一.GPS全球定位系統的組成spa
(1)GPS衛星(空間部分)blog
由沿接近環形的地球軌道運行的24顆衛星組成,位於距地表20200公里的高空,均勻分佈在6個軌道面上(每一個軌道面4顆),軌道傾角55度。此外,還有4顆有源備份衛星在軌道運行。衛星分佈使得全球任何地方、任何事件均可觀測到4顆以上的衛星,並能保持良好的定位幾何圖象,這就提供在時間上連續的全球導航能力。事件
(2)地面監控系統(地面控制部分)數學
由1個主控站、5個全球監測站和3個地面控制站組成。5個監控站分佈在世界各地,不間斷追蹤監控衛星,經過地面和衛星連接將原數據和導航信號傳到主控站。主控站從各監測站手機跟蹤數據,計算出衛星的軌道和時鐘參數,而後將結果送到3個地面控制站。地面控制站在每顆衛星運行至上空,把這些導航數據及主控站指令注入到衛星。table
(3)GPS信號接收機(用戶設備部分)監控
GPS信號接收機根據射頻信號的行駛時間測量衛星距離,根據一個簡單數學原理(三維空間的三邊測量)推斷自身位置,當接收機捕獲到跟蹤衛星信號後,便可測量出接收天線至衛星的僞距離和距離的變化率,解出衛星軌道參數等數據。根據這些數據,接收機中的微處理計算機就可按定位解算方法進行定位計算,計算出用戶所在地理位置的經緯度、高度、速度、時間等信息。原理
2、NMEA方法
(1)簡介im
NMEA協議是爲了在不一樣GPS導航設備中創建統一的標準,NMEA協議有0180、018二、0183三種,0183是目前GPS接收機使用最普遍的協議。GPS接收機根據NMEA-0183協議標準規範,將位置、速度等信息經過串口傳送到PC機、PDA等嵌入式設備中。數據
(2)NMEA-0183協議使用
命令 | 說明 |
$GPGGA | 全球定位數據 |
$GPGSA | 導航誤差和有源衛星 |
$GPGSV | 衛星狀態信息 |
$GPRMC | 運輸定位數據 |
$GPVTG | 地面速度信息 |
$GPGLL | 大地座標信息 |
語句格式:$aaccc,ddd,ddd,...,ddd*hh<CR><LF>
$:幀命令起始位
aaccc:地址域,前兩位爲標示符,後三位爲語句名
ddd...ddd:數據
*:校驗和前綴
hh:校驗和(check sum),$與*之間全部自負ASCII碼的檢驗和各字節作異或運算,獲得校驗和後,再轉換十六進制格式的ASCII字符
<CR><LF>:回車和換行
例如:$GPGGA,012440.00,3202.1798,N,11849.0763,E,1,05,2.7,40.2,M,0.5,M,*6F
時間:01時24分40秒
緯度:北緯32度02.1798分
經度:東經118度49.0763分
定位:1=(定位sps模式)0=(未定位)
應用衛星數:5個
HDOP:2.7米
海拔:40.2
海拔單位:M=米
WGS84水準劃分:0.5
WGS84水準劃分單位:M(米)
校驗位:6F