GPS定位信息提取及應用
摘要:描述了GPS與手持終端串口通信的方法,并在WinCE6.0操作系統下提取GPS的定位信息,采用NMEA-0183通信協議中的RMC數據格式進行解析。簡述了GIS概念,并介紹了GPS在GIS方面的應用。
關鍵詞:GPS;串口通信;定位;GIS
GPS(Global Position Svstem)即全球定位系統,是20世紀70年代由美國陸海空三軍聯合研制的新一代空間衛星導航定位系統,其主要目的是用來為陸、海、空3大領域提供實時、全天候及全球性導航服務,具有高精度和自動測量的特點。利用該系統,用戶還能夠進行高精度的時間傳遞和精密定位。隨著GPS的發展和完善其應用層面日益增大,嵌入式GPS的手持終端應運而生。而今,人們對生活智能化提出了更高的要求,使其在GIS領域上的應用得到了廣泛關注。例如智慧城市、旅游導航等。用戶可以手持帶有GPS的MID實時獲取位置、時間信息,實現定位導航功能。基于GPS的特性,文中介紹了GPS定位信息的提取方法,包括與MID串口通信的實現過程,并對獲取的數據信號通過相關的協議進行解析。最后探討了嵌入式GPS在導游中的應用。GPS還將在更多領域上得到應用,為人們的生活提供更大的方便。服務人性化、生活智能化將逐步實現。
1 GPS信號解析協議
GPS信號通過串口以NMEA-0183標準格式輸出,NMEA-0183通信協議,提供6種數據格式,分別是GGA,GLL,GSA,GSV,RMC,VTG。在此主要介紹RMC格式數據。
$GPRMC是GPS推薦的最短數據,其幀結構為:
$GPRMC,1>.2>,3>,4>,5>,6>,7>,8>,9>,10>,11>CR>LF>
字段0:$GPRMC,語句ID,表明該語句為Recommended Minimum Specific GPS/TRANSIT Data(RMC)推薦最小定位信息。GP為信息來源,RMC為句型識別符
字段1:UTC時間,hhmmss.sss格式
字段2:狀態,A=定位,V=未定位
字段3:緯度ddmm.mmmm,度分格式(前導位數不足則補0)
字段4:緯度N(北緯)或S(南緯)
字段5:經度dddmm.mmmm,度分格式(前導位數不足則補0)
字段6:經度E(東經)或W(西經)
字段7:速度,節,Knots
字段8:方位角,度
字段9:UTC日期,DDMMYY格式
字段10:磁偏角,(000-180)度(前導位數不足則補0)
字段11:校驗值
CR>LF>:該幀數據的結束標識符
對接收到的數據進行解析后即可獲得經緯度、速度、時間等信息,從而實現GPS定位信息的提取。
2 GPS軟件流程圖
目前MID主要使用Android操作系統,然而相比Android系統,WinCE操作系統的穩定性相對更高,技術更加成熟。本文將介紹在WinCE 6.0操作系統下GPS信號的提取與解析。GPS軟件流程圖如圖1所示。
首先打開串口進行串口的初始化,配置串口的參數,根據硬件配置,默認設置串口為COM4口,比特率為9 600 bit/s,完成所有初始化工作后,啟動監聽線程,監聽串口上所有的輸入數據,當接收到數據后,對數據進行保存,若無數據,則繼續監聽。系統1 s定時觸發事件,若數據存在,則對接收到的數據按照NMEA0183協議解析,從而顯示在用戶界面上。
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