文档介绍：第13章综合实例——GPS接收机
本章通过一个GPS接收机的开发实例,讲解GPS的定位原理及其方法,并通过对图形点阵LCD的操作,实现对GPS定位信号的实时显示。通过该实例,读者能够学****到GPS定位、GPS协议解码、图形点阵LCD等各方面的知识。
系统结构与分析
GPS是一种用于定位与导航的设备。GPS接收机由核心处理器、GPS接收装置、液晶显示设备组成。GPS接收机能够以经纬度的形式,实时显示用户的当前位置。所有的信号由上空的GPS卫星提供。
GPS接收机功能分析
一个基本的GPS接收机,需要具备以下的功能。能够搜索上空可用的GPS卫星;
能够从GPS卫星获得定位数据;对定位数据进行解码,获得需要的定位信息;
具备人机界面,能够显示当前的位置(经纬度);具备人机界面,能够显示实时的卫星时钟值;
在满足上述条件下尽可能减小成本。
GPS接收机系统分析
本章介绍的GPS接收机,通过集成的GPS模块进行定位信号的结合搜,同时采AT89S51对接收信号进行解码,并通过RS232将测量值发送到上位机,同时通过图形点阵液晶对实时显示当前的定位信号,使在没有计算机进行连接的情况下也能够显示定位信息。
GPS定位知识简介
随着现今科学技术的发展,人们装备的现代化设备越来越多,随着爱车一族与户外一族的人数越来越多,GPS定位系统运用变得越来越流行。在各种出租车、警卫车、救援车上,GPS定位装置已经成为了必备装备,此外,GPS导航装置也成为了大部分私家车的一种可选装备。在户外运动中,GPS成为了出行的必备武器,也成为了危机时刻救生的定位来源。此外,GPS系统在各种大型建筑物、桥梁工程中也有广泛的运用。
GPS定位的特点
GPS是全球定位系统的简称(Global Positioning System),它是一个中距离圆型轨道卫星导航系统。GPS可以为地球表面98%的地区提供准确的定位、测速和高精度的时间标准。GPS作为一种全球定位系统具备以下一些突出的特点。不受任何天气的影响,全天候工作;范围广,覆盖全球98%地区;通过三维进行定点定速定时,精度高;
定位速度快、省时效率高;
功能多样化,应用广泛;
在移动过程中也可定位。
GPS定位的主要功能
GPS主要有以下一些常见的功能应用。
精确定时:广泛应用在通信系统基站、天文台、和电视台中;
工程施工:采用GPS设备进行工程测量被大量应用到道路、桥梁、隧道的施工当中;勘探测绘:野外勘探及城区规划;武器导航:精确制导导弹、巡航导弹、炸弹;
车辆导航:车辆调度、交通指引、监控系统;
船舶导航:远洋导航、港口与内河导航;
GPS定位的主要功能
飞机导航:航线导航、进场着陆控制;星际导航:卫星轨道定位;
个人导航:野外探险、个人旅游;
车辆定位:车辆防盗系统
物品定位:手机,PDA,PPC等通信移动设备防盗;
电子地图:移动定位系统;
防走失系统:儿童及特殊人群的保护设备。
GPS定位系统的发展历史
GPS又称全球卫星导航系统或全球***系统,其前身为美军研制的一种子午仪***系统(Transit),该系统于1958年被研制,在1964年时正式投入使用。
Transit系统由5到6颗卫星构成的星网组成,每天最多绕过地球13次,但是无法给出高度信息,在定位精度方面也不尽如人意。子午仪系统使得研发部门对***取得了初步的经验,并验证了由卫星系统进行定位的可行性,为GPS系统的研制埋下了铺垫。
***显示出了在导航方面的巨大优越性,而子午仪系统又存在对潜艇和舰船导航方面的巨大缺陷,因此美国军方以及民用部门都迫切需要一种新的卫星导航系统。因此,由美国海军研究实验室(NRL)提出了名为Tinmation的构想。该计划用12到18颗卫星组成一个10000km高度的全球定位网。
现今的GPS系统
GPS全球定位系统属于圆型轨道的中距离卫星导航系统,它可以为占地表98%的地区提供准确的定位、测速和高精度的时间标准服务。,该系统包括了太空中运行的24颗GPS卫星,处于地面上的1个主控站、3个数据注入站和5个监测站和用户端的GPS接收机。