【正文】 ，不用時懸空 。 25. USB DM, I/0 口 USB 輸入 /出端 。天線部分 : 一 IN 輸入端，來自天線的 GPS 信號輸入端。針對具體的用戶配置設(shè)置，內(nèi)置 Flash EPROM 提供了存儲空間，并使今后的固件升級成為可能。以下各節(jié)將詳細(xì)敘述各模塊接口的設(shè)計(jì)情況 [161a 4. 2 GPS 接收板設(shè)計(jì) 4. 2. 1 GPS 模塊 LEA5H 介紹 LEA5H 模塊的尺寸非常小 (17**3mm )，具有高度的功能集成，從某種程度上減少了占板空間，擁有 32 通道捕獲引擎， 18 通道 GPS+Galileo 跟蹤引擎，帶有節(jié)能模式，支持無源天線和有源天線并具備天線短路和開路檢測和保 護(hù)。和以往 CMOS 工藝電壓穩(wěn)壓器相比，所能使用的電容 器種類得以增多，也能使用小型的陶瓷電容器。 再次，使用 64K字節(jié)大容量閃速存儲器和 4352字節(jié)內(nèi)部數(shù)據(jù) RAM (4K+256). 64Kflash ROM 可以滿足本次開發(fā)的需要，不需要另外擴(kuò)展程序存儲器。在本次設(shè)計(jì)中，采用Cygnal 公司的 C8051F020 作為數(shù)據(jù)終端的主控芯片。 3. 4. 2 GPS 模塊的選取 對于 GPS 模塊的選擇而言，通常從技術(shù)參數(shù)，支持通信協(xié)議，控制接口和成本幾個方面考慮。因此，必須擴(kuò)展可掉電保存數(shù)據(jù)的 FLASH ROM 芯片來增加存儲空間，這樣，不僅提高了開發(fā)成本，還降低了系統(tǒng)的抗干擾性。通常來講，單板機(jī)的處理能力強(qiáng)于嵌入式系統(tǒng)，而且單板機(jī)的外圍接 口豐富，所以開發(fā)西南石油大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文時不需要進(jìn)行外圍電路設(shè)計(jì)。從總體上，該系統(tǒng)可分為三大功能模塊， GPS 接收模塊、信息處理模塊與顯示模塊。 3)全球覆蓋連續(xù)導(dǎo)航定位 由于 GPS 有 24 顆衛(wèi)星，且分布合理，軌道高達(dá) 20200km，所以在地球上和近地空間上任何一點(diǎn)，均可連續(xù)同頻地觀測 4 顆以上衛(wèi)星、實(shí)現(xiàn)全球、全天候連續(xù)導(dǎo)航定位。此外我國的北斗導(dǎo)航系統(tǒng)定位速度較慢，每次定位時間不少于 秒，不能連續(xù)導(dǎo)航，無法適應(yīng)高動態(tài)環(huán)境，只能提供低動態(tài)和靜態(tài)定位服務(wù)。 Vti (i=1, 2, 3, 4)一分別為衛(wèi)星 衛(wèi)星 衛(wèi)星 衛(wèi)星 4 的衛(wèi)星鐘的鐘 差，由衛(wèi)星星歷提供。全球定位技術(shù)不但精度高，而且定位速度快，可以滿足飛機(jī)、導(dǎo)彈、火箭、衛(wèi)星等高速運(yùn)動載體的導(dǎo)航定位的需要【 131a 定位原理 GPS 系統(tǒng)定位的基本原理是根據(jù)高 速運(yùn)動的衛(wèi)星瞬間位置作為己知的起算數(shù)據(jù)，采用空間距離后方交會的方法確定待測點(diǎn)的位置，即如果能夠知道到幾個 已知點(diǎn)的距離那么就可以求出所處的位置 []a GPS 定位系統(tǒng)的己知點(diǎn)就是空中運(yùn)行的 GPS 工作衛(wèi)星。這種采用 SA 技術(shù)的 C/A 碼定位技術(shù)稱為標(biāo)準(zhǔn)定位服務(wù)精度 (SPS, Standard Positioning Service). SA 的實(shí)施有兩種技術(shù)，一種是降低了衛(wèi)星鐘的短期穩(wěn)定性，另一種是使衛(wèi)星廣播星歷的精確性降低。精密星歷是由美國國防制圖局根據(jù)全球 20 多個衛(wèi)星跟蹤站的觀測資料解算的，因測站數(shù)量多且分布范圍廣故衛(wèi)星定軌精度較廣播星歷高一個數(shù)量級。 GPS 衛(wèi)星發(fā)送的導(dǎo)航定位信號是一種可供無數(shù)用戶共享的信息資源。 2)地面控制部分一地面監(jiān)控系統(tǒng) :GPS 工作衛(wèi)星的地面監(jiān)控系統(tǒng)包括一個主控站、三個注入站和五個監(jiān)測站。這樣，對于地面觀測者來說，每天將提前 4 分鐘見到同一顆 GPS 衛(wèi)星。隨著全球定位系統(tǒng)的不斷改進(jìn)，硬、軟件的不斷完善，應(yīng)用領(lǐng)域正在不斷地開拓，目前己遍及國民經(jīng)濟(jì)各部門， 并開始逐步深入人們的日常生活。在雙星系統(tǒng)中，高程值由數(shù)字地圖或氣壓測高站提供。地面中心站求出用戶坐標(biāo)后，再根據(jù)坐標(biāo)在地面數(shù)字高程模型讀出用 戶高程一進(jìn)而讓衛(wèi)星轉(zhuǎn)告用戶。測軌標(biāo)校站為精確測量衛(wèi)星的位置提供基準(zhǔn)測量數(shù)據(jù) 。 中國“北斗”導(dǎo)航系統(tǒng) GPS 和“格魯納斯”都是為軍事應(yīng)用而發(fā)展起來的，完全由軍方控制，無法保證服務(wù)信息始終保持不中斷。 20xx年 12 月 27 日，第一顆伽利略衛(wèi)星 GLOVEA 發(fā)射升空，第二顆衛(wèi)星 GLOVEB于 20%年發(fā)射，這標(biāo)志著伽利略衛(wèi)星定位系統(tǒng)正式進(jìn)入實(shí)施論證階段。其中 L1 載波信號為民用， L2載波信號為軍用。衛(wèi)星高度 H=19100km。第五章主要簡要介紹系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 。焊接 元器件做系統(tǒng)調(diào)試。 SOC 單 片機(jī)克服了普通單片機(jī)功能單一、資源分配不靈活的缺點(diǎn)，從眾多單片機(jī)中脫穎而出。并且隨著我國城市建設(shè)和改造步伐加快，城區(qū)道路不斷新建，錯綜復(fù)雜的道路時而涌現(xiàn)。因此研發(fā)一套價格適合中低層用戶且定位精度高的 GPS 導(dǎo)航系統(tǒng)，具有相當(dāng)?shù)氖袌銮熬啊? 隨著社會信息化的日益發(fā)展， GPS 的應(yīng)用己經(jīng)深入到國民經(jīng)濟(jì)的各個領(lǐng)域，其發(fā)展方向是監(jiān)控跟蹤及導(dǎo)航相結(jié)合，其長遠(yuǎn)發(fā)展則是導(dǎo)航、測量、線路勘測、智能交通、通信等。 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及研究意義 從上個世紀(jì)九十年代開始，各發(fā)達(dá)國家都加快了導(dǎo)航定位系統(tǒng)的研制開發(fā)速度。 我國使用的是“雙星定位系統(tǒng)”，自行研制的第一顆導(dǎo)航定位衛(wèi)星一“ 北斗導(dǎo)航試驗(yàn)衛(wèi)星”于 20xx 年 10 月 31 日成功發(fā)射。這個系統(tǒng)可以保證在任意時刻，在地球上任意一點(diǎn)都可以同時觀測到 4 顆以上衛(wèi)星，以保證衛(wèi)星可以采集到該觀測點(diǎn)的經(jīng)緯度和高度，以便實(shí)現(xiàn)導(dǎo)航、定位、授時等功能。 目錄 第 1 章 緒論 .................................................................................................................. 5 論文的研究背景 ............................................................................................. 6 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及研究意義 ......................................................................... 7 本文的研究內(nèi)容 ............................................................................................. 8 論文的組織 ................................................................................................... 10 第 2 章衛(wèi)星定位系統(tǒng)相關(guān)技術(shù) .................................................................................. 10 GLONASS(格魯納斯 )衛(wèi)星定位系統(tǒng) .................................................................. 10 系統(tǒng)組成 ........................................................................................... 10 技術(shù)特點(diǎn) ........................................................................................... 11 伽利略衛(wèi)星定位系統(tǒng) ................................................................................... 11 系統(tǒng)組成 ........................................................................................... 12 中國“北斗”導(dǎo)航系統(tǒng) ............................................................................... 12 系統(tǒng)組成 ............................................................................................. 12 技術(shù)特點(diǎn) ............................................................................................. 12 定位原理 ............................................................................................. 13 2. 4 GPS 衛(wèi)星定位系統(tǒng) ...................................................................................... 14 GPS 系統(tǒng)的組成 ................................................................................ 14 技術(shù)特點(diǎn) ............................................................................................. 15 定位原理 ............................................................................................. 16 目前各種衛(wèi)星定位系統(tǒng)的比較 .................................................................... 18 2. 6 GPS 系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn) .......................................................................................... 19 2. 7 GPS 通信協(xié)議 .............................................................................................. 19 第 3 章系統(tǒng)總體設(shè)計(jì) .................................................................................................. 20 系統(tǒng)功能 ........................................................................................................ 20 系統(tǒng)的組成 .................................................................................................... 21 系統(tǒng)方案選取 ................................................................................................ 21 常見導(dǎo)航定位系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方案 ............................................................. 21 定位導(dǎo)航終端的硬件模塊的選取 ................................................................ 22 單片機(jī)的選取 ..................................................................................... 22 GPS 模塊的選取 ................................................................................ 22 液晶顯示模塊的選取 ......................................................................... 23 第 4 章系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) .................................................................................................. 23 系統(tǒng)終端的總體硬件結(jié)構(gòu) ............................................................................ 23 GPS 接收板的設(shè)計(jì) ............................................................................ 23 單片機(jī)控制模塊