读的页面。
(2)链接排序
根据学习者的知识水平以及要达到的目标对学习者学习的信息点按照重要性进行排序。
(3)分类导航
对页面的信息链接进行分类并进行标记,标识出适合访问的内容不适合访问的内容以及已经掌握的内容等。
(4)直接导航
利用直接导航技术根据学习者的认知水平和学习风格等特点直接给出导航链接,采用思维导图的方式给出导航链接。
3.适应性导航的设计
适应性导航利用了超媒体适应性技术,根据学习者模型的信息为学习者提供适合自己的知识状态和需要的导航,即适应性界面,主要目的是避免学习者在学习的过程中迷失并减少认知超载。[8]
(1)导航工作流程
适应性导航的设计要以学习者为中心,体现学习者的个性化的学习需求。适应性导航系统运行的基本流程如图2所示。
适应性导航是依附与适应性学习系统中,首先学习者进行登录,选择所要学习的主题内容,然后通过测试了解学习者是否具备学习此内容的条件,如果是则依据美国心理学家威特金等人设计的镶嵌图形测验(EFT)[6]对学习者的学习风格进行测试,如果为场独立型的学生则提供的导航主要由学习者自己控制,如果为场依存型的学习者提供的导航链接主要由系统控制。
(2)导航规则
场独立的学习者依赖自己内部提示处理信息,把自己的结构施加与情境之中,所以场独立的学习者可以在非线性路径中找出自己喜欢的学习路径导航可以选择主要学习者自己控制的导航;场依存的学习者依赖外部参照处理信息,他们喜欢线性表征的超媒体环境,遵循固定的学习路径,场依存型学习者的学习路径导航选择系统控制型。[8]具体设计的导航方式为如果是场独立型的学习者,给出直接导航,并对信息链接进行分类标记,学习者可以自己控制学习的路径。如果为场依存学习者,则为学习者推荐一条最优的学习路径并对学习的信息按照重要性进行排序隐藏不必要的链接,学习者的学习需要系统控制。
具体规则为:
if 学习风格=场独立型
then 导航方式=学习者控制;
if 学习风格=场依存型
then导航方式=系统控制。
(3)导航模型结构
适应性导航的模型如图3所示,主要包括适应性规则以及采取的措施,并根据这些信息更新学生模型。适应性导航首先根据学生模型中的学生信息和学习风格等对学习者进行分类,然后根据规则进行匹配提供适应性的导航支持服务。
泛在学习是一种新型的学习方式,内容的个性化推荐对泛在学习的泛在性、个性化和内容适应性方面都有着重要的作用。在大数据时代下,泛在学习要掌握学生的学习特点与学习需求以及学生的基础等要为不同的学生创造个性化的学习环境,要根据学习者的特点安排个性化的学习轨迹,适应性导航就有助于学生个性化的学习以至于不在信息中迷航,同时可以为后续的适应性学习系统的研究做一个铺垫。本论文通过对泛在学习的基本概念阐述,结合学习者的学习风格设计了适应性导航,让学生在泛在学习中能够游刃有余,学习思路清晰,有效地完成学习。
参考文献:
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