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基于单片机的GPS显示模块设计+源程序(5)
中国“北斗”系统。由5颗静止轨道卫星和30颗非静止轨道卫星组成。“北斗一号”精确度在10米之内,而“北斗二号”可以精确到“厘米”之内。计划2008年左右覆盖中国及周边地区,然后逐步扩展为全球卫星导航系统。2012年10月25日23时33分,我国在西昌卫星发射中心用“长征三号丙”火箭,成功将第16颗北斗导航卫星送入预定轨道。这是我国二代北斗导航工程的最后一颗卫星,这是长征系列运载火箭的第170次发射。至此,我国北斗导航工程区域组网顺利完成。
2.4 GPS特点
1.全球全天候定位
GPS卫星的数目较多,且分布均匀,保证了地球上任何地方任何时间至少可以同时观测到4颗GPS卫星,确保实现全球全天候连续的导航定位服务(除打雷闪电不宜观测外)。
2.定位精度高
应用实践已经证明,GPS相对定位精度在50km以内可达10-6m,100-500km可达10-7m,1000km可达10-9m。在300-1500m工程精密定位中,1小时以上观测时解其平面位置误差小于1mm,与ME-5000电磁波测距仪测定的边长比较,其边长较差最大为0.5mm,校差中误差为0.3mm。
实时单点定位(用于导航):P码1~2m ;C/A码5~10m。
静态相对定位:50km之内误差为几mm+(1~2ppm*D);50km以上可达0.1~0.01ppm。
实时伪距差分(RTD):精度达分米级。
实时相位差分(RTK):精度达1~2cm。
3.观测时间短
随着GPS系统的不断完善,软件的不断更新,20km以内相对静态定位,仅需15-20分钟;快速静态相对定位测量时,当每个流动站与基准站相距在15KM以内时,流动站观测时间只需1-2分钟;采取实时动态定位模式时,每站观测仅需几秒钟。
因而使用GPS技术建立控制网,可以大大提高作业效率。
4.测站间无需通视
GPS测量只要求测站上空开阔,不要求测站之间互相通视,因而不再需要建造觇标。这一优点既可大大减少测量工作的经费和时间(一般造标费用约占总经费的30%~50%),同时也使选点工作变得非常灵活,也可省去经典测量中的传算点、过渡点的测量工作。
5.仪器操作简便
随着GPS接收机的不断改进,GPS测量的
自动化
程度越来越高,有的已趋于“傻瓜化”。在观测中测量员只需安置仪器,连接电缆线,量取天线高,监视仪器的工作状态,而其它观测工作,如卫星的捕获,跟踪观测和记录等均由仪器自动完成。结束测量时,仅需关闭电源,收好接收机,便完成了野外数据采集任务。
如果在一个测站上需作长时间的连续观测,还可以通过数据通讯方式,将所采集的数据传送到数据处理中心,实现全自动化的数据采集与处理。另外,接收机体积也越来越小,相应的重量也越来越轻,极大地减轻了测量工作者的劳动强度。
6.可提供全球统一的三文地心坐标
GPS测量可同时精确测定测站平面位置和大地高程。GPS水准可满足四等水准测量的精度,另外,GPS定位是在全球统一的WGS-84坐标系统中计算的,因此全球不同地点的测量成果是相互关联的。
7.应用广泛
3.方案选择
要实现在液晶显示器上显示出接收到的GPS地理信息,首先要实现GPS信号的接收和调制。在接收GPS方案上可以有两种选择。
第一种方案是选择GPS接收芯片然后再根据芯片设计标准,设计外围电路和安装天线等,选择这个方案的优点是可以掌握到GPS接收部分的电路设计技术,但是这个方案的缺点也是显而易见的,首先实现的难度较大不容易成功,其次由于GPS接收芯片一般都是厂商直接供货,单独采购价格会很高。
第二种方案是选择成品的GPS接收模块,采用这个方案的优点是由于现阶段GPS接收模块的制造技术已经相当成熟,性能稳定并且使用非常方便,定位成功后直接就可以通过模块的串口输出GPS地理信息。当然其缺点就体现在,由于GPS接收模块已经由厂家完成了设计与封装,所以其核心技术我们就不得而知。不过对于我们也并不影响其应用。并且在经过大规模的商业化生产后价格已经很低,这些模块在市面上也能够非常容易的购买到。
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