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【摘要】介紹了一種實時處理并顯示G巧定位信息的C邢定位顯示系統(tǒng)，研究了其工作原理，并討論了該系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、功能、實現(xiàn)效果及CIS應(yīng)用前景。

關(guān)鍵詞:全球定位系統(tǒng)，液晶顯示器，幾何定位精度，顯示播送給用戶。C咫用戶接收機根據(jù)衛(wèi)星的導(dǎo)航電文利用多種算法計算確定測點位置。

Abstract:ANewgpsreceivermoduledisplaysystemisintroduced.Itsoperatingprinciple,syetemarchitectureandfuntionanddiscussed,itsabilityofhighlyaccuralepositioningispresented,andfinally,thefutureofGPSapplicationisforecasted.

Keywords:GPS,LCD,GDOP,display

全球定位系統(tǒng)(globalpositioningsystem，GPS飛)覆蓋全球，能夠無盲時、全天候為人們提供三維位置、三維速度和時間。利用G邢智能化、自動化、精確化的工作特點，研制了這個實時提供測點位置、速度和時間的C巧定位顯示系統(tǒng)。本系統(tǒng)集通信技術(shù)、控制技術(shù)為一體，具有方便、準確、實時、防震、功耗低等特點。

1、GPS定位顯示系統(tǒng)構(gòu)成

GPS包括GPS衛(wèi)星、地面支撐系統(tǒng)、GPS接收機3大部分。地面支撐系統(tǒng)負責測量和計算每顆衛(wèi)星的星歷，編輯成電文發(fā)送給24顆GPS衛(wèi)星，然后由GPS衛(wèi)星實時地把電文

播送給用戶。GPS用戶接收機根據(jù)衛(wèi)星的導(dǎo)航電文利用多種算法計算確定測點位置。

本文所介紹的GPS定位顯示系統(tǒng)硬件由接收天線、接收板、GPS定位顯示器、GPS信息微處理器4部分組成。其中GPS信息微處理器由微處理器、RAM、ROM、鍵盤組成。GPS定位顯示器由液晶顯示驅(qū)動及液晶顯示器組成。軟件使用匯編語言編程。聯(lián)機工作過程如圖

1所示。

系統(tǒng)工作時，等待鍵盤輸人所選功能模塊?？蛇x擇功能模塊包括定位信息顯示輸出、調(diào)整PDOP值、HDOP值、S/N值、天線高度、接收角度等。通信接收采用AIM(異步傳輸模式)通信方式。顯示器采用EPSON公司的l6x2(S1N一硯D)型液晶顯示器。

2系統(tǒng)工作過程

系統(tǒng)工作過程是刃EM板及主機接通電源后，GSU一14M板接受并計算可使用衛(wèi)星發(fā)來的星歷數(shù)據(jù)，首先顯示系統(tǒng)工作提示符，等待輸人調(diào)用功能模塊指令。其間，程序進人中斷接收程序，接收GSU一14采集處理后的定位信息，不斷從CSU一14板采集數(shù)據(jù)，放人指定外存儲單元.以保證顯示緩沖區(qū)隨時有最新的數(shù)據(jù)。系統(tǒng)工作主要有接收并顯示定位信自、和修改定位參數(shù)兩大類。工作流程框圖如圖2所示。

2.1顯示接收數(shù)據(jù)

OEM板發(fā)出的信號是脈沖式的。要獲得實時的信號，必須采用定時中斷接收方式完成系統(tǒng)要求。以接收GPRMC語句為例說明系統(tǒng)定位功能。這條語句結(jié)構(gòu)是:

說明:

1:1脫時間2:A已定位，v未定位3:緯度4:N北緯，S南緯5:經(jīng)度6:E東經(jīng)，W西經(jīng)7:速度8:航向9:日期10:校驗和11:終止符

這條語句包括了經(jīng)、緯度，UTC時間和運動速度等信息。接收框圖如圖3所示。

系統(tǒng)工作中OEM板不斷得到最新數(shù)據(jù)，8031不斷刷新RAM，隨時把最新定位數(shù)據(jù)送人顯示緩沖區(qū)，為了實現(xiàn)動態(tài)顯示最新數(shù)據(jù)，把顯示程序放在鍵盤掃描程序內(nèi)，達每秒顯示實時的GPS信息。

2.2調(diào)整參數(shù)

不論何種C咫接收機定位時必先計算出衛(wèi)星的位置，通過衛(wèi)星的位置和觀測量(偽距和相位)計算測點位置。用戶與衛(wèi)星間的幾何關(guān)系用幾何精度系數(shù)G夏x沖(g以眠苗cdiluti二ofpreCISi。，GooP)表示。在設(shè)備誤差與外界影響等因素相同時，測站點與衛(wèi)星構(gòu)成的幾何圖形不同對定位精度影響很大。

此外，遇到測點附近有障礙物月〕EM板仰角默認值受限而導(dǎo)致不能準確接收衛(wèi)星的信號;或當接收信噪比額定值高而衛(wèi)星狀態(tài)不佳導(dǎo)致不能接收到有效的衛(wèi)星信號、不能定位時;其它可變參數(shù)如天線高度、坐標系選擇、是否選擇使用差分等等也會直接影響接收效果。

選擇調(diào)整參數(shù)功能時，要首先關(guān)中斷，禁止定時中斷接收時80C31讀的操作。新參數(shù)輸人結(jié)束后開中斷繼續(xù)在新環(huán)境下的接收工作。修改參數(shù)顯示修改項目提示符、修改范圍、默認值、原值。按照固定格式輸人新參數(shù)，調(diào)用發(fā)送程序，返回功能入口，完成修改參數(shù)功能。

3小結(jié)

本方案已得到實際驗證，在)’一州至深圳段火車運營投人使用。為提高鐵路營運的效率和安全性發(fā)揮了很大的作用。

在定位儀進一步的研制中，我們發(fā)現(xiàn)應(yīng)用TFT-LCD，F(xiàn)LC一LCD可以使界面的顯示速度達到視頻效果。人們不會覺得圖像的更替就象是影片中的慢動作一樣;使用差分(DGPS)技術(shù)可以把瞬時定位精度由現(xiàn)在的loom提高到米級，提高定位精度便于及時為主站提供正在行駛中火車的速度、位置，方便主站及時處理運行中的問題。目前上述兩項工作還處于試驗階段。

GPS定位有著廣闊的應(yīng)用前景，對這一領(lǐng)域深人研究將有很大的實用價值。國外的一些大公司紛紛對此項研究投人巨資，在諸如電子地圖、飛機精密進廠、港通管理等方面已取得了相當?shù)某删?。國?nèi)對GPS定位的開發(fā)研究起步較晚，但發(fā)展較快。我們期望我們的研制工作能夠有助于縮小國內(nèi)外在GPS定位技術(shù)方面的差距，推動國內(nèi)GPS的應(yīng)用水平。

參考文獻

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