基于GPS的公交车自动报站系统的设计与实现(5)
时间:2017-05-16 11:32 来源:毕业论文 作者:毕业论文 点击:次
2.2.3 GPS信号接收机 GPS信号接收机的任务是:能够捕获到按一定卫星高度截止角所选择的待测卫星的信号，并跟踪这些卫星的运行，对所接收到的GPS信号进行变换、放大和处理，以便测量出GPS信号从卫星到接收机天线的传播时间，解译出GPS卫星所发送的导航电文，实时地计算出测站的三文位置，甚至三文速度和时间。GPS卫星发送的导航定位信号，是一种可供无数用户共享的信息资源。对于陆地、海洋和空间的广大用户，只要用户拥有能够接收、跟踪、变换和测量GPS信号的接收设备，即GPS信号接收机。 GPS接收机主要由GPS接收机天线，GPS接收机主机及电源组成。GPS模块用于接收GPS卫星的信号，并计算出车载终端目前所在位置。接收机主机由变频器、信号通道、微处理器和存储单元及显示器组成。GPS接收机通过串行口向主控制器发送定位坐标;主控制器也可以向GPS接收机发送设置命令，以控制GPS接收机的状态和工作方式。GPS接收机需要配备专门的GPS天线接收GPS卫星信号。一般在比较开阔的地区，需接收到三颗以上的GPS卫星信号才能进行准确定位。在车载GPS智能终端系统中，把天线放置在车顶可以有比较好的定位效果。 车载型接收机属于导航型接收机，这种接收机主要用于运动物体的导航，它既可以实时给出物体的位置和运行速度。也可以引导载体到达预定目标。这种接收机都是采用C/A码伪距测量，动态绝对定位方式。这种接收机价格便宜，应用也广泛。导航型接收机另外还有航海型和航空型。 GPS接收机一般用蓄电池做电源。同时采用机内机外两种直流电源。设置机内电池的目的在于更换外电池时不中断连续观测。在用机外电池的过程中，机内电池自动充电。关机后，机内电池为RAM存储器供电，以防止丢失数据。近几年，国内引进了许多种类型的GPS测地型接收机。测地型接收机用于精密相对定位时，其双频接收机精度可达5mm,单频接收机在一定距离内精度可达10mm。用于差分定位其精度可达分米级至厘米级。目前，各种类型的GPS接收机体积越来越小，重量越来越轻，便于野外观测。公交定位系统精度只需要达到l0m即可。本系统采用的接收机可以达到其要求。 2.3 全球卫星定位的基本原理 GPS定位的基本原理是根据高速运动的卫星瞬间位置作为己知的起算数据，采用空间距离后方交会的方法，确定待测点的位置。 2.3.1 GPS定位的基本概念 定位就是确定信息、事物、目标发生的时间和空间位置。因此，定位之前必须先要确定时间参考点和位置参考点，这也就是要建立时间参考坐标系统和位置参考坐标系统。时间与空间参考坐标系统的建立，一直就是测绘界和天文界最前沿的理论与技术研究方向，目前仍然在不断发展之中。在时间和坐标系系统建立的基础上，然后再探讨如何在某个参考系统内确定事件、信息、目标的具体位置和时间。 GPS定位方式可以分为绝对定位与相对定位方式两种。 参考坐标系统建立后的定位问题，而参考坐标系的建立和文持一方面有一套独立的理论和技术，另一方面也可以看成是定位技术的一个应用。在实际工作中，我们把直接确定信息、事件和目标相对于参考坐标系统的坐标位置测量称之为绝对定位，而把确定信息、事件和目标相对于坐标系统内另一已知或相关的信息、事件和目标的坐标位置关系称之为相对定位。应用GPS进行绝对定位，根据用户接收机天线所处的状态不同，又可分为动态绝对定位和静态绝对定位。当用户接收设计安置在动态的载体上，并处于动态的情况下，确定载体瞬时绝对位置的定位方法，称为动态绝对定位。动态绝对定位，一般只能得到没有(或很少)多余观测量的实时解。这种定位方法，被广泛应用于飞机、船舶以及陆地车辆等动态载体的导航。另外，在航空物探和卫星遥感等领域有着广泛的应用前景。 (责任编辑：qin) |