【正文】 表 1 為主文件的結(jié)構(gòu)圖： 表 1 主文件的結(jié)構(gòu)圖 文件頭 記錄頭 記錄內(nèi)容 記錄頭 記錄內(nèi)容 記錄頭 記錄內(nèi)容 …… 記錄頭 記錄內(nèi)容 主文件頭總長(zhǎng)為 100 字節(jié)，其結(jié)構(gòu)為表 2 所示： 表 2 主文件頭的結(jié)構(gòu)表 位置 域 值 類型 字節(jié)順序 0 字節(jié) 文件代碼 9994 整數(shù) 大 4 字節(jié) 未被使用 0 整數(shù) 大 8 字節(jié) 未被使用 0 整數(shù) 大 12 字節(jié) 未被使用 0 整數(shù) 大 16 字節(jié) 未被使用 0 整數(shù) 大 20 字節(jié) 未被使用 0 整數(shù) 大 24 字節(jié) 文件長(zhǎng)度 文件長(zhǎng)度 整數(shù) 大 28 字節(jié) 版本 1000 整數(shù) 小 32 字節(jié) Shape 類型 Shape 類型 整數(shù) 小 36 字節(jié) 邊界盒 Xmin 雙精度 小 44 字節(jié) 邊界盒 Ymin 雙精度 小 52 字節(jié) 邊界盒 Xmax 雙精度 小 60 字節(jié) 邊界盒 Ymax 雙精度 小 68 字節(jié) * 邊界盒 Zmin 雙精度 小 76 字節(jié) * 邊界盒 Zmax 雙精度 小 84 字節(jié) * 邊界盒 Mmin 雙精度 小 92 字節(jié) * 邊界盒 Mmax 雙精度 小 需要注意的是每個(gè)變量的字節(jié)順序，在 Shapefile 中的數(shù)據(jù)可以分為兩類：一類是文件自身相關(guān)數(shù)據(jù)，另一類則是地圖數(shù)據(jù)。最后將 shapefile 地圖數(shù)據(jù)加載到程序中，總體上實(shí)現(xiàn)在電子地圖上的 GPS 實(shí)時(shí)導(dǎo)航定位功能。 1 3D velocity Information（ PGRMV）三維速度信息 $PGRMV,1,2,3*hhCRLF 1 東向速度， ~ 米 /秒 徐州建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 21 2 北向速度， ~ 米 /秒 3 上向速度， ~ 米 /秒 1 DGPS Beacon Information（ PGRMB）信標(biāo)差分信息 $PGRMB,1,2,3,4,5,K,6,7,8*hhCRLF 1 信標(biāo)站頻率（ ， ~，間隔為 ） 2 信標(biāo)比特率（ 0， 25， 50， 100 或 200bps） 3 SNR 信標(biāo)信號(hào)信噪比（ 0~31） 4 信標(biāo)數(shù)據(jù)質(zhì)量（ 0~100） 5 與信標(biāo)站的距離，單位為公里 6 信標(biāo)接收機(jī)的通訊狀態(tài)， 0=檢查接線， 1=無信號(hào)， 2=正在調(diào)諧， 3=正在接收， 4=正在掃描 7 差分源， R=RTCM， W=WAAS， N=非差分定位 8 差分狀態(tài)， A=自動(dòng)， W=僅為 WAAS， R=僅為 RTCM， N=不接收差分信號(hào) 技術(shù)基礎(chǔ) 了解 linux 基礎(chǔ)，懂得在 linux 下使用通信終端軟件 ，在 linux 下調(diào)用 api，同時(shí)了解 pc 環(huán)境的設(shè)計(jì)，使用 qt 的 gui 的界面設(shè)計(jì)和程序設(shè)計(jì) 熟悉 C++編程，熟悉 QTgui，了解各個(gè) gui 的作用 使用開源 GIS 界面平臺(tái) quantumGis 4 接口編碼要求 串口通信 GPS 信號(hào)格式 Linux 系統(tǒng)使用基礎(chǔ)， mini 的設(shè)置， nfs 設(shè)置， gcc 編譯基礎(chǔ)， armlinux 交叉編譯器 基礎(chǔ)， QT 界面 設(shè)計(jì)，開發(fā)板文件傳輸。設(shè)計(jì)中，需要考慮的因素很多，首先要解決的問題是已建立的空間信息的無縫數(shù)據(jù)文件，其海量數(shù)據(jù)的圖形顯示同屏幕尺寸和分辨率之間的矛盾；然后是在同一主導(dǎo)數(shù)據(jù)庫的支撐下，進(jìn)行多級(jí)比例尺地圖顯示的綜合。 GIS、格柵、 VR 也應(yīng)用在網(wǎng)絡(luò)型電子地圖，使之從最初的“無縫”圖片發(fā)展成二維、三維等真正 的電子地圖。 、電子地圖的分類 電子地圖的分類有很多，按照電子地圖的功能和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的不同可 為以下幾種： 1．閱讀型電子地圖 主要為單一的地圖顯示和閱讀，該類型電子地圖是把已制作的模擬地圖通過掃描數(shù)字化作為圖像數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，使用柵格數(shù)據(jù)模型表達(dá)地圖圖形。比如，在地區(qū) /政區(qū)圖層上加載人口統(tǒng)計(jì)圖層，可分析不同街區(qū)、不同地區(qū)的人口分布狀況。高位和低位不真正的檢查數(shù)據(jù)，簡(jiǎn)單置位邏輯高或者邏輯低校驗(yàn)。因此停止位不僅僅是表示傳輸?shù)慕Y(jié)束，并且提供計(jì)算機(jī)校正時(shí)鐘同步的機(jī)會(huì)。比如，標(biāo)準(zhǔn)的 ASCII 碼是 0～ 127（ 7 位）。當(dāng)我們提到時(shí)鐘周期時(shí)，我們就是指波特率例如如果協(xié)議需要 4800 波特率，那么時(shí)鐘是 4800Hz。通信使用 3根線完成，分別是地線、發(fā)送、接收?？捎糜谠S多用途，比如連接鼠標(biāo)、打印機(jī)或者 Modem，同時(shí)也可以接工業(yè)儀器儀表。1 1 1 1 139。 徐州建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 12 、 GPS衛(wèi)星測(cè)時(shí)原理 GPS 衛(wèi)星都安裝有四臺(tái)原子時(shí)鐘 ，導(dǎo)航定位時(shí)受到美國海軍天文臺(tái)（ USNO）經(jīng)常性的監(jiān)測(cè)。 由式（ 31）可知基準(zhǔn)站測(cè)得至 GPS 衛(wèi)星 j 的偽距為： 39。 Qt 提供了一種稱為 signals/slots 的安全類型來替代 callback，這使得各個(gè)元件之間的協(xié)同工作變得十分簡(jiǎn)單。 20xx 年，奇趣科技被諾基亞公司收購， QT 也因此成為諾基亞旗下的編程語言工具。其目的是建立不受任何商品化軟件的版權(quán)制約的、全世界都能自 由使用的 Unix 兼容產(chǎn)品。 Linux 操作系統(tǒng)是 UNIX 操作系統(tǒng)的一種克隆系統(tǒng)，它誕生于 1991 年的 10 月 5 日（這是第一次正式向外公布的時(shí)間）。 運(yùn)行上的可行性 新系統(tǒng)的研制和開發(fā)是充分得考慮 駕駛員對(duì)路況的認(rèn)識(shí) ， 使用 者方便查詢 路況 。 徐州建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 6 可行性分析 可行性分析 : 可行性分析是指在客觀條件制約下 , 系統(tǒng)開發(fā)的必要性和可行性分析 。所以電子地圖與 GPS 定位系統(tǒng)相結(jié)合成為兩者未來發(fā)展的必然趨勢(shì)。 由此可見 GPS 技術(shù)已經(jīng)延伸到各個(gè)領(lǐng)域的方方面面，但是要完成以上所述的各種用途，最基本的就是要具備能夠接收 GPS 信號(hào)并且能夠調(diào)制輸出的設(shè)備，而設(shè)備最基本的功能就是能顯示當(dāng)時(shí)所處地點(diǎn)的經(jīng)緯度以及 UTC 標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間。 在軟件開發(fā)方面，在科技部等國家有關(guān)部門的大力組織和支持下，國產(chǎn) GIS 基礎(chǔ)軟件開發(fā)工作取得了重要 進(jìn)展，出現(xiàn)了一批 GIS 高技術(shù)企業(yè)，開發(fā)出了較為成熟的國產(chǎn) GIS 軟件，如 MapGIS、 GeoStar、 CityStar、 SuperMap、 MapEngine、 GROW 等，并形成了一定的產(chǎn)業(yè)規(guī)模，同時(shí)一些導(dǎo)航系統(tǒng)軟件也逐步出現(xiàn)，例如靈圖的天行者， MAPKING、 LEADSTAR、領(lǐng)路人等，打破了國外 GIS 軟件對(duì)我國市場(chǎng)的壟斷，有力促進(jìn)了我國地理信息系統(tǒng)技術(shù)和自主導(dǎo)航技術(shù)的發(fā)展。 Autodesk 公司開發(fā) Autodesk OnSite 的 “移動(dòng)訪問”模塊。陸地、海洋和空間的廣大用戶，只要持有一種能夠接收、跟蹤、變換和測(cè)量 GPS 信號(hào)的接收機(jī)，就可以全天時(shí)、全天候和全球性地測(cè)量運(yùn)動(dòng)載體的七維狀態(tài)參數(shù)和三維狀態(tài)參數(shù)。 （ 2）提高學(xué)生運(yùn)用所學(xué)專業(yè)知識(shí)進(jìn)行獨(dú)立思考和綜合分析、解決實(shí)際問題的能力 。 GPS 的最大特點(diǎn)是兼具導(dǎo)航、定位、防盜等功能， 我國 GPS 市場(chǎng)過去一直飽受技術(shù)應(yīng)用、市場(chǎng)規(guī)模因素的瓶頸， 隨著這兩年我國自主研發(fā)的北斗導(dǎo)航系統(tǒng)日漸完善，在導(dǎo)航定位技術(shù)水平與產(chǎn)品成熟程度的不斷提高，特別是汽車市場(chǎng)的飛速發(fā)展，我國GPS 市場(chǎng)已經(jīng)進(jìn)入規(guī)模發(fā)展的時(shí)期，未來國內(nèi) GPS 市場(chǎng)前景相當(dāng)看好，同時(shí) GPS 定位技術(shù)在軍事領(lǐng)域也有著巨大的作用。所以 GPS的發(fā)展及研發(fā)至關(guān)重要。 （ 3）培養(yǎng)學(xué)生掌握正確的思維方法和利用計(jì)算機(jī)解決實(shí)際問題的基本技能 。其用途之廣，影響之大，是任何其他無線電接收設(shè)備 望塵莫及的。 ESRI 研制了 ArcGIS 軟件產(chǎn)品 — ArcPad。 在地圖數(shù)據(jù)方面，經(jīng)過了 20 年的努力，國家測(cè)繪局與其他相關(guān)部門協(xié)作完成了全國 l：100 萬、 1： 25 萬基礎(chǔ)地理空間數(shù)據(jù)庫以及全國七大江 河數(shù)字地形模型的建設(shè)，并啟動(dòng)了全國 l： 5 萬，部分省份 1： 1 萬基礎(chǔ)地理空間數(shù)據(jù)庫的建設(shè)?，F(xiàn)在世面上已經(jīng)有許多基于 GPS接收模塊所開發(fā)的產(chǎn)品， GPS 手持機(jī)、車載 GPS 導(dǎo)航儀等等，雖然其功能強(qiáng)大，如車載 GPS導(dǎo)航系統(tǒng)都帶有大比例尺地圖，但價(jià)格都比較昂貴， 而且對(duì)于普通應(yīng)用完全沒有必要。 隨著 GPS 車載導(dǎo)航設(shè)備和 PDA 設(shè)備的快速發(fā)展， GPS、 電子地圖 與掌上電腦技術(shù)相融合，逐步形成一個(gè)嵌入式的掌上導(dǎo)航系統(tǒng)，是當(dāng)前 GIS、 GPS 研究領(lǐng)域的主要趨勢(shì)。 它是此系統(tǒng)進(jìn)行的一項(xiàng)重要工作 。從而能 用最少的時(shí)間到達(dá)目的地 。以后借助于 Inter 網(wǎng)絡(luò)，并通過全世界各地計(jì)算機(jī)愛好者的共同努力，已成為今天世界上使用最多的一種 UNIX 類操作系統(tǒng)，并且使用人數(shù)還在迅猛增長(zhǎng)。 Linux 以它的高效性和靈活性著稱， Linux 模塊化的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，使得它既能在價(jià)格昂貴的工作站上運(yùn)行，也能夠在廉價(jià)的 PC 機(jī)上實(shí)現(xiàn)全部的 Unix 特性，具有多任務(wù)、多用戶的能力。它提供給應(yīng)用程序開發(fā)者建立藝術(shù)級(jí)的圖形用戶界面所需的所用功能。 豐富的 API Qt 包括多達(dá) 250 個(gè)以上的 C++ 類，還提供基于模板的 collections， serialization， file， I/O device， directory management， date/time 類。 12()j j j j j jr r r s r r rc d d dr r t t r d r d r= + + + + （ 32） 式中， 39。 GPS 系統(tǒng)得地面主控站能夠以優(yōu)于 5ns 的精度，使 GPS 時(shí)間和世界協(xié)調(diào)時(shí) UTC 之差保持在 1ms 以內(nèi)。2 2 2 2 2USa d d ta d d tT t t TT t t T t tD = + D D = + D （ 39） 通過數(shù)據(jù)傳輸而將測(cè)站 A 的用戶鐘差送到 B，得到兩個(gè)用戶的鐘差 ..212 2 1 2 1 2 1( ) ( ) ( )U U U dda a a d dT T T t t t td t t= D D = （ 310） 上式中消除 GPS 衛(wèi)星的時(shí)鐘偏差 StTD ；實(shí)際傳播時(shí)間 21,ddtt是依據(jù)測(cè)站位置和衛(wèi)星位置而求得 { 1122td d dstd d dst T tt T t= + D= + D （ 311） 因此共視用戶的鐘差： 徐州建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 13 ..21 2 1 2 1( ) ( ) ( )U t tdda d dT t t T Td t t= （ 312） 串口 編程技術(shù) 串口通信程序框圖串口通信是指外設(shè)和計(jì)算機(jī)間，通過數(shù)據(jù)信號(hào)線 、地線、控制線等，按位進(jìn)行傳輸數(shù)據(jù)的一種通訊方式。用于驅(qū)動(dòng)和連線的改進(jìn)，實(shí)際應(yīng)用中 RS232 的傳輸長(zhǎng)度或者速度常常超過標(biāo)準(zhǔn)的值。由于串口通信是異步的，端口能夠在一根線上發(fā)送數(shù)據(jù)同時(shí)在另一根線上接收數(shù)據(jù)。這意味著串口通信在數(shù)據(jù)線上的采樣率為4800Hz。擴(kuò)展的 ASCII 碼是 0～ 255（ 8 位）。適用于停止位的位數(shù)越多，不同時(shí)鐘同步的容忍程度越大，但是數(shù)據(jù)傳輸率同時(shí)也越慢。這樣使得接收設(shè)備能夠知道一個(gè)位的狀態(tài)，有機(jī)會(huì)判斷是否有噪聲干擾了通信或者是否傳輸和接收數(shù)據(jù)是否不同步。而兩張不同要素的紙張地圖則不能簡(jiǎn)單的疊加，使用起來也比較不方便。閱讀型電子地圖一般屬于早期的產(chǎn)品，主要由于沒有建立空間信息數(shù)據(jù)庫，或者沒有數(shù)字地圖可利用，但又急于提供使用，該類型電子地圖不能用于查詢分析，但可在計(jì)算機(jī)屏幕上閱讀。 在二維電子地圖方面：目前國內(nèi)比較有代表性是有北京圖為先公司開發(fā)的 平臺(tái)，北京靈圖公司開發(fā)的 平臺(tái)，還有就是以 Google 為代表的運(yùn)用了美國衛(wèi)星航拍技術(shù)的 平臺(tái)。對(duì)于計(jì)算機(jī)相對(duì)有限的存儲(chǔ)能力和有限的屏幕顯示的矛盾解決，要充分利用系統(tǒng)中多種方式的地圖檢索、開窗放大、多向漫游、導(dǎo)航視圖以及多窗口設(shè)置 等手段來解決地圖閱讀。 徐州建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 22 開發(fā)環(huán)境 1. 開發(fā)環(huán)境選定 開發(fā)的 linux 版本， 發(fā)行版本 附帶的交叉編譯器： ， ， 編譯內(nèi)核和應(yīng)用程序使用 版本的編譯器，編譯 Qtopia 使用的是 版本 qt 界面處使用的是 QT4 create 2 操作系統(tǒng)的選定 選用 版本的 linux 內(nèi)核進(jìn)行裁剪配置得到在開發(fā)板所用的 linux 系統(tǒng) 3 處理器選定 S3C6410:32bitARM11 內(nèi)核，標(biāo)準(zhǔn)工作頻率 400MHz 系統(tǒng)時(shí)鐘：內(nèi)部 pll 產(chǎn)生 400MHzcpu 內(nèi)核工作頻率，外部總線頻率 100133MHz LCD 控制器： cpu 內(nèi)置