GPS+GPRS无线定位系统硬件设计(3)
时间:2017-05-17 21:30 来源:毕业论文 作者:毕业论文 点击:次
硬件的工作主要是通过串口发送AT指令来控制的，而软件控制是用相应的翻译器翻译软件成AT指令最终达到控制的效果。因此，我们主要的研究内容如下： 1) 熟悉wismo218模块和neo-5模块； 2) 了解NEMA0183协议，完成定位信息的提取； 3) 完成软件的整体结构设计，画出流程图和结构图； 4) 编写处理定位信息和短信的程序，提取关键的定位信息和短信号码； 5) 在不同条件下完成系统的测试实验。 论文的结构我们依据研究内容分为： 1) 绪论：主要介绍课题的研究背景和发展情况。 2) 系统总体设计：主要是确定整个系统的结构，再逐一介绍与其相关的知识点。 3) 系统硬件：介绍整个系统的硬件平台。 4) 系统软件设计：是整个设计的核心，通过对整体结构、硬件知识和编程环境的了解之后进行软件实现。 5) 实验研究：验证系统能否正常工作，是对我们的成果的检测。 2 系统总体设计 本章主要介绍GPRS+GPS无线定位系统的总体设计方案，总体设计方案确定之后我们才能进行功能化设计。 2.1 系统整体结构 无线定位系统的整体结构按功能划分为四个部分：GPS全球定位系统、定位信息接收和发送系统、GPRS移动通信系统、接收终端。GPS全球定位系统提供定位导航信息；定位及发送系统包括GPS卫星接收模块、微处理器以及GPRS无线通信模块，主要功能是接收GPS卫星定位信息并进行数据处理提取关键信息，然后通过GPRS无线通信模块向接收终端发送位置信息；GPRS无线网络是用于传输GPRS模块发送的位置信息，我们选用中国移动的GPRS移动通信公众网；接收端我们采用手机，这样可以随时接收到位置信息，方便我们获取定位信息，降低成本。图2.1为系统整体结构。 图2.1 系统整体结构 2.2 GPS全球定位系统介绍 2.2.1 GPS系统组成 为了满足军事以及民用部门连续实时三文导航的需求，1973年12月美国国防部批准研制新一代卫星导航系统，即为目前的“授时与测距导航/全球定位系统”（Navigation Satellite Timing And Ranging/Global Position System，NAVSTAR/GPS）,通常称之为全球定位系统（GPS）。 GPS整个系统分为卫星星座、地面控制与监控站、用户接收设备3个部分（如图2.2所示）。 图2.2 GPS系统组成 GPS卫星星座由21颗工作卫星和3颗在轨备用卫星组成，记作（21+3）GPS星座。24颗卫星均分布在6个轨道平面上，轨道倾角为55度，各轨道平面相距60度。用户在任何时间，任何地点均可收到至少4颗以上卫星信号。GPS卫星的主要功能有：○1接收和存储由地面监控站发出的导航信息以及接收并执行监控站的控制指令；○2借助于卫星上设有的微处理机进行必要的数据处理工作；○3通过星载的高精度铯原子钟和铷原子钟提供精密的时间标准；○4向用户发射定位信息；○5在地面监控站的指令下通过推进器调整卫星的姿态和启用备用卫星。 地面控制与监控站由1个主控站、3个信息注入站和5个卫星监控站构成。主控站位于美国本土科罗拉多州斯平士多联合空间执行中心。地面监控部分的主要任务是：○1监视卫星的运行；○2确定GPS卫星时间系统；○3跟踪并预报卫星星历和卫星钟状态；○4向每颗卫星的数据存储器注入卫星导航数据。 用户接收设备是用户得以实现GPS定位目的的工具，用户设备通常称之为GPS接收机，主要由接收机硬件、数据处理软件以及微处理器及终端设备组成。GPS接收机的硬件一般包括主机、天线和电源，是用户设备的核心部分，主要功能是接收GPS卫星发射的信号，获得必要的导航和定位信息及观测量，并经过简单的数据处理而实现实时的导航和定位；GPS软件部分是指各种后处理软件包，主要作用是对观测数据进行精加工，以获得精密的定位结果。 (责任编辑：qin) |