汽车已成为人们生活和工作中不可或缺的出行工具。随着汽车的普及，人们对汽车的各项性能越来越关心。目前分析汽车性能的方法主要有计算机仿真、室内试验以及道路试验三种。计算机仿真是通过计算机软件来进行模拟，其模型精度不可控，因而有时与实际情况有较大差别；室内试验主要在试验台架上进行，其功能有限，不能进行一些复杂的性能试验，如操纵稳定性试验；道路试验一般通过实车来完成，和汽车实际使用情况最相符，因此道路试验是分析和了解汽车性能最重要的环节。目前经常使用的汽车性能道路试验仪器和试验系统大多基于光学速度传感器以及机械陀螺仪进行开发，无论在功能上还是使用上都存在很大的局限性，如不能获得精度很高的汽车行驶轨迹、易受路面条件干扰、精度较低、使用安装复杂、便携性差等。随着电子技术以及相关的传感器等的发展，全球定位系统（GPS）被广泛用于工程中的许多测试系统当中。GPS是基于位置展开，并拥有很高的精度，因此能很便捷的拓展到汽车性能测试当中，并应用于汽车试验。本次研究结合了GPS系统、XW-AHRS5100和转向力角测试仪的特点进行了基于Windows CE的便携式汽车性能测试系统的研制。本文首先介绍了GPS的定位原理和方法，对GPS坐标类型和各坐标之间的转换原理等相关知识进行了详细的阐述；再系统研究了汽车主要性能试验所需测量参数，并对测试系统的硬件组成进行了分析，详细的阐述了硬件系统中的GPS系统、姿态航向参考系统XW-AHRS5100、转向力角测试仪以及所使用的硬件平台OK6410ARM开发板的组成和原理，给出了各传感器的技术指标；利用这些硬件构建了汽车性能测试系统的硬件部分；利用Visual Studio平台，使用C及C++编程语言完成了汽车性能测试系统的软件编程。软件方面主要有四个部分：一是串口读写程序的编写，包括通过串口对GPS及AHRS数据采集和处理的程序；二是ADC读取程序编写，该部分编写了ADC流驱动程序，完成了通过ADC对转向盘力角测试仪数据的采集和处理；三是试验数据显示、曲线绘制和数据保存程序的编写；四是完成了各试验项目程序的程序编写，包括了最高/最低稳定车速、连续换挡加速、最高档和次高档加速、滑行、制动、蛇形、稳态回转、转向轻便性和转向盘角阶跃输入试验项目。最后为了验证本次研发的测试系统的性能，将本次研制的基于Windows CE开发的汽车性能测试系统与商用的汽车性能测试系统AM2600进行了实车对比试验。通过对试验结果数据进行比较和分析，所测试的数据比AM2600汽车性能测试系统要更精确，表明其具有较高精度。另外，测试系统实现了对汽车性能测试所需测试的一些参数的同步采集、显示和对试验数据的保存，能够很好的完成汽车的主要性能测试工作；同时该测试系统基于Windows CE系统开发，具有价格便宜、使用方便、操作简单、可移植性好、便携性强等优点。从实车对比试验来看，研制的便携式汽车性能测试系统达到了预期的目的和要求，具有一定的实用价值。