【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) 文件長度 文件長度 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，總體上實現(xiàn)在電子地圖上的 GPS 實時導航定位功能。 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)學院畢業(yè)設計說明書 21 2 北向速度， ~ 米 /秒 3 上向速度， ~ 米 /秒 1 DGPS Beacon Information（ PGRMB）信標差分信息 $PGRMB,1,2,3,4,5,K,6,7,8*hhCRLF 1 信標站頻率（ ， ~，間隔為 ） 2 信標比特率（ 0， 25， 50， 100 或 200bps） 3 SNR 信標信號信噪比（ 0~31） 4 信標數(shù)據(jù)質(zhì)量（ 0~100） 5 與信標站的距離，單位為公里 6 信標接收機的通訊狀態(tài)， 0=檢查接線， 1=無信號， 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， W=僅為 WAAS， R=僅為 RTCM， N=不接收差分信號 技術(shù)基礎 了解 linux 基礎，懂得在 linux 下使用通信終端軟件 ，在 linux 下調(diào)用 api，同時了解 pc 環(huán)境的設計，使用 qt 的 gui 的界面設計和程序設計 熟悉 C++編程，熟悉 QTgui，了解各個 gui 的作用 使用開源 GIS 界面平臺 quantumGis 4 接口編碼要求 串口通信 GPS 信號格式 Linux 系統(tǒng)使用基礎， mini 的設置， nfs 設置， gcc 編譯基礎， armlinux 交叉編譯器 基礎， QT 界面 設計，開發(fā)板文件傳輸。設計中，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；然后是在同一主導數(shù)據(jù)庫的支撐下，進行多級比例尺地圖顯示的綜合。 GIS、格柵、 VR 也應用在網(wǎng)絡型電子地圖，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，使用柵格數(shù)據(jù)模型表達地圖圖形。比如，在地區(qū) /政區(qū)圖層上加載人口統(tǒng)計圖層，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)，簡單置位邏輯高或者邏輯低校驗。因此停止位不僅僅是表示傳輸?shù)慕Y(jié)束，并且提供計算機校正時鐘同步的機會。比如，標準的 ASCII 碼是 0～ 127（ 7 位）。當我們提到時鐘周期時，我們就是指波特率例如如果協(xié)議需要 4800 波特率，那么時鐘是 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、打印機或者 Modem，同時也可以接工業(yè)儀器儀表。1 1 1 1 139。 徐州建筑職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設計說明書 12 、 GPS衛(wèi)星測時原理 GPS 衛(wèi)星都安裝有四臺原子時鐘 ，導航定位時受到美國海軍天文臺（ USNO）經(jīng)常性的監(jiān)測。 由式（ 31）可知基準站測得至 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，這使得各個元件之間的協(xié)同工作變得十分簡單。 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間）。 運行上的可行性 新系統(tǒng)的研制和開發(fā)是充分得考慮 駕駛員對路況的認識 ， 使用 者方便查詢 路況 。 徐州建筑職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設計說明書 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。 由此可見 GPS 技術(shù)已經(jīng)延伸到各個領域的方方面面，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 信號并且能夠調(diào)制輸出的設備，而設備最基本的功能就是能顯示當時所處地點的經(jīng)緯度以及 UTC 標準時間。 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 基礎軟件開發(fā)工作取得了重要 進展，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，同時一些導航系統(tǒng)軟件也逐步出現(xiàn)，例如靈圖的天行者， MAPKING、 LEADSTAR、領路人等，打破了國外 GIS 軟件對我國市場的壟斷，有力促進了我國地理信息系統(tǒng)技術(shù)和自主導航技術(shù)的發(fā)展。 Autodesk 公司開發(fā) Autodesk OnSite 的 “移動訪問”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、變換和測量 GPS 信號的接收機，就可以全天時、全天候和全球性地測量運動載體的七維狀態(tài)參數(shù)和三維狀態(tài)參數(shù)。 （ 2）提高學生運用所學專業(yè)知識進行獨立思考和綜合分析、解決實際問題的能力 。 GPS 的最大特點是兼具導航、定位、防盜等功能， 我國 GPS 市場過去一直飽受技術(shù)應用、市場規(guī)模因素的瓶頸， 隨著這兩年我國自主研發(fā)的北斗導航系統(tǒng)日漸完善，在導航定位技術(shù)水平與產(chǎn)品成熟程度的不斷提高，特別是汽車市場的飛速發(fā)展，我國GPS 市場已經(jīng)進入規(guī)模發(fā)展的時期，未來國內(nèi) GPS 市場前景相當看好，同時 GPS 定位技術(shù)在軍事領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)學生掌握正確的思維方法和利用計算機解決實際問題的基本技能 。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，并啟動了全國 l： 5 萬，部分省份 1： 1 萬基礎地理空間數(shù)據(jù)庫的建設。現(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、車載 GPS 導航儀等等，雖然其功能強大，如車載 GPS導航系統(tǒng)都帶有大比例尺地圖，但價格都比較昂貴， 而且對于普通應用完全沒有必要。 隨著 GPS 車載導航設備和 PDA 設備的快速發(fā)展， GPS、 電子地圖 與掌上電腦技術(shù)相融合，逐步形成一個嵌入式的掌上導航系統(tǒng)，是當前 GIS、 GPS 研究領域的主要趨勢。 它是此系統(tǒng)進行的一項重要工作 。從而能 用最少的時間到達目的地 。以后借助于 Inter 網(wǎng)絡，并通過全世界各地計算機愛好者的共同努力，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。 Linux 以它的高效性和靈活性著稱， Linux 模塊化的設計結(jié)構(gòu)，使得它既能在價格昂貴的工作站上運行，也能夠在廉價的 PC 機上實現(xiàn)全部的 Unix 特性，具有多任務、多用戶的能力。它提供給應用程序開發(fā)者建立藝術(shù)級的圖形用戶界面所需的所用功能。 豐富的 API Qt 包括多達 250 個以上的 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 時間和世界協(xié)調(diào)時 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)傳輸而將測站 A 的用戶鐘差送到 B，得到兩個用戶的鐘差 ..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)星的時鐘偏差 StTD ；實際傳播時間 21,ddtt是依據(jù)測站位置和衛(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)學院畢業(yè)設計說明書 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和計算機間，通過數(shù)據(jù)信號線 、地線、控制線等，按位進行傳輸數(shù)據(jù)的一種通訊方式。用于驅(qū)動和連線的改進，實際應用中 RS232 的傳輸長度或者速度常常超過標準的值。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。擴展的 ASCII 碼是 0～ 255（ 8 位）。適用于停止位的位數(shù)越多，不同時鐘同步的容忍程度越大，但是數(shù)據(jù)傳輸率同時也越慢。這樣使得接收設備能夠知道一個位的狀態(tài)，有機會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，但可在計算機屏幕上閱讀。 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，北京靈圖公司開發(fā)的 平臺，還有就是以 Google 為代表的運用了美國衛(wèi)星航拍技術(shù)的 平臺。對于計算機相對有限的存儲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、導航視圖以及多窗口設置 等手段來解決地圖閱讀。 徐州建筑職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設計說明書 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，標準工作頻率 400MHz 系統(tǒng)時鐘：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