GPS模块在便携式导航系统中的应用

GPS系统应用

的 传 播 时 间 ， 并 利 用 GPS 卫 星 在 轨 的 已 知 位 置 解 算 出 接 收 机 天 线 所 在 位 置 的 三 维 坐 标 。 而 动 态 定 位 则 是 用 GPS 接 收 机 测 定 一 个 运 动 物 体 的 运 行 轨 迹 。 GPS 信 号 接 收 机 所 在 的 运 动 物 体 叫 做 载 体 ( 如 航 行 中 的 船 舰 ， 空 中 的 飞 机 ，行 走 的 车 辆 等 )。由 于 载 体 上 的 GPS 接 收 机 天 线 在 跟 踪 GPS 卫 星 的 过 程 中 将 相 对 地 球 而 运 动 ， 这 样 ， 接 收 机 用 GPS 信 号 就 可 实 时 地 测 量 运 动 载 体 的 状 态 参 数 ( 瞬 间 三 维 位 置 和 三 维 速 度 ) 。 接 收 机 硬 件 、机 内 软

件 以 及 GPS 数 据 的 后 处 理 软 件 包 构 成 了 完 整 的 GPS 用 户 设 备 。GPS 接 收 机 的 结 构 分为天线单元和接收单元两大部分。对于测地型接收机来说，两个单元一般分成两个独立的部件，观测时 将天线单元安置在测站上，接收单元则置于测站附近的适当地方，并用电缆线将两者连接成一个整机。实 际上，也可以将天线单元和接收单元制作成一个整体，而在观测时将其安置在测站点上。 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，以防丢失数据。 2、 TU-30 GPS 模 块 简 介 TU-30 模 块 是 美 国 罗 克 韦 尔 公 司 的 GPS 产 品 ， 其 特 点 是 体 积 小 、 接 口 简 单 、 可 靠 性 好 。 模 块 的 组 织 结 构 是 一 个 用 于 接 收 GPS 信 号 的 单 片 机 小 系 统 。 GPS 信 号 接 收 部 分 由 Rockwell 自 行 设 计 开 发 的 芯 片 及 其 外 围 电 路 组 成 。 其 控 制 内 核 是 一 个 DSP 处 理 器 ， 该 处 理 器 具 有 很 强 的 数 据 运 算 处 理 能 力 ， 并 有 两 个 串 口 和 时 钟 输 出 ； 外 围 电 路 有 实 时 时 钟 ， 并 带 有 E2PROM( 保 存 重 要 参 数 ) 、 SRAM、 ROM 等 存 储 器 ， 可 对 相 关 重 要 信 息 数 据 进 行 存 储 、 交 换 ； 此 外 ， 还 留 有 DGPS 接 口 。 该 模 块 的 卫 星 采 集 启 动 方 式 分 为 4 种 模 式 ： 热 启 动 方 式 、 初 始 启 动 方 式 、 冷 启 动 方 式 、 冻 结 启 动 方 式 ； 而 导 航 模 式 则 有 3 维 模 式 、 2 维 模 式 和 DG-PS 模 式 s 种。图 1 所示是该模块的硬件结构。 TU-30 GPS 模 块 留 有 天 线 接 口 ，可 以 用 同 轴 电 缆 与 天 线 进 行 连 接 ，天 线 可 延 长 30 米 。此 外 ，它 还 留 有 20Pin 应 用 接 口 ， 可 方 便 地 与 单 片 机 、 PC 机 等 设 备 进 行 接 口 。 表 1 TU-30 GPS 的 模 块 中 的 20 针 接 口 定 义

接 口 Pin1 Pin2 Pin3 Pin5 Pin7 Pin8 Pin11

功

能

前置放大电源输入 5V 电源输入 电池电源输入 主复位输入 NMEA 协议选择 ROM 默认选择 串口 1 数据输出