【正文】 A碼進行單點定位的精度由100米提高到20米。 GPS定位的基本原理 GPS定位技術(shù)的基本原理是采用測量學(xué)中通用的測距交會方法．GPS接收機在某一時刻接收到4 顆以上的GPS衛(wèi)星信號導(dǎo)航電文, 通過變頻、放大、 濾波等一系列處理過程,實現(xiàn)對GPS衛(wèi)星號的跟蹤、鎖定、測量,從而產(chǎn)生計算位置的數(shù)據(jù)信息(包括:緯度、經(jīng)度、高度、速度、日期、時間、航向、衛(wèi)星狀況等),經(jīng)由I/O口輸出串行數(shù)據(jù)． GPS接收機的定位流程 1．搜索可用衛(wèi)星，接收衛(wèi)星信號，與衛(wèi)星信號同步，提取導(dǎo)航電文信息；2．從導(dǎo)航電文中獲取計算位置所需的信息，這些信息應(yīng)該包括時鐘信息和星歷等數(shù)據(jù)；3．計算衛(wèi)星的準(zhǔn)確位置，這包括計算衛(wèi)星的高度和方位角，從而進行必要的對流層校正；4．計算偽距，并進行電離層校正等；5．重復(fù)上述過程，對所有可用衛(wèi)星進行相應(yīng)的計算；6．進行其他必要的校正，例如根據(jù)衛(wèi)星信號到達GPS接收機的時間，校正地球旋轉(zhuǎn)所造成的衛(wèi)星位置的偏差；7．根據(jù)定位原理，計算出GPS接收機的初始位置，并將其轉(zhuǎn)換成所需的坐標(biāo)格式進行顯示或輸出；8．加入閏秒和UTC（標(biāo)準(zhǔn)世界時）時間補償計算當(dāng)前精確的時間；9．分析可用衛(wèi)星的信息，計算最好的DOP(Dilution of Precision)，進行選星，并計算和修正GPS接收機的位置，給出GPS接收機的三維坐標(biāo)和準(zhǔn)確的時間信息。同其他通訊協(xié)議類似，對GPS 進行信息提取必須首先明確其幀結(jié)構(gòu)，然后才能根據(jù)其結(jié)構(gòu)完成對各定位信息的提取。如果情況特殊，需要從其他幀獲取數(shù)據(jù)，處理方法與之也是完全類 UBLOX4T模塊硬件介紹 UBLOX4T芯片實物圖原理圖中封裝圖及引腳標(biāo)注UBLOX4T主芯片尺寸及引腳所有UBLOX4T產(chǎn)品上運行相同的GPS引擎。天線?UBLOX4T接收機支持不同的技術(shù)和形狀的主動和被動天線。?不同的感光度設(shè)置允許采集性能優(yōu)化解捷思銳的用戶要求訂做。GPS接收器的目的是在最大的覆蓋范圍要求的應(yīng)用。組態(tài)UBLOX4T接收機是高度可配置可編程接收器允許客戶配置和存儲固件升級到非易失性存儲器（Flash）。LEA和NEO模塊提供了一個集成的USB端口。它們包括更精確的時基（TCXO）和額外的軟件，可提供高達10D B附加的敏感性，這允許這些具有挑戰(zhàn)性的環(huán)境中使用的接收機。 接收機介紹概述 UBLOX4T GPS模塊是一個自足的全球定位系統(tǒng)（GPS）接收器。 RF輸入可直接上針外，UBLOX4T GPS模塊的SMT焊，可以通過標(biāo)準(zhǔn)取放設(shè)備處理。 ， MHz的中頻產(chǎn)生的數(shù)字。當(dāng)P0口作為輸入/輸出口時，P0是一個8位準(zhǔn)雙向口，內(nèi)部有弱上拉電阻，無需外接上拉電阻。當(dāng)P2口作為輸入/輸出口時，P2是一個8位準(zhǔn)雙向口。VCC 電源正極Gnd 電源負極，接地 本章小結(jié) 本章重點對畢業(yè)設(shè)計中使用的單片機進行了詳細的介紹，其中詳細說明了要使用的主要功能和引腳。FT55 型微功率 ISM 全波段無線通信模塊各種規(guī)格，均能 提供多個信道通信，可以滿足用戶在全世界各個國家和地區(qū)都能選用符合當(dāng)?shù)責(zé)o線電通信管理要求的頻率點。在視距情況下，天線高度 2 米，天線增益 3dBi,可靠傳輸離距 35 0 0m （ BER=103 / 96 00bps ）。7. 高抗干擾能力和低誤碼率。9. 休眠功能。11. 智能數(shù)據(jù)控制，用戶無需編制多余的程序即使是半雙工通信，用戶也無需編制多余的程序，只要從接口收 / 發(fā)數(shù)據(jù)即可，其它如空中收 / 發(fā)轉(zhuǎn)換，網(wǎng)絡(luò)連接，控制等操作， FT55 型無線串口通信模塊能夠自動完成。 FT55實物圖和電路圖 FT55實物圖FT55電路圖 FT55引腳說明 JP1 端口的定義及配置方法：序號1，電源地GND序號2，電源VCC，直流電源輸入序號3，UART串行數(shù)據(jù)接收端RXD/TTL，串口1接收端序號4，UART串行數(shù)據(jù)發(fā)射端TXD/TTL，串口1發(fā)射端序號5，信號地SGND，可與電源地相連序號6，RS485的A/RS232的TX，A(TX)，串口2發(fā)射端/RS485A序號7，RS485的B/RS232的RX，B(RX)，串口2接收端/RS485B序號8，休眠控制SLP，低電平休眠序號9，復(fù)位控制RESET，低電平有效，時間不小于10usFT55 的有一組 5 位的短路跳線組 (JP2), 分別定義為 ABCDE ，跳線開路 ( 不插短路器 )為1跳線短路(插入短路器)為0 ，則跳線組的定義如下：序號A，設(shè)置控制，A=0，為設(shè)置狀態(tài)，A=1，為通信狀態(tài)序號B，速率選擇序號C，速率選擇，BC=00，為1200bps；BC=10，為2400bps；BC=01，為4800Bit/s，BC=11，為9600Bit/s序號D，串口2選擇，D=0。一般有兩個方面，第一選擇天線類型；第二選擇天線的電氣性能。本設(shè)計中只是眾多從電臺中的一個，因此實驗中需要外接一個主臺接收從臺發(fā)送的數(shù)據(jù)。以上是引腳說明，電路基本原理介紹。本設(shè)計通過外置GPS接收機采集此點的GPS信號，在通過集成UBLOX4T的GPS采集模塊轉(zhuǎn)換為單片機可以接受的信號，通過COM2口傳輸給單片機。這就用到了TMDA技術(shù)。由于船舶上需要多個采集點，但是信號同時采集又不能同時通過電臺發(fā)送給主臺，所以就需要在信號處理的延時時間上加以控制，所以在單片機內(nèi)部就需要加以不同的延時控制數(shù)據(jù)通過COM1口輸出給FT55無線電臺模塊。每個串行口由2個數(shù)據(jù)緩沖器、一個移位寄存器‘一個串行控制寄存器和一個波特率發(fā)生器等組成。串行口1的兩個緩沖器統(tǒng)稱串行通信特殊功能寄存器SBUF。一幀數(shù)據(jù)包含一個起始位(0)，8個數(shù)據(jù)位(低位在先)，和一個停止位(1)。一幀數(shù)據(jù)包含一個起始位(0)，8個數(shù)據(jù)位(低位在先)，一個可編程的第9位，和一個停止位(1)。一幀數(shù)據(jù)包含一個起始位(0)，8個數(shù)據(jù)位(低位在先)，一個可編程的第9位，和一個停止位(1)。接收時，停止位進入特殊功能寄存器SCON的RB8位。發(fā)送時，第9位數(shù)據(jù)位來自特殊功能寄存器SCON，第9位進入特殊功能寄存器SCON的RB8位。發(fā)送時，第9位數(shù)據(jù)位來自特殊功能寄存器SCON的，第9位進入特殊功能寄存器SCON的RB8位。COM1串口用到的主要程序///////功能:串口COM1初始化,波特率9600，方式2 T0方波/////////void Uart1Init(){ SCON=0X50。 PCON|=0x00。 //開串口中斷EA = 1。 while(TI==0)。 if (RI) { RI=0。 pIn=pIn +1。一禎數(shù)據(jù)包含一個起始位(0)，8個數(shù)據(jù)位，和一個停止位(1)。一禎數(shù)據(jù)包含一個起始位(0)，8個數(shù)據(jù)位，一個可編程的第9位，和一個停止位(1)。一禎數(shù)據(jù)包含一個起始位(0)，8個數(shù)據(jù)位，一個可編程的第9位，和一個停止位(1)。，及打開中斷相應(yīng)的控制位是: PS2,PS2H,ES2,EA，將S2REN置1即可 如要串口2發(fā)送，將數(shù)據(jù)送入S2BUF即可， 接收完成標(biāo)志S2RI,發(fā)送完成標(biāo)志S2TI,要由軟件清0。 IE2 = 0x01。 S2CON=S2CON amp。 temp = temp amp。 0xFD。sfr S2BUF = 0x9b。sfr CCON = 0xD8。sfr CCAP0L = 0xEA。sbit CR = 0xDE。unsigned int pOut=0。 // 下降沿觸發(fā)}void T0_Init(void) //1ms {TMOD =0x21。 EA = 1。 // t1 // 9600 TL1=0xfd。 ES = 1。 SBUF=i。}void Uart1ISR(void) interrupt 4 //串口1中斷子程序{ uchar uc。//串口發(fā)數(shù)據(jù) databuff[pIn] = uc。 BRT = 0xb8。 }void Uart2SendByte(unsigned char i) //COM2發(fā)數(shù)據(jù){ unsigned char temp = 0。 S2BUF = i。 }while(temp==0)。}/*T0溢出中斷只做定時器延時用，不觸發(fā)外部中斷，外部中斷用GPS的TTL來觸發(fā)*/void main(void){ T0_Init()。 flag2 =0。 if(pOut=512) pOut=0。// 重新填入初值 TL0 = 0xCD。k= k amp。 //1111,1110 k = S2BUF。 0xFD。然后進入主函數(shù)的WHILE循環(huán)語句中，當(dāng)UBLOX4T模塊的TTL信號到來是觸發(fā)外部中斷0使的FLAG 2 = 1，同時在在外部中斷0的中斷子程序中開啟定時器T0，定時器T0 開始計時，在計時達到600ms時，COM2串口接收GPS數(shù)據(jù)，同時在單片機內(nèi)部通過COM2發(fā)送數(shù)據(jù)中斷子程序把數(shù)據(jù)發(fā)送給COM1,當(dāng)數(shù)據(jù)到達COM1時， COM1發(fā)送給FT55電臺模塊。同樣我也意識到學(xué)校所學(xué)的知識是為我們的工作打開了一道門，讓我們在實際中更能接受新鮮事物。第三個就是Protel99SE電路設(shè)計問題，這個是學(xué)校學(xué)習(xí)過的，開始覺得沒問題，可是真正使用時才發(fā)現(xiàn)以前的基本忘干凈了，尤其是對系統(tǒng)庫里沒有的期件自己封裝問題，困擾了我好久，最后只能在網(wǎng)上找視頻又把Protel99SE重新學(xué)習(xí)了一遍才完成我的電路圖設(shè)計。 本章小結(jié) 本章重點介紹單片機程序中數(shù)據(jù)處理和串口程序部分，和對整個系統(tǒng)調(diào)試過程中遇到的困難以及解決辦法。從臺數(shù)據(jù)通過電臺發(fā)送給主臺，在電腦上顯示實際的GPS數(shù)據(jù)。同時也深入的了解了之前從未接觸過的無線電臺方面的知識，還有就是全新的單片機。參考文獻[1] 1000 mW 工業(yè)級無線串口通信模塊FT55使用手冊[2]UBLOX4T手冊[3] GPS輔助定位技術(shù)研究現(xiàn)狀及分析《全球定位系統(tǒng)》2009年 [4]寇艷紅GPS原理與應(yīng)用(第二版)[M]北京電子工業(yè)出版社,2007..[5][M].北京:國防工業(yè)出版社,2007.. 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GPS衛(wèi)星導(dǎo)航定位原理與方法. 北京: 北京科學(xué)出版社,2003 [22]STC12C5A60S2單片機使用手冊致謝首先要感謝這四年來給我傳道授業(yè)，答疑解惑的老師們，是您們使我的知識得以豐富，四年來的知識是我終生受用。此外，還要感謝我的大學(xué)同窗好友的支持和幫助，你們的建議給予了我莫大的幫助，因為的大家對51單片機的興趣愛好，引導(dǎo)我熱愛單片機最終能在北京找到一份實習(xí)工作，真正使用單片機，感謝同窗們對我的技術(shù)支持。它所具有的諸多優(yōu)點是其他導(dǎo)航設(shè)備所無法比擬地。這個題目是我在北京公司實習(xí)期間的公司項目，雖說目前的GPS數(shù)據(jù)接收和發(fā)送都比較成熟，但是對于我本人來說還是第一次接觸，我覺得是一次很好的實踐機會，也是一次學(xué)習(xí)機會，公司項目主要是對STC12C5A60S2內(nèi)部的程序編寫，以及各個組件的硬件集成?；緟?shù)：不同GPS數(shù)據(jù)同時發(fā)送給單片機，在PPS/TTL控制下，按一定延時時間，有規(guī)律發(fā)送出去。等把硬件準(zhǔn)備齊全，了解到一定程度時再進行硬件焊接以及模塊集成。該系統(tǒng)能夠全天候、全方位的為海陸空用戶提供連續(xù)的、高精度的三維坐標(biāo)、三維速度和時間等信息。FT55微功率無線串口通信模塊具有：多信道，數(shù)據(jù)實時通信，傳輸距離遠，透明的數(shù)據(jù)傳輸，抗干擾能力強和低誤碼率，提供三種用戶接口方式，高可靠性體積小，重量輕等等一系列優(yōu)點。 　GPS是一種最先進的以覆蓋全球的24顆衛(wèi)星網(wǎng)為基礎(chǔ)的無線電定位導(dǎo)航系統(tǒng)。例如船舶遠洋導(dǎo)航和進港引水，飛機航路引導(dǎo)和進場降落，汽車自主導(dǎo)航定位，地面車輛跟蹤和城市智能交通管理等。資料顯示，未配置GPS制導(dǎo)系統(tǒng)之前，美軍的“戰(zhàn)斧”(BGM－109C)巡航導(dǎo)彈的圓概率誤差約為9米，在其慣性＋地形匹配制導(dǎo)系統(tǒng)中加入GPS后，圓概率誤差降至3米，制導(dǎo)精度大大提高。三、發(fā)展