【正文】 ) ] /()j j j j j ju u uu u u jjjjrrrX X X X Y Y Y Y Z Z Z Zc d d srrt t d r d r= + + + + （ 35） 式中，站星距離 2 2 2 1/ 2[ ( ) ( ) ( ) ]j j jj u u uX X Y Y Y Yr = + + （ 36） 由于 .rdt 、 .dst 、 ..12jjrrdr dr+ 三者的值很小，可忽略不計(jì)。同時(shí)，串口通信協(xié)議也可以用于獲取遠(yuǎn)程采集設(shè)備的數(shù)據(jù)。它表示每秒鐘傳送的 bit 的個(gè)數(shù)。典型的值為 1， 和 2 位。而紙質(zhì)地圖只能存儲(chǔ)基本的二維地形、地物要素，并且由于地圖紙張、篇幅大 小的限制，大部分的細(xì)部要素被綜合取舍，所以其所能存儲(chǔ)信息容量是非常有限的。 網(wǎng)絡(luò)型電子地圖是在 Inter 或局域網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中使用的電子地圖。 Remended Minimum Specific GPS/TRANSIT Data（ RMC）推薦定位信息 $GPRMC,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12*hhCRLF 1 UTC 時(shí)間， hhmmss（時(shí)分秒）格式 2 定位狀態(tài)， A=有效定位， V=無(wú)效定位 3 緯度 （度分）格式（前面的 0 也將被傳輸） 徐州建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 19 4 緯度半球 N（北半球）或 S（南半球） 5 經(jīng)度 （度分）格式（前面的 0 也將被傳輸） 6 經(jīng)度半球 E（東經(jīng)）或 W（西經(jīng)） 7 地面速率（ ~ 節(jié)，前面的 0 也將被傳輸） 8 地面航向（ ~ 度，以真北為參考基準(zhǔn)，前面的 0 也將被傳輸） 9 UTC 日 期， ddmmyy（日月年）格式 10 磁偏角（ ~ 度，前面的 0 也將被傳輸） 11 磁偏角方向， E（東）或 W（西） 12 模式指示（僅 NMEA0183 版本輸出， A=自主定位， D=差分， E=估算， N=數(shù)據(jù)無(wú)效） Track Made Good and Ground Speed（ VTG）地面速度信息 $GPVTG,1,T,2,M,3,N,4,K,5*hhCRLF 1 以真北為參考基準(zhǔn)的地面航向（ 000~359 度，前面的 0 也將被傳輸） 2 以磁北為參考基準(zhǔn)的地面航向（ 000~359 度，前面的 0 也將被傳輸） 3 地面速率（ ~ 節(jié)，前面的 0 也將被傳輸） 4 地面速率（ ~ 公里 /小時(shí)，前面的 0 也將被傳輸） 5 模式指示（僅 NMEA0183 版本輸出， A=自主定位， D=差分， E=估算， N=數(shù)據(jù)無(wú)效） Geographic Position（ GLL）定位地理信息 $GPGLL,1,2,3,4,5,6,7*hhCRLF 1 緯度 （度分）格式（前面的 0 也將被傳輸） 2 緯度半球 N（北半球）或 S（南半球） 3 經(jīng)度 （度分）格式（前面的 0 也將被傳輸） 4 經(jīng)度半球 E（東經(jīng)）或 W（西經(jīng)） 5 UTC 時(shí)間， hhmmss（時(shí)分秒）格式 6 定位狀態(tài)， A=有效定位， V=無(wú)效定位 7 模式指示（僅 NMEA0183 版本輸出， A=自主定位， D=差分， E=估算， N=數(shù)據(jù)無(wú)效） 二、 GARMIN 定義的語(yǔ)句 Estimated Error Information（ PGRME）估計(jì)誤差信息 $PGRME,1,M,2,M,3,M*hhCRLF 1 HPE（水平估計(jì)誤差）， ~ 米 2 VPE（垂直估計(jì)誤差）， ~ 米 3 EPE（位置估計(jì)誤差）， ~ 米 GPS Fix Data Sentence（ PGRMF） GPS 定位信息 $PGRMF,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15*hhCRLF 徐州建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 20 1 GPS 周數(shù)（ 0~1023） 2 GPS 秒數(shù)（ 0~604799） 3 UTC 日期， ddmmyy（日月年）格式 4 UTC 時(shí)間， hhmmss（時(shí)分秒）格式 5 GPS 跳秒數(shù) 6 緯度 （度分）格式（前面的 0 也將被傳輸） 7 緯度半球 N（北半球）或 S（南半球） 8 經(jīng)度 （度分）格式（前面的 0 也將被傳輸） 9 經(jīng)度半球 E（東經(jīng)）或 W（西經(jīng)） 10 模式， M=手動(dòng)， A=自動(dòng) 11 定位類型， 0=沒(méi)有定位， 1=2D 定位， 2=3D 定位 12 地面速率（ 0~1851 公里 /小時(shí)） 13 地面航向（ 000~359 度，以真北為參考基準(zhǔn)） 14 PDOP 位置精度因子（ 0~9，四舍五入取整） 15 TDOP 時(shí)間精度因子（ 0~9，四舍五入取整） Map Datum（ PGRMM）坐標(biāo)系統(tǒng)信息 $PGRMM,1*hhCRLF 1 當(dāng)前使用的坐標(biāo)系名稱（數(shù)據(jù)長(zhǎng)度可變，如 “WGS 84” ） 注：該信息在與 MapSource 進(jìn)行實(shí)時(shí)連接的時(shí)候使用。 1. shapefile 的 主文件格式 徐州建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 29 shapefile 的 主文件（ .shp）由固定長(zhǎng)度的文件頭和接著的變長(zhǎng)度記錄組成。 程序所有功能結(jié)構(gòu)可以圖 2 來(lái)表示 圖 2 程序功能圖 主界面設(shè)計(jì) 主界面的接收和添加一個(gè)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)庫(kù)和退出的三個(gè)按鈕的實(shí)現(xiàn) 地圖數(shù)據(jù)讀取 用戶界面 提取定位數(shù)據(jù) GPS OEM 板 記錄航跡點(diǎn) 地圖顯示與管理 地圖操作 圖層管理 衛(wèi)星天空視圖 徐州建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 26 第二主界面的實(shí)現(xiàn) 徐州建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 27 徐州建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 28 電子地圖矢量數(shù)據(jù)管理的設(shè)計(jì) shapefile 數(shù)據(jù)格式 shapefile 是 ESRI 公開(kāi)的空間數(shù)據(jù)存儲(chǔ)格式，是當(dāng)前一種比較流行的電子地圖文件格式。因此精心設(shè)計(jì)和方便操作，對(duì)提高讀者的視覺(jué)感受和讀圖效果是大有幫助的。如數(shù)字化電子地圖等。 電子地圖概述 電子地圖是隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展而產(chǎn)生的一種嶄新的地理信息載體，它脫胎于地圖，將地圖以數(shù)字的方式存儲(chǔ)、呈現(xiàn)，并只能在電腦中才能使用。如果數(shù)據(jù)使用簡(jiǎn)單的文本（標(biāo)準(zhǔn) ASCII 碼），那么每個(gè)數(shù)據(jù)包使用 7 位數(shù)據(jù)。其他線用于握手，但不是必須的。這種通信方式使用的數(shù)據(jù)線少，在遠(yuǎn)距離通信中可以節(jié)約通信成本，但其傳輸速度比并行傳輸?shù)?。jr 為基準(zhǔn)站和第 j 顆 GPS 衛(wèi)星之間的真實(shí)距離； jr 是 GPS 衛(wèi)星星歷誤差所引起的距離偏差； rdt 為接收機(jī)時(shí)鐘相對(duì)于 GPS 時(shí)間系統(tǒng)的偏差； jsdt 是第 J 顆 GPS 衛(wèi)星徐州建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 11 時(shí)鐘相對(duì) GPS 時(shí)間系統(tǒng)的偏差； jrdr 為電離層時(shí)延所引去的距離偏差； 1jrdr 是對(duì)對(duì)流層時(shí)延所引去的距離偏差； 2jrdr 為電磁波的傳播速度。 Qt 很容易擴(kuò)展，并且允許真正地組件編程。 Linux 是一套免費(fèi)使用和自由傳播的類 Unix 操作系統(tǒng)，是一個(gè)基于 POSIX 和 UNIX 的多用戶、多任務(wù)、支持多線程和多 CPU 的操作系統(tǒng)。 對(duì)系統(tǒng)能否正常進(jìn)行 ,能否從中獲得經(jīng)濟(jì)效益起著決定性的作用 ， 可能性就是指開(kāi)發(fā)的條件是否具備 ， 而必要性是指客觀上是否需要 。所以基于這種情況本次設(shè)計(jì)針對(duì)普通用戶使用 GPS 的切實(shí)需要，設(shè)計(jì)并制作實(shí)現(xiàn)了基于 QT 的GPS 定位信息的低成本手持 GPS 設(shè)備。而 Intergraph 建立自己的移動(dòng) GIS 解決方案 — IntelliWhere。 （ 4）增強(qiáng)學(xué)生對(duì)軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程的認(rèn)識(shí)，掌握軟件設(shè)計(jì)方法，進(jìn)行編制技術(shù)文件等基本技能的訓(xùn)練，使之具有一定程度的實(shí)際工作能力。我們估計(jì)，國(guó)內(nèi)汽車(chē)市場(chǎng)對(duì) GPS 系統(tǒng)的需求量，將以每年 30%以上的速度遞增。 GPS 衛(wèi)星所發(fā)送的導(dǎo)航定位信號(hào)，是一種可供無(wú)數(shù)用戶共享的空間信息資源。從 1986 年到現(xiàn)在，我國(guó) GIS 的研究和應(yīng)用進(jìn)入有組織、有計(jì)劃、有目標(biāo)的階段，逐步建立了不同層次、不同規(guī)模的組織機(jī)構(gòu)、研究中心和實(shí)驗(yàn)室。 電子地圖是隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展而產(chǎn)生的一種嶄新的地理信息載體 ，具備地圖的內(nèi)涵 , 是數(shù)字地圖在計(jì)算機(jī)屏幕上的符號(hào)化顯示 , 具有信息豐富、直觀易懂、更新方便、實(shí)用靈活等特點(diǎn) , 因而受到 用戶的普遍歡迎。 經(jīng)濟(jì)上的可行性 用 導(dǎo)航儀 將大大提高 行駛 效率 ， 縮短行車(chē)時(shí)間 ， 硬件并不貴，幾乎可以人手一個(gè) 。這個(gè)系統(tǒng)是由全世界各地的成千上萬(wàn)的程序員設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)的。 Qt 的良好封裝機(jī)制使得 Qt 的模塊化程度非常高，可重用性較好，對(duì)于用戶開(kāi)發(fā)來(lái)說(shuō)是非常 方便的。則在進(jìn)行測(cè)速之前，先使動(dòng)態(tài)接收機(jī)處于靜止?fàn)顟B(tài)，此時(shí)有： .uX = .uY = .uZ =0 （ 37） 可按式（ 34）解算出衛(wèi)星的三維速度，隨即進(jìn)行動(dòng)態(tài)用戶的速度測(cè)量。 RS232（ ANSI/EIA232 標(biāo)準(zhǔn)）是 IBMPC 及其兼容機(jī)上的串行連接標(biāo)準(zhǔn)。例如300 波特表示每秒鐘發(fā)送 300個(gè) bit。由于數(shù)據(jù)是 在傳輸線上定時(shí)的，并且每一個(gè)設(shè)備有其自己的時(shí)鐘，很可能在通信中兩臺(tái)設(shè)備間出現(xiàn)了小小的不同步。 使用非常靈活、方便 電子地圖一般以圖層為單位組織數(shù)據(jù)，圖層則一般按地圖要素分別顯示，這樣每層顯示一個(gè)要素（比如，一層顯示街區(qū)，一層顯示水系，一層顯示綠地，一層顯示道路等等），各圖層可單獨(dú)顯示，也可多層組合疊層顯示，從而達(dá)到一些紙質(zhì)地圖無(wú)法達(dá)到的效果。近年來(lái)，新計(jì)算機(jī)技術(shù)不斷運(yùn)用到 Web 中，其中，傳統(tǒng)地圖與 Web 結(jié)合造就的網(wǎng)絡(luò)型電子地圖就是一種建設(shè)性的結(jié)合。 Sensor Status Information（ PGRMT）工作狀態(tài)信息 $PGRMT,1,2,3,4,5,6,7,8,9*hhCRLF 1 產(chǎn)品型號(hào)和軟件版本（數(shù)據(jù)長(zhǎng)度可變，如 “GPS 15L/15H VER ” ） 2 ROM 校驗(yàn)測(cè)試， P=通過(guò)， F=失敗 3 接收機(jī)不連續(xù)故障， P=通過(guò)， F=失敗 4 存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)， R=保持， L=丟失 5 時(shí)鐘的信息， R=保持， L=丟失 6 振蕩器不連續(xù)漂移， P=通過(guò)， F=檢測(cè)到過(guò)度漂移 7 數(shù)據(jù)不連續(xù)采集， C=正在采集，如果沒(méi)有采集則為空 8 GPS 接收機(jī)溫度，單位為攝氏度 9 GPS 接 收機(jī)配置數(shù)據(jù)， R=保持， L=丟失 注：本語(yǔ)句每分鐘發(fā)送一次，與所選擇的波特率無(wú)關(guān)。每個(gè)變長(zhǎng)度記錄是由固定長(zhǎng)度的記錄頭和接著的變長(zhǎng)度記錄內(nèi)容組成。圖 1 為程序設(shè)計(jì)總體功能 框架： 圖 1 程序設(shè)計(jì)總體功能框架圖 程序功能分析 shapefile 地圖數(shù)據(jù)，正確顯示導(dǎo)航電子地圖； ：電子地圖的放大、縮小、漫游； 、顯示：設(shè)置圖層顯示方式、圖層刪除等 地圖數(shù)據(jù)讀取功能 GPS 導(dǎo)航定位程序 多線程串口讀取 GPS 數(shù)據(jù)功能 GPS 數(shù)據(jù)提取功能 衛(wèi)星天空視圖功能 地圖操作功能 徐州建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 25 ； GPS OEM 板輸出的數(shù)據(jù)，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行有效性判別并將所需要的數(shù)據(jù)進(jìn)行提取，并實(shí)時(shí)將當(dāng)前 GPS 數(shù)據(jù)記錄到固定文件中； 態(tài)顯示當(dāng)前位置，并在衛(wèi)星天空分布視圖中實(shí)時(shí)顯示衛(wèi)星分布、經(jīng)緯度、速度、時(shí)間； ，同時(shí)顯示當(dāng)前衛(wèi)星天空分布視圖； ：地圖背景色設(shè)置、 GPS 實(shí)時(shí)記錄文件設(shè)置、地圖縮放比例設(shè)置等 。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(kāi)窗放大、多向漫游、導(dǎo)航視圖以及多窗口設(shè)置 等手段來(lái)解決地圖閱讀。閱讀型電子地圖一般屬于早期的產(chǎn)品，主要由于沒(méi)有建立空間信息數(shù)據(jù)庫(kù)，或者沒(méi)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。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。擴(kuò)展的 ASCII 碼是 0～ 255（ 8 位）。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)。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(guò)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