AT89C51单片机用于GPS定位显示系统设计研究+电路图+程序(2)
空间星座、地面监控和用户设备三部分相互作用构成了GPS定位系统。空间星座部分由分散的24颗工作卫星构成，每颗卫星分别以55度角环绕地球的吹冰条轨道上循环运行，卫星以12恒星时的运行周期运行，卫星工作期间，每颗卫星均会发出用于导航定位的卫星信号供地面接收装置接收。地面监测部分由分布在世界不同角落的若干个监控站构成，主控站、监控站、注入站三个部分相互作用构成监控站[1]。
当今世界GPS全球定位导航系统已经成为科学界研究潮流，然而GPS尚处于发展阶段，科学技术相对于发达国家还很落后，存在很多技术难题尚未攻破，包括在此领域的创新性不足，都是对我国的GPS定位导航提出了不小的挑战，但是随着国家对科研探究的大力支持，我国当前已经投入了大量的人力物力致力于打造我们自己导航卫星，已经取得不俗的成绩，北斗导航卫星的研发成功对科学家们来说更是前所未有的鼓励，未来值得我们期待。
接收机是整个定位系统的关键设备之一，市场上不同种类的接收机也非常的完善，功能配置齐全，给用户提带来了便利，但由于目前 GPS接收机价格相对昂贵性价比不足以满足普通百姓的使用需求，因此打造用户特定需求下的个性化GPS定位接收机，成为了研究的发展潮流。
本文首先介绍了GPS定位导航系统的起源与发展，阐述了接收机如何进行接收工作。然后对单片机的硬件结构进行简单概括，包括单片机的串口通信原理、信号接收原理、LED信号显示原理、单片机最小系统、电源模块等，最终实现定位检测的功能用途[2]。
1. GPS系统简介
1.1 GPS的由来及发展
GPS最初由美国军方提出的主要用来冷战时代的军事计划。最初系统通过吹冰颗环球卫星组成的空间网络进行检测，但是由于卫星数量不足，不能够对所有的地球表面进行覆盖测量，致使导定位的精度较低、位置不准确的现象，后期卫星定位计划进度缓慢，随着子午仪系统的研究成功，GPS计划收到了启发，起到了点石成金的作用，随后美国海陆空三军以及其他相关部门设想研发新型的精确定位导航系统，经过相关科学家过长时间的研究探索，由12颗卫星到18颗卫星再到24颗环球卫星计划的相继完成，24卫星之间共同放置互成55度的6条轨道的位置设计正式完成[3]，经过实地测量，完全实现了误差可接受下的定位检测功能，也就是当今的GPS卫星系统。
1.2 GPS计划的实施
GPS计划从设想到最终完成共分为三个阶段：
第一阶段为计划设想与初定阶段：由于美国军事需要，为应对冷兵器时代的战争，美国军方首次提出全球目标定位概念，用于对全球任何角落的目标进行实时定位跟踪，为战争发动与国家防卫工作提供了超前的保证，全球定位计划方案正式诞生于1973年。在20世纪70年代末期，美国先后发射了4颗实验卫星，卫星轨道间倾斜角度64度，卫星基本达到定位要求。
第二阶段为试验实施与结果调试阶段：从20世纪80年代初期，美国在原来基础之上陆续发射7颗实验检测卫星，并且对GPS精度上进行了调试检测，最终的实验结果较为满意，卫星的校正精度也达到了大家的认可[4]。
第三阶段为网络构建阶段：20世纪80年代末期，GPS系统正式进入了工程调用状态，卫星可以正常接收地面人工控制，卫星之间相互协作，同时执行空间任务，卫星运转正常标志着GPS网络的前面建成。
1.3 GPS定位系统的基本原理
由于卫星发射前的特定布局，使得24颗GPS卫星在距离地面上万米的高空中24小时绕地球运行。GPS在定位检测过程中主要分为时间延时监测简称为时延检测和位置信息综合计算两个部分。