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1 引 言 全球定位系統(GPS)是20世紀70年代由美國陸海空三軍聯合研制的空間衛星導航定位系統，其目的是為美國軍方提供實時精確的定位、導航和授時等服務。通常GPS系統由3個部份組成：空間部分：包括24顆GPS衛星；地面控制部分：對GPS衛星實施監控；用戶部分：接收來自GPS衛星的定位等信息，通常包括天線和接收機等設備。GPS系統在進行定位時，必須要確定用戶所在的位置(包括x，y，z三個坐標)，同時還要考慮到衛星時鐘與接收機時鐘之間的誤差t，要解算4個未知量必須建立4個方程，通常可以通過測量衛星與-用戶之間的偽距，來建立相應的方程，因此需要同時觀測4顆衛星，才能實現精確定位。隨著時代發展，GPS系統不再局限于美國軍方，已被廣泛應用于社會生活的各個方面，從大地測繪到車輛導航都能找到其身影。鑒于衛星導航技術在民用和軍事領域的重要意義，我國也建立了相應的“北斗導航系統”，但目前我國應用最為廣泛的還是GPS系統。本文針對GPS系統，介紹了定位信息在GPS接收機與PC機之間的傳輸和提取方法。 2 定位信息的格式 要實現定位信息的提取和顯示，首先要實現定位信息的傳輸，即通過相應的接口實現GPS接收機與PC機之間的通信。本文介紹的接收機采用SiRF Technology公司的GPS接收芯片，通過天線接收GPS衛星信號，并進行相應處理產生定位信息，再通過串口(RS 232)輸出。GPS通訊協議較多，本文采用應用最為廣泛的NMEA—0183協議。在此協議中包括了“$GPGGA”、“$GPGSA”、“$GPGSV”和“$GPRMC”等格式，本文以最簡格式“$GPRMC”語句為例介紹協議中各數據段的含義。例如：$GPRMC，161022．A，3212．875，N，11893．578，E，O．O，11O．4，140406，2．3，W，A*302。 在此列中各數據段通過逗號分開，其中： $GPRMC為幀頭，標識后續幀內數據組成結構；161022為UTC標準時間，格式為“hh／mm／ss”；A表示數據有效，如為V則表示可跟蹤衛星小于3顆；3212．875為緯度值，格式為“ddmm．mmmm”；N表示北緯，如為S則表示南緯；11893．578為經度值，格式為“dddmm．mmmm”；E表示東經，如為W則表示西經；0．0表示速度；110．4表示方位角，從000．0°～359．9°；140406為UTC標準日期，格式為“mm／dd／yy”；2．3表示地磁變化，從000．O°～180．0°；W表示地磁變化方向，包括w或E； 在這些數據中，本文主要關心的是地理坐標和時間，即緯度、經度和UTC日期、時間。 3 定位信息的傳輸和提取 定位信息的傳輸，即GPS接收機與PC機之間的通信，通常采用串口來實現。本文中采用VB提供的MSComm控件來編寫串口程序達到通信的目的。MSComm控件被廣泛用來實現串口通信，對于他的介紹這里不再贅述。在本文中實現具體的串口通信時，必須對MSComm控件的相關屬性進行設置。在默認設置基礎上需要進行更改的設置包括下面3個部分： (1)考慮到GPS串口通信采用固定的參數，因此要將MSComm控件中的Settings屬性設置為“4800，N，8，1”，即波特率為4 800 b／s，無奇偶校驗位，數據位為8，停止位為1。 (2)根據所采用的接收機的不同，還需對MSComm控件中的inputMode屬性進行設置，本文中采用“comInputMode Text”方式。 (3)根據所選擇的串口將MSComm控件中的Commport屬性設置為相應的串口號，本文中為“1”。 定位信息的提取，包括2個部分： (1)從“$GPRMC”數據列中提取經緯度等信息； (2)將這些信息在文本框內顯示。這一工作可以在MSComm控件中的OnComm事件中通過編程具體實現。流程圖如圖1所示。 部分代碼如下: 首先，將緩存中的“$GPRMC”格式的定位信息賦給字符串變量“GPRMC”，根據前面介紹過的“$GPRMC”的格式，通過相應的語句從變量“GPRMC”中提取出所需的緯度、經度、速度和時間日期等信息，并賦給相應的變量。需要注意的是，在提取時間信息時需要將UTC時間轉換為北京時間，并對24進行模運算，以確保時間的準確。然后，將提取出來的定位信息在預先設計的文本框中顯示出來。通過這些步驟即完成定位信息的提取工作，具體的效果如圖2所示。 4 結語 本文介紹了一種使用VB實現GPS定位信息提取的方法，具有簡單、實用的特點。通過這一方法可以實現GPS接收機和PC機之間的數據通信，并能將所需的定位信息直觀地在相應窗口顯示出來。 |
