串口控制gps

1、基于串行通信技術(shù)的GPS數(shù)據(jù)采集與處理,,GPS簡(jiǎn)介,GPS是英文Global Positioning System（全球定位系統(tǒng)）的簡(jiǎn)稱。GPS起始于1958年美國(guó)軍方的一個(gè)項(xiàng)目，1964年投入使用。20世紀(jì)70年代，美國(guó)陸?？杖娐?lián)合研制了新一代衛(wèi)星定位系統(tǒng)GPS 。主要目的是為陸?？杖箢I(lǐng)域提供實(shí)時(shí)、全天候和全球性的導(dǎo)航服務(wù)，并用于情報(bào)收集、核爆監(jiān)測(cè)和應(yīng)急通訊等一些軍事目的，經(jīng)過(guò)20余年的研究實(shí)驗(yàn)，耗資300億美元，到1994年，

2、全球覆蓋率高達(dá)98%的24顆GPS衛(wèi)星星座己布設(shè)完成。 GPS能為用戶提供連續(xù)實(shí)時(shí)、高精度的三維位置、三維速度和時(shí)間基準(zhǔn)，是一種全球性、全天候、連續(xù)的衛(wèi)星無(wú)線電導(dǎo)航系統(tǒng)。在目前世界上所有的衛(wèi)星定位系統(tǒng)中，GPS是技術(shù)最成熟，應(yīng)用最為廣泛的。,GPS系統(tǒng),GPS定位系統(tǒng)由以下三個(gè)部分組成：GPS衛(wèi)星星座（空間部分）地面監(jiān)控系統(tǒng)（地面控制部分）GPS信號(hào)接收機(jī)（用戶設(shè)備部分）,GPS衛(wèi)星星座,目前共有24顆衛(wèi)星，由21顆工作衛(wèi)星和

3、3顆在軌備用衛(wèi)星組成GPS衛(wèi)星星座，記作（21+3）GPS星座。位于地平線以上的衛(wèi)星顆數(shù)隨著時(shí)間和地點(diǎn)的不同而不同，最少可見(jiàn)到4顆，最多可見(jiàn)到11顆。在用GPS信號(hào)導(dǎo)航定位時(shí)，為了結(jié)算測(cè)站的三維坐標(biāo)，必須觀測(cè)4顆GPS衛(wèi)星，稱為定位星座。,GPS衛(wèi)星的基本功能：1 接收和存儲(chǔ)由地面監(jiān)控站發(fā)來(lái)的導(dǎo)航信息，接收并執(zhí)行監(jiān)控站的控制指令。2 利用衛(wèi)星上的微處理機(jī)，對(duì)部分必要的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。3 通過(guò)星載的原子鐘提供精密的時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)。4 向用

4、戶發(fā)送定位信息。5 在地面監(jiān)控站的指令下，通過(guò)推進(jìn)器調(diào)整衛(wèi)星姿態(tài)和啟用備用衛(wèi)星。,,GPS導(dǎo)航系統(tǒng)的基本原理是測(cè)量出已知位置的衛(wèi)星到用戶接收機(jī)之間的距離，然后綜合多顆衛(wèi)星的數(shù)據(jù)得接收機(jī)的具體位置。要達(dá)到這一目的，衛(wèi)星的位置可以根據(jù)星載時(shí)鐘所記錄的時(shí)間在衛(wèi)星星歷中查出。,GPS地面監(jiān)控部分(The Control Segment ),GPS的地面監(jiān)控部分由分布在全球的9個(gè)地面站組成，其中包括衛(wèi)星監(jiān)測(cè)站（5個(gè)）、主控站（1個(gè)）和注入站（3

5、個(gè)）。1、監(jiān)測(cè)站：是主控站直接控制下的數(shù)據(jù)自動(dòng)采集中心。站內(nèi)設(shè)有雙頻GPS接收機(jī)、高精度原子鐘、計(jì)算機(jī)1臺(tái)和若干臺(tái)環(huán)境數(shù)據(jù)傳感器。觀測(cè)資料由計(jì)算機(jī)進(jìn)行初步處理，存儲(chǔ)并傳輸?shù)街骺卣?，以確定衛(wèi)星精密軌道。2、主控站：除協(xié)調(diào)和管理地面監(jiān)控系統(tǒng)外，主要任務(wù)：1）根據(jù)本站和其它監(jiān)測(cè)站的觀測(cè)資料，推算編制各衛(wèi)星的星歷、衛(wèi)星鐘差和大氣修正參數(shù)，并將數(shù)據(jù)傳送到注入站。2）提供全球定位系統(tǒng)的時(shí)間基準(zhǔn)。將鐘差信息送入注入站。3）調(diào)整偏離軌道的衛(wèi)星

6、，使之沿預(yù)定軌道運(yùn)行。4）啟用備用衛(wèi)星代替失效工作衛(wèi)星。,3、注入站：主要設(shè)備為1臺(tái)直徑3.6m的天線、1臺(tái)c波段發(fā)射機(jī)和1臺(tái)計(jì)算機(jī)。主要任務(wù)是在主控站的控制下，將主控站的衛(wèi)星星歷、鐘差、導(dǎo)航電文和其它控制指令等注入到相應(yīng)衛(wèi)星的存儲(chǔ)系統(tǒng)，并監(jiān)測(cè)注入信息的正確性。整個(gè)GPS系統(tǒng)的地面監(jiān)控部分，除主控站外均無(wú)人值守。各站間用現(xiàn)代化通訊網(wǎng)絡(luò)聯(lián)系，實(shí)現(xiàn)高度的自動(dòng)化標(biāo)準(zhǔn)化。,用戶設(shè)備部分(The User segment )—GPS信號(hào)

7、接收機(jī)及相關(guān)設(shè)備,GPS接收機(jī)的作用接收GPS衛(wèi)星發(fā)射的無(wú)線電信號(hào)，以獲得必要的定位信息和觀測(cè)量，并經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)處理而完成定位工作。,NMEA-0183協(xié)議,NMEA是“National Marine Electronics Association”（國(guó)際海洋電子協(xié)會(huì)）縮寫(xiě)，同時(shí)也是數(shù)據(jù)傳輸標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)協(xié)會(huì)。NMEA實(shí)際上已成為GPS接收機(jī)最通用的數(shù)據(jù)輸出格式，同時(shí)也被用于GPS接收機(jī)接口的大多數(shù)軟件包里。 NMEA-0183是一套定義接

8、收機(jī)輸出的標(biāo)準(zhǔn)信息 ，該協(xié)議定義的語(yǔ)句非常多，但是常用的或者說(shuō)兼容性最廣的語(yǔ)句只有$GPGGA、$GPGSA、$GPGSV、$GPRMC、$GPVTG、$GPGLL等。,$GPGGA 例：$GPGGA,092204.999,4250.5589,S,14718.5084,E,1,04,24.4,19.7,M,,,,0000*1F 字段0：$GPGGA，語(yǔ)句ID，表明該語(yǔ)句為GPS定位信息 字段1：UTC 時(shí)間，hhmmss.sss，

9、時(shí)分秒格式 字段2：緯度ddmm.mmmm，度分格式（前導(dǎo)位數(shù)不足則補(bǔ)0） 字段3：緯度N（北緯）或S（南緯） 字段4：經(jīng)度dddmm.mmmm，度分格式（前導(dǎo)位數(shù)不足則補(bǔ)0） 字段5：經(jīng)度E（東經(jīng)）或W（西經(jīng)） 字段6：GPS狀態(tài)，0=未定位，1=非差分定位，2=差分定位，3=無(wú)效PPS，6=正在估算 字段7：正在使用的衛(wèi)星數(shù)量（00 - 12）（前導(dǎo)位數(shù)不足則補(bǔ)0） 字段8：HDOP水平精度因子（0.5 - 99.9）

10、 字段9：海拔高度（-9999.9 - 99999.9） 字段10：地球橢球面相對(duì)大地水準(zhǔn)面的高度 字段11：差分時(shí)間字段12：差分站ID號(hào)0000 – 1023字段13：校驗(yàn)值,$GPRMC 例：$GPRMC,024813.640,A,3158.4608,N,11848.3737,E,10.05,324.27,150706,,,A*50 字段0：$GPRMC，語(yǔ)句ID，表明該語(yǔ)句為推薦最小定位信息 字段1：UTC時(shí)間，

11、hhmmss.sss格式 字段2：狀態(tài)，A=定位，V=未定位 字段3：緯度ddmm.mmmm，度分格式（前導(dǎo)位數(shù)不足則補(bǔ)0） 字段4：緯度N（北緯）或S（南緯） 字段5：經(jīng)度dddmm.mmmm，度分格式（前導(dǎo)位數(shù)不足則補(bǔ)0） 字段6：經(jīng)度E（東經(jīng)）或W（西經(jīng)） 字段7：速度，節(jié)，Knots 字段8：方位角，度 字段9：UTC日期，DDMMYY格式 字段10：磁偏角，（000 - 180）度（前導(dǎo)位數(shù)不足則補(bǔ)0） 字

12、段11：磁偏角方向，E=東W=西 字段16：校驗(yàn)值,$GPVTG 例：$GPVTG,89.68,T,,M,0.00,N,0.0,K*5F 字段0：$GPVTG，語(yǔ)句ID，表明該語(yǔ)句為T(mén)rack Made Good and Ground Speed（VTG）地面速度信息 字段1：運(yùn)動(dòng)角度，000 - 359，（前導(dǎo)位數(shù)不足則補(bǔ)0） 字段2：T=真北參照系 字段3：運(yùn)動(dòng)角度，000 - 359，（前導(dǎo)位數(shù)不足則補(bǔ)0） 字段4：

13、M=磁北參照系 字段5：水平運(yùn)動(dòng)速度（0.00）（前導(dǎo)位數(shù)不足則補(bǔ)0） 字段6：N=節(jié)，Knots 字段7：水平運(yùn)動(dòng)速度（0.00）（前導(dǎo)位數(shù)不足則補(bǔ)0） 字段8：K=公里/時(shí)，km/h 字段9：校驗(yàn)值,$GPGLL 例：$GPGLL,4250.5589,S,14718.5084,E,092204.999,A*2D 字段0：$GPGLL，語(yǔ)句ID，表明該語(yǔ)句為地理定位信息 字段1：緯度ddmm.mmmm，度分格式字段2

14、：緯度N（北緯）或S（南緯） 字段3：經(jīng)度dddmm.mmmm，度分格式字段4：經(jīng)度E（東經(jīng)）或W（西經(jīng)） 字段5：UTC時(shí)間，hhmmss.sss格式 字段6：狀態(tài)，A=定位，V=未定位 字段7：校驗(yàn)值,PC機(jī)與GPS模塊的串口通信,,,,,,串口初始化,m_Comm.SetCommPort(3); //查看實(shí)際串口號(hào)m_Comm.SetInBufferSize(1024);m_Comm.SetOutBufferSize

15、(512); m_Comm.SetSettings("9600,n,8,1"); m_Comm.SetInputMode(1); if( !m_Comm.GetPortOpen()) m_Comm.SetPortOpen(TRUE);else AfxMessageBox("cannot open serial port");m_Comm.SetRThreshold(10

16、00); m_Comm.SetInputLen(0);,接收數(shù)據(jù)并顯示,OnComm (),$GPRMC 例：$GPRMC,024813.640,A,3158.4608,N,11848.3737,E,10.05,324.27,150706,,,A*50 字段0：$GPRMC，語(yǔ)句ID，表明該語(yǔ)句為推薦最小定位信息 字段1：UTC時(shí)間，hhmmss.sss格式 字段2：狀態(tài)，A=定位，V=未定位 字段3：緯度ddmm.mmmm

17、，度分格式（前導(dǎo)位數(shù)不足則補(bǔ)0） 字段4：緯度N（北緯）或S（南緯） 字段5：經(jīng)度dddmm.mmmm，度分格式（前導(dǎo)位數(shù)不足則補(bǔ)0） 字段6：經(jīng)度E（東經(jīng)）或W（西經(jīng)） 字段7：速度，節(jié)，Knots 字段8：方位角，度 字段9：UTC日期，DDMMYY格式 字段10：磁偏角，（000 - 180）度（前導(dǎo)位數(shù)不足則補(bǔ)0） 字段11：磁偏角方向，E=東W=西 字段16：校驗(yàn)值,時(shí)間提取,for(k=i;k<100

18、;k++) {if(data[k]==',')ID++;else{ switch(ID){case 1: if(data[k-1]==',') {hour=data[k];hour+=data[k+1];m_hour=(atoi(hour)+8)%24;min=data[k+2];min+=data[k+3];m_min=at

19、oi(min); //秒的提取同等對(duì)待 } break;,“$GPRMC”,緯度提取,switch(ID){case 3:if(data[k-1]==','){m_weidu=data[k];m_weidu+=data[k+1];m_weiduf=data[k+2];for(l=k+3;l<k+9;l++)m

20、_weiduf+=data[l];}break;case 4:if(data[k]=='N')m_wei="北緯";elsem_wei="南緯";break;,$GPGGA 例：$GPGGA,092204.999,4250.5589,S,14718.5084,E,1,04,24.4,19.7,M,,,,0000*1F 字段0：

21、$GPGGA，語(yǔ)句ID，表明該語(yǔ)句為GPS定位信息 字段1：UTC 時(shí)間，hhmmss.sss，時(shí)分秒格式 字段2：緯度ddmm.mmmm，度分格式（前導(dǎo)位數(shù)不足則補(bǔ)0） 字段3：緯度N（北緯）或S（南緯） 字段4：經(jīng)度dddmm.mmmm，度分格式（前導(dǎo)位數(shù)不足則補(bǔ)0） 字段5：經(jīng)度E（東經(jīng)）或W（西經(jīng)） 字段6：GPS狀態(tài)，0=未定位，1=非差分定位，2=差分定位，3=無(wú)效PPS，6=正在估算 字段7：正在使用的衛(wèi)星數(shù)