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GPS定位导航和授时产品的开发
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2010-06-23
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第一 个 产 品,陆军定位导航仪,选取MOTOROLA公司最新型号~- M12O ncoreG PS OEM板,作为原始信号接收模块,通过串行通信,经CPU实时分析、处理,提取出 相关数据,产生具体位置参数,并通过一定算法,输出并在LCD上显示导航信息。 本产品在原来定点导航的基础上实现了航线的导航,最多可以存储99个航点的位置 信息,能够实现在航线上的偏航距的计算,而定点导航只能计算两点的距离和方位角。 彝统采用经纬坐标和高斯克吕格坐标两种坐标系统。另外,在GPS定位过程中由于 电离层折射,伪码的不确定性以及坐标转换等造成的误差使定位精度受到影响,综合 以上因素及实证结果对误差进行修证。最终使定位误差小于10米,大部分数据小于5 米。少一了 本产 品 可 通过导航仪的RS-232口与计算机串口进行串行通讯,经串口向计算机输 入相关位置坐标。同时亦可与GIs(地理信息系统)配套使用,实现在CRT上地图背 景下的运动轨迹显示。 第二 个 产 品,GPS时钟/同步系统,利用全球卫星定位GPS卫星的标准UTC时间, 可在全球得到同步的准确时间。设备采用Motorola的12通道GPS OEM接收机。经 信号处理格式转换等,为用户提供不同标准的时钟信号同步脉冲。输出并在LED上 显示时间信息。用户可通过键盘输入某一确定时间,以实现倒记时功能。 交通,电力,电信等行业。可提供高精度的标准时间,精度达。.05微秒 高不受地域限制,可全天侯,全天时提供精确时间
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GPS定位导航和授时产品的开发
摘要
第一个产品,陆军定位导航仪,选取MOTOROLA公司最新型号 ̄- M12 Oncore GPS
OEM 板,作为原始信号接收模块,通过串行通信,经 CPU实时分析、处理,提取出
相关数据,产生具体位置参数,并通过一定算法,输出并在 LCD上显示导航信息。
本产品在原来定点导航的基础上实现了航线的导航,最多可以存储 99个航点的位置
信息,能够实现在航线上的偏航距的计算,而定点导航只能计算两点的距离和方位角。
彝统采用经纬坐标和高斯克吕格坐标两种坐标系统。另外,在GPS定位过程中由于
电离层折射,伪码的不确定性以及坐标转换等造成的误差使定位精度受到影响,综合
以上因素及实证结果对误差进行修证。最终使定位误差小于 10米,大部分数据小于5
米。少一了
本产品可通过导航仪的 RS-232口与计算机串口进行串行通讯,经串口向计算机输
入相关位置坐标。同时亦可与 GIs(地理信息系统)配套使用,实现在 CRT上地图背
景下的运动轨迹显示。
第二个产品,GPS时钟/同步系统,利用全球卫星定位GPS卫星的标准UTC时间,
可在全球得到同步的准确时间。设备采用Motorola的12通道GPS OEM接收机。经
信号处理格式转换等,为用户提供不同标准的时钟信号同步脉冲。输出并在 LED 上
显示时间信息。用户可通过键盘输入某一确定时间,以实现倒记时功能。
交通,电力,电信等行业。可提供高精度的标准时间,精度达。.05微秒
高 不受地域限制,可全天侯,全天时提供精确时间。)一二
用于,
可靠性
关键词;全球定位系统 导航仪 单片机 数字信号处理 GPS时钟系统
南京航空航天大学硕士学位论文
Abstract
GPS is the most advanced radio navigation system which was developed by the U.S
Department of Defence. The system can operate under all weather conditions, 24 hours a
day, anywhere on earth, and can provide land, marine and airborne user with continuous,
highly accurate, three-dimensional position, velocity, time data etc. Now GPS receivers, as
a type of advanced equipment on navigation and positioning, have been used in many
fields in almost every corner of the world.
This thesis discusses the design and research of a special GPS receiver, which core is
M12 OEM-board and singlechip processor. The design project of the GPS receiver and the
design method of hardware and software are presented in detail, and the consists of GPS
system and the composition and the operating principle of the GPS receiver are discussed
in the thesis. Some message described in the thesis, such as the basic structure of GPS-
OEM, the consists of positioning system, the binary format of almanac and ephemeris, the
method and the skill of processing orignal data through singlechip, and so on, is very
useful for studying GPS and its applications in integrated navigation, and re-development
on GPS-OEM.
In the whole course of the research, I have carried out not only the design of system,
hardware and software, but also the debug of system. The sample machine has been
checked and accepted. The GPS receiver is simple and general in structure, dexterit and
fast in processing signal data and convenience for programming.
Key words: GPS GPS-Receiver Singlechip Digital Signal Processing GPS-
Clock-System
南京航空航天大学硕士学位论文
第一章 绪论
1.1课题研究目的
GPS是英文Global Position System(全球定位系统)的字头缩写简称。它的含义是,
利用导航卫星进行测时和测距,以构成全球定位系统。
GPS系统是由美国国防部出资几百亿美元开发的一种最新的无线电导航系统,该
系统具有高精度、全天候、全球覆盖能力,正在和即将取代所有的其它无线电导航系
统。GPS系统自问世以来,已充分显示了其在无线电导航、定位领域的霸主地位。美
国及其盟国的军方依靠小小的 GPS接收机在海湾战争中以极小的代价、极短的时间
赢得了巨大的胜利。许多民用领域也由于 GPS的出现而产生了革命性的变化。目前,
GPS不仅在美国及其盟国的军队中广泛应用于导航、定位,几乎全世界所有需要导航、
定位的用户,都被 GPS的高精度、全天候、全球覆盖、方便灵活和优质廉价所吸引。
GPS从根本上解决了人类在地球上的导航和定位问题,可以满足各种不同用户的需
要。
我国的GPS应用发展势头迅猛,在过去的短短几年,GPS在我国的应用己从少数
科研单位和军用部门迅速扩展到各个民用领域。GPS作为一种高精度的全球三维实时
导航技术,其接收机已成为一种先进的导航设备。伴随着 GPS技术在各个领域的推
广和普及,GPS接收机的小型化OEM (Original Equipment Manufacturer)产品,以
其优良的性能,轻巧灵便,易于开发的特点,受到人们越来越广泛的关注和青睐。
GPS自问世以来。已充分显示了其在无线电导航、定位领域的霸主地位。在海湾
战争中,GPS为美军及其盟军以极小的代价,在短时间内取得胜利起到了重要作用。
许多民用领域也由于 GPS的出现而产生革命性的变化。现已广泛应用于车船导航、
地质勘探、野外救生、探险以及交通管理等领域。
目前,我们常见的 GPS导航设备多有体积大、携带不方便,耗电多、难以长时间
连续使用等缺点。这对于陆军单兵作战或野外使用是极其不利的。
我们最新开发的掌上型GPS定位导航仪,具有体积小 (150 X 60 X 15mm )、重量轻、
低功耗,普通5号电池供电 ((2节)等特点。同时开机捕获时间是同类产品中最短的。
本产品选取 MOTOROLA公司最新型号一 -M12 Oncore GPS OEM 板,作为原始信
号接收模块,通过串行通信,经 CPU实时分析、处理,提取出相关数据,产生具体
位置参数,并通过一定算法,输出并显示导航信息。
本产品可由用户按键操作输入目标位置数据,亦可通过计算机经串口批量输入相
关位置坐标。同时亦可与装有GIS〔地理信息系统)的计算机组合,实现运动载体 (车
载、船载)精确导航功能。
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资源评论
- Blu3Grz2012-10-31写的很好,对我很有帮助,多谢共享。
bjfue
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