文档介绍:: .
第1章绪论 2
第2章GPS介绍 3
2. 1 GPS 简介 3
GPS定位方法 4
GPS定位特点 5
第3章系统硬件配置 6
3. 1 TL16C550B 7
8. 2 MAX232 芯片 9
第4章数据格式 9
9. 1 NMEA-0183数据格式 9
$ GPGGA数据输出 10
第5章设计思路 11
第6章程序实现 13
6. 1程序设计框图 13
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第7章总结 18
谢辞 19
参考文献 20
附录主程序 21
第1章绪论
GPS 是英文"Navigation Satellite Timing And Ranging/Global Pos i t ioning System"的缩写词。其意思为"卫 星测时测矩导航/全球定位系统”,简称为GPS系统。它是由美国 国防部批准的陆海空三军联合研制而成的新的卫星导航系统。该 系统是以卫星为基础的无线电导航定位系统,具有全能性(陆地, 海洋,航天,航空),全球性、全天候、连续性和实时性的导航、 定位和定时的功能。能为各类用户提供精密的三维坐标、速度和 时间等信息。
GPS系统由三部分构成,分别为空间星座部分、地面监控部分、 用户设备部分。空间星座和地面监控部分由美国国防部控制,用 户使用GPS接收机接收卫星信号进行高精度的精密定位以及高精 度的时间传递。目前,二十多颗GPS卫星已覆盖了全球,每颗卫 星均在不间断地向地球播发调制在两个频段上的卫星信号。在地 球上任何一点,均可连续地同步观测至少4颗GPS卫星,从而保 障了全球、全天候的连续地三维定位,而且具有良好的抗干扰性 和保密性。因此,全球定位系统已成为美国导航技术现代化的最 重要标志。
随着卫星导航技术的飞速发展,现已基本取代了无线电导航、 天文导航等传统导航技术,已成为一种普遍采用的导航定位技术, 并在精度、实时性、全天候等方面取得了长足进步。现不仅应用 于物理勘探、电离层测量和航天器导航等诸多民用领域,在军事 领域更是取得了广泛的应用一一在弹道导弹、野战指挥系统、精 确弹道测量以及军用地图快速测绘等领域均大量采用了卫星导航 定位技术。有鉴于卫星导航技术在民用和军事领域的重要意义, 使其得到了许多国家的关注。
第2章GPS介绍
1 GPS简介
GPS 是英文(Global Positioning System )的缩写。它的含 义是:利用导航卫星进行测时和测距,从而构成全球定位系统。 国际上已经公认将这一全球卫星定位系统简称为GPS。
GPS全球定位系统是美国从本世纪70年代开始研制,全球 定位系统属于美国第二代卫星导航系统。是在子午仪卫星导航系 统的基础上发展起来的,它采纳了子午仪系统的成功经验。和子 午仪系统一样,全球定位系统由空间部分、地面监控部分和用户 接收机三大部分组成。 万千米的卫星组成卫星星座。21 + 3颗卫星均为近圆形轨道,运 行周期约为11小时58分,分布在六个轨道面上(每轨道面四 颗),轨道倾角为55度。卫星的分布使得在全球的任何地方,任 何时间都可观测到四颗以上的卫星,并能保持良好定位解算精度 的几何图形(D0P )。这就提供了在时间上连续的全球导航能力。
它不仅具有全球性、全天候和连续的精密三维定位能力,而 且还能实时对运载体的速度、姿态进行测定以及精密授时。目前, 几乎所有需要导航、定位的用户,都被GPS的高精度、全天候、 全球覆盖、方便灵活和优质价廉所吸引。
GPS系统由空间部分、地面控制部分和用户设备组成。空间 部分主要由21颗工作卫星和3颗备用卫星组成。在地球的任意处 (有360。的视野)至少可以看到3颗卫星(根据笔者实际用的情况 看)。地面控制部分包括监测站、主控站和注入站。用户设备就是 GPS接收机,本系统所选择的接收机是GPS-0EM板(型号是 GPS15L),它根据自己时钟和接收到的导航电文计算出接收机(天 线)所在的位置和GPS时间。
按目前的方案,全球定位系统的空间部分使用24颗高度约
463. 02万千米的卫星组成卫星星座。21 + 3颗卫星均为近圆形轨道, 运行周期约为11小时58分,分布在六个轨道面上(每轨道面四 颗),轨道倾角为55度。卫星的分布使得在全球的任何地方,任 何时间都可观测到四颗以上的卫星,并能保持良好定位解算精度 的几何图形(D0P)。这就提供了在时间上连续的全球导航能力。
地面监控部分包括四个监控间、一个上行注入站