《GPS數據采集分析要點》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《GPS數據采集分析要點(14頁珍藏版)》請在人人文庫網上搜索。

1、基于GPsa據采集系統的設計時間：2012-08-02 09:58:50 來源：現代電子技術 作者：史曉影 關鍵字：GPS數據采集系統摘要：為了設計高精度、全天候、全天時的數據采集系統，采用了GPS技術實現通信，信息采用NMEA-0183格式，單片機接收GPS輸出 的時間和定位信息后，將信息調整為我國的標準，并將調整后的經度、 緯度、海拔高度和時間等信息通過液晶終端顯示。最終實現了GPS數據采集及轉換等工作，為事故定位、搜查救援等工作提供了技術依據。關鍵詞：GPS數據采集；定位；數據處理；單片機隨著科技的發展，移動技術的不斷成熟，定位導航開辟了一個重要的 新興市場。GPS(Global Pos。

2、itioning System)以其高精度、全天候、全天時 的特點，在定位、導航、測距等領域被廣泛應用，具有測量精度高、速 度快、用戶數量不限、抗干擾能力強等優點。不僅用于軍事領域，還廣 泛用于工農業生產、交通運輸、野外探險等領域。本系統實現的數據采 集精確度較高；采集到的位置可以控制在2m范圍之內，接收數據并處 理的時間小于2 s,存精確度和實時性上要優于其他數據采集系統。1 GPS數據采集系統的設計硬件系統中主要由主控制器、液晶顯示模塊和CPS射頻前端，數據傳輸單元組成，如圖1所示。正四T i曷嬤卜巨與以 圖1系統樞圖例GPS信號通過天線接收值射頻前端模塊，在射頻芯片中實現 A/D 轉換，。

3、將模擬中頻信號轉化為數字信號通過串口傳入單片機， 單片機接 收的數據信息經過時差，坐標處理等操作，在通過 LCD顯示出來。2 GPS數據采集系統的設計及實現3 . 1 GPS語句的輸出格式GPS-OEM板采用NMEA-0183通信格式，可以輸出多種句型，均以“$” 開頭。其語句格式如表1所示。Al語句格式Tab- 1 NMEA-0183 stutemrnt formal符號asc n定義HEX說期$起始位24H謫而起始及Aaccc墟址域的兩位為識別符.后三付為分楣符域分隔存2Cf!域分割符【Jddllrld數據塊發送數根內容粉is和符號行面的曲位教小帕斡和h校教斯(CR7(i.n終也符ODH.。

4、OAH國里.獨行輸出的語句按串口通信協議：1位開始位，8位數據位，1位停止位， 無奇偶校驗。輸出數據采用的是ASCn碼字符，內容包含了緯度、經度、 速度、日期、航向及衛星狀況等信息。語句達十余種，其中定位語句 $GPRMC其結構為：$GPRMC, . , . , . , , , , , *hh其中：“GF交談識別符；“RMC-語句識另府“量校驗和識別符；“hK為校驗和，其代表了 “駢口”*之間所有字符白按位異或值(不包 括這兩個字符)。$GPRMC語句數據區的內容為：1)定位點的協調世界時間(UTC), hhmmss。寸分秒)格式；2)定位狀態，A=有效定位，V=無效定位；3)定位點21度，d。

5、dmm. mmmmm(度分)格式；4)緯度半球，N(北半球)或S(南半球)；5)定位點經度，dddmm. mmmmm(度分)格式；6)經度半球，E(東經)或W(西經)；7)地面速度，000. 0節999. 9節；8)地面航向，000. 0度359. 9度；9)UTC日期，ddmmyy(日月年)格式；10)磁偏角,000. 0度180度;11)磁偏角方向，E(東)或W(西)。2. 2 GPS數據接收利用單片機的串行接口接收 GPS傳送過來的數據，其硬件原理如圖2 所示，GPS的接口及單片機串口均采用 TTL電平傳輸數據，所以GPS 接口引腳4和3可直接與單片機的TXD和RXD引腳相連，無需電平轉。

6、 換，硬件電路圖如圖2所示。GPS模塊輸出的是數據流，每秒鐘更新一次數據。必須要用單片機對其輸出的數據流中的數據進行提取，以方便用戶直接讀取。首先打開串口中斷服務子程序，開始接收數據，判斷其是否有“蟒號，然后根據逗號的個數進行判斷數據的類型，然后分別存儲時間、經度、緯度、日期等信號，若接收到 n”則接收結束。用C語言編程，其程序如下：void chkzhd( )interrupt 4串 口接收中斷(char eh . num ；p37=! P37；if(TI=l )T=0；ir(fu-i ch=SBUF；if(ch=S3(gps_flag=；l ；num=O；)即、n呼二=l)gpA_revf。

7、nurn+=ch；if (ch=O H num79)(gps_revnum|=V),；gps_dat()建psjl咋IRI=O；hip電務同在PC機上接收的GPRMC語句信息如下:$GPRMC, 103320, A, 4350. 95221, N, 12524. 06042, E, 000. 0, 000. 0, 130507, 009. 1, W*50這是一條GPS定位數據信息語句，涵義是 UTC時間為10時33分 20秒，位置在北緯 43度50. 9522分，東經125度24. 0604分，移動 速度為0,移動范圍為0,日期為2007年5月13日，地磁變化為9.10, 地磁變化方向為西，校。

8、驗和為 50H。根據接收的信息用單片機進行相應 的處理，就可以得到所需的信息了，信息處理過程見3節。3對接收信息的處理數據的處理主要包括兩個方面：1)時間的處理直接從衛星接收到的時間信息是 UTC時間(格林尼治時間)，需要處 理成北京時間。要變成北京時間需要加上 8個小時，如果超過24小時，則減去24 小時后，才是北京時間。時間轉換處理程序如下：if(gps_receive|4jfM )ffor(i=0ns_shijiiin ( 1 ) + i； Itrlsc lime +=8 ；) 2)定位的處理GPS接受的經度、緯度等信息采用的是美國的84坐標系統，需要轉換成我國的54坐標系統。為便于描述。

9、設如下幾個參量：大地坐標-(B, L, H)平面坐標-(x, y, z)橢球偏心率-C橢球參數m, n-大地坐標轉換到指教坐標需要使用的參數，則有：8 * * mS Y面門5廣x=(p+/).ros(),riKS(L)；y=(p+ft )eos(/O,sin( A)； l-t，；+石；4結束語本系統討論了用單片機對GPS數據的讀取及處理的方法，分析了 GPS模塊的信息格式并編制了通信軟件，不僅成功地實現了GPS定位信息的接收與提取，而且具有硬件電路簡單、成本低廉、編程方便、性能穩定的特點，具有一定的使用價值。GPS模塊的數據格式對GPS真塊的數據處理本質上還是串口通信程序設計，只是GPS真塊的。

10、輸出遵循固定的格式，通過字符串檢索查找即可從模塊發送的數據中找出需要的數據，常用的 GPSS塊大多采用 NMEA-0183協議。NMEA-0183是美國國家海洋電子協會(National Marine Electronics Association)所指定的標準規格，這一標準制訂所有航海電子 儀器間的通訊標準，其中包含傳輸資料的格式以及傳輸資料的通訊協議。以下是一組正常的GPS數據$GPGGA,082006.000,3852.9276N11527.4283,E,1,08,1.0,20.6,M,0000*35$GPRMC,082006.000A3852.9276N11527.4283,E,0.0。

11、0,0Q261009,*38$GPVTG,0.0,T,M,0.00,N,0.0,K*50下面分別對每組數據的含義進行分析。GPS固定數據輸出語句($GPGGA)這是一幀GPS定位的主要數據，也是使用最廣的 數據。為了便于理解，下面舉例說明$GPGGA句各部分的含義。例：$GPGGA,082006.000,3852.9276,N,11527.4283,E,1,08,1.0,20.6,M,0000*35其標準格式為：$GPGGA(1) , (2) , (3) , (4) , (5) , (6),(8) , (9) , M (10) , M (11) , (12) * hh(CR)(LF)各部分所對。

12、應的含義為：(1)定位UTC時間：08時20分06秒(2) 緯度(格式 ddmm.mmmm:dd 度，mm.mmmm )；(3) N/S(北緯或南緯):北緯38度52.9276分；(4) 經度(格式 dddmm.mmmmp ddd 度，mm.mmmm );E/W(東經或西經)：東經115度27.4283分；(6)質量因子(0二沒有定位，1二實時GPS 2二差分GPS): 1=實時GPS(7)可使用的衛星數(0-8):可使用的衛星數=08;(8)水平精度因子(1.099.9);水平精度因子=1.0;(9)天線高程(海平面，9999.999999.9,單位：m);天線高程=20.6m);(10)大。

13、地橢球面相對海平面的高度 (999.99999.9 ,單位：m):無；(11)差分GPS數據年齡，實時GPS時無：無；(12)差分基準站號(00001023),實時GPS時無：無；*總和校驗域；hh總和校驗數：35(CR)(LF)回車，換行。GPRM C建議使用最小 GPS數據格式)$GPRMC,082006.000A3852.9276,N,11527.4283,E,0.00,0Q261009,*38$GPRMC,(1)標準定位時間(UTC time)格式：時時分分秒秒.秒秒秒(hhmmss.sss)。(2)定位狀態，A =數據可用，V =數據不可用。(3)緯度，格式：度度分分.分分分分(dd。

14、mm.mmmm(4)緯度區分，北半球(N)或南半球(S) o(5)經度，格式：度度分分.分分分分。(6)經度區分，東(E)半球或西(W半球。(7)相對位移速度， 0.0 至1851.8 knots(8)相對位移方向，000.0至359.9度。實際值。(9)日期，格式：日日月月年年(ddmmyy。(10)磁極變量，000.0 至 180.0。(11)度數。(12) Checksum.(檢查位)$GPVTG面速度信息例：$GPVTG,0.0,T,M,0.00,N,0.0,K*50字段 0: $GPVTG 語句 ID,表明該語句為 Track MadeGoodand Ground Speed (VT。

15、G 地面速度信息字段1:運動角度，000 - 359,(前導位數不足則補0)字段2: T二真北參照系字段3:運動角度，000 - 359,(前導位數不足則補0)字段4: M=!北參照系字段5:水平運動速度(0.00)(前導位數不足則補0)字段6: N斗，Knots字段7:水平運動速度(0.00)(前導位數不足則補0)字段8: K/里/時,km/h字段9:校驗值表1 GPS模塊主要參數GPSg塊主要參數GPS芯片組SiRF Star III工作頻率L1, 1575.42 MHz粗捕獲他(C/A)率1.023 MHz chip rate同時跟 蹤通道 數20靈敏度-159 dBm定位精 度5m (。

16、2維均方根, 允許廣域差分系 統)最小速度0.1 m/s時間精 度1 m S (與GPS寸間同步)默認坐標系1984年世界大地坐標系(WGS-84重獲時 間0.1S (平均值)熱啟動1S (平均值)溫啟動38S (平均值)冷啟動42S (平均值)最局工 作海拔18km (60000feet )最大移動速率515m/S(1000knots )最大加 速度4g最大急沖度_320m/S電源電 壓5V 0.5 V整機電流約60mA不超過 100mA整板外 形61mme 49mmD.hour =(GPS_BUF 7- GPS-D.minute =(GPS_BUF 9-GPS-D.second =(GPS。

17、_BUF 11- tmp = GetComma( 9,GPS_BUF); GPS-D.day =(GPS_BUFtmp+ GPS-D.month =(GPS_BUFtmp+0 )* 10+(GPS_BUF8- 0);0 )* 10+(GPS_BUF0- 0);0 )* 10+(GPS_BUF2- 0);0- 0 )* 10+(GPS_BUFtmp1- 0);2- 0 )* 10+(GPS_BUFtmp3- 0);GPS-D.year =(GPS_BUFtmp4- 0 )* 10+(GPS_BUFtmp+- 0 )+2000;GPS-status = GPS_BUFGetComma( 2,GPS。

18、_BUF); GPS-latitude =get_locate(get_double_number(&GPS_BUFGetComma(3,GPS_BUF);GPS-NS = GPS_BUFGetComma( 4,GPS_BUF); GPS-longitude=get_locate(get_double_number(&GPS_BUFGetComma(5,GPS_BUF);GPS-EW = GPS_BUFGetComma( 6,GPS_BUF);GPS-speed =get_double_number(&GPS_BUFGetComma(GPS_BUF);UTC2BTC(&GPS-D);if (c。

19、=A)/$GPGGAGPS-high =get_double_number(&GPS_BUFGetComma(GPS_BUF);/將獲取文本信息轉換為double型double gps二get_double_number( char *s)一 一char buf 128;int i;double rev;i=GetComma( 1,s);strncpy(buf,s,i);bufi= 0;rev=atof(buf);return rev;double gps二get_locate( double temp).int m;double n;m=( int )temp/ 100;n=(temp-m* 100)/ 60;n=n+m;return n。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的gps数据解析程序c语言,GPS数据采集分析要点的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

如果覺得生活随笔網站內容還不錯，歡迎將生活随笔推薦給好友。