* 毕毕 业业 设设 计（论计（论 文）文） 题目 基于 GPS 地理定位系统 -接收数据及显示 系别信息工程系 专业计算机应用技术 班级应用技术 0802 班 姓名* 学号* 指导教师* 日期二零一零年十二月 基于 GPS 地理定位系统 接收数据及显示 总计：毕业设计（论文）20 页 图表：5 副 I 目 录 摘摘 要要 I I ABSTRACTABSTRACT IIII 第第 1 1 章章 绪论绪论 - - 1 1 - - 1.1 引言 - 1 - 1.2 GPS 的含义.- 1 - 1.3 GPS 的应用.- 2 - 1.4 GPS 的前景.- 2 - 第第 2 2 章章 系统总体设计系统总体设计 - - 3 3 - - 2.1 设计思路 - 3 - 2.2 系统组成与工作原理 - 3 - 2.3 系统硬件方案设计 - 4 - 2.3.1 GPS 模块 - 4 - 2.3.2 系统硬件方框图 .- 4 - 2.3.3 硬件线路连接图 .- 5 - 2.4 系统软件方案设计 - 6 - 2.4.1 程序流程图 - 6 - 2.4.2 GPS 接收数据详解 - 7 - 2.4.3 串行通信控件 MSComm .- 9 - 第第 3 3 章章 接收数据及显示接收数据及显示 - - 1111 - - 3.1 GPS 接收机- 11 - 3.2 串口调试工具接收 GPS 信息 .- 12 - 3.2.1 串口工具接收数据界面 - 12 - 3.2.2 接收数据代码 .- 12 - 设计总结设计总结 - - 1515 - - 致致 谢谢 - - 1616 - - 参考文献参考文献 - - 1717 - - I 摘 要 GPS 全球定位系统（Global Positioning System 全球定位系统）是一个高精度、 全天侯、全球性、开放式的实时无线电定位系统。在实际生活中被广泛应用，是当今 信息时代发展中的重要组成部分。 在计算机和 GPS 接收机的数据传输过程中，计算机的串口（COM）作为计算机 CPU 和串行设备间的编码转换器，提供了计算机与 GPS 接收机之间的数据传输通道。而 GPS 接收机作为数据终端设备，将采集到的导航定位数据通过计算机串口传输给计算机， 并为导航系统使用。 本作品在 Windows 环境下通过 Visual Basic 编程语言及其提供的专门用于串口通 信的 MSComm 控件，实现 GPS 接收机与计算机的串口通信。本作品可用于各种行业，不 仅提高了效力，同时也截制公有资源的浪费与流失，使社会更科技信息化。 关键词: GPS，VB，串口 II Abstract GPS global positioning system (Global Positioning System Global Positioning System) is a high precision, all-day, worldwide, open, real-time radio positioning system. In real life, is widely used in todays information age, an important part of the development. GPS receiver in the computer and data transfer process, the computer serial port (COM) as a computer CPU and serial encoding converter between devices, providing computer and data transmission between the GPS receiver channel. The GPS receiver as a data terminal equipment, will be collected navigation data transmitted to the computer through the computer serial port, and for the navigation system. This works in Windows environment through Visual Basic programming language and to provide specialized MSComm control for serial communication, implement GPS receiver and computer serial communications. This work can be used for a variety of industries, not only improve the effectiveness of the system and also cut the waste and loss of public resources to make society more technology information. Key Words: GPS, VB, serial 济源职业技术学院毕业设计（论文） - 1 - 第 1 章 绪论 1.11.1 引言引言 随着卫星导航技术的飞速发展，现已基本取代了无线电导航、天文导航等传统导 航技术，已成为一种普遍采用的导航定位技术，并在精度、实时性、全天候等方面取 得了长足进步。现不仅应用于物理勘探、电离层测量和航天器导航等诸多民用领域， 在军事领域更是取得了广泛的应用 在弹道导弹、野战指挥系统、精确弹道测量以 及军用地图快速测绘等领域均大量采用了卫星导航定位技术。有鉴于卫星导航技术在 民用和军事领域的重要意义，使其得到了许多国家的关注。应用最广的是美国的 GPS 全球定位系统，以前由于美军人为施加了SA 干扰，使美军之外的用户只能得到 位置精度 100 米，授时精度 340 纳秒的服务。但随着 1995 年俄罗斯 GLONASS 全球导 航卫星系统的组建完毕和欧洲 GALILEO 导航卫星系统计划、日本区域性导航卫星系统 计划的启动，使美国政府迫于竞争压力于2000 年 5 月 1 日午夜撤销对 GPS 的 SA 干 扰，使位置精度提升到 20 米，授时精度提高到 40 纳秒，并承诺加速星座改善，增加 两个民用频率。尽管 GLONASS 系统没有进行 SA 干扰，但由于其目前不能独立组网， 须与 GPS 联用，故应用远没有 GPS 普及。此外尽管我国也于 2000 年 10 月 31 日和 12 月 21 日成功发射了第一颗和第二颗导航定位试验卫星并建立了我国第一代卫星导 航定位系统“北斗导航系统 ” ，但由于起步晚也没有得到广泛应用。目前在我国 应用最多的还是美国的 GPS 系统，仅渔船就有 10 万余条装备了 GPS 接收机，占全部 渔船的 1/3。针对当前比较普及的 GPS 系统，对其卫星定位信息的接收及其定位参数 的提取的实现方法予以介绍。 1.1.2 2 GPSGPS 的含义的含义 GPS，全称“Navigation Satellite Timing And Ranging/Global Position System” ，意为“卫星测时测距导航 /全球定位系统 ” 。该系统是以卫星为基础的无线 电导航定位系统。 GPS 全球卫星定位导航系统具有全能性、全球性、全天候、连续性、 和实时性的导航、定位、和定时的功能，能为各类用户提供精密的三维位置、三维速 度，并给出精确的卫星时间基准 。 济源职业技术学院毕业设计（论文） - 2 - 1.31.3 GPSGPS 的应用的应用 GPS 定位现如今已不再是陌生的字眼 ，它随着地理信息产业的发展有力地促进了 智能交通、网络信息服务、移动定位等现代服务业的发展。GPS 技术及服务作为先进 的测量手段和新的生产力，已经融入 到现实生活中 的各个应用领域。 1、GPS 应用在车辆管理系统中的功能 :具有实时监控、行驶信息管理 、车辆超速 报警和行车线路跟踪 等功能。 2、GPS 定位系统用于监控的功能 :GPS 监控用于对移动的人、宠物及设备进行远 程实时监控的一门技术。 可以实现立即查询、远程跟踪、紧急求助、历史轨迹回放 功能等。 3、GPS 定位系统用于 资源调查土地探测：使用 GPS 可顺利导航至可疑之变异 点并直接查询调阅地籍图等相关资料以利研 究。 1.41.4 GPSGPS 的前景的前景 GPS 全球定位系统可实时连续地为用户提供三维空间的位置信息、测定用户的运 动速度，并可提供精确的授时勤务，其定位误差不大于10 米，授时误差不大于 0。1 秒，授时精度优于 0.000001 秒，且其电波信号还具有一定的抗干扰的能力。 由于 GPS 具有全球覆盖以及精度高、定位速度快、实时性好、抗干扰能力强等特点，近 年来在国内外得到了广泛的应用，在各个领域发挥了极大的作用，已成为了信息时代不 可以或缺的一部分。 从目前来看，我国 GPS 产业正在形成三大转变：即从单一的GPS 系统时代转变 为多星座并存兼容的全球导航卫星系统；从以车辆应用为主体的市场格局转变为与通 信相融合的个人消费应用为主流市场的格局，从以经销应用产品为主逐步转变为运营 服务为主的服务产业化新时期。 济源职业技术学院毕业设计（论文） - 3 - 第 2 章 系统总体设计 2.12.1 设计设计思路思路 熟悉 GPS 模块各性能指标，结合串行通信知识能实现对GPS 接收到的卫星信息 进行提取，并在 VB 界面上选择型的显示数据。 本设计主要是用现有的 GPS 接收模块，用 VB 编程对 GPS 输出的信息（时间、经 度、纬度等）进行提取和处理，通过显示模块显示出来。用VB 与 GPS 和 GPS-OEM 板 接收机相连接，接收 GPS 接收机发送的数据，与接收机之间进行通信。 GPS 接收机 的 OEM 板，以其优良性能、轻巧灵便、易于开发的特点。现已在GPS 各领域得到广 泛的应用。将 OEM 板输出的信息，利用计算机进行数据采集、图像处理、坐标系统变 换，再加上无限通信技术、并行数据库技术、网络等技术，即组成GPS 应用系统。 2.22.2 系统组成与工作原理系统组成与工作原理 全球定位系统（ Global Positioning System 简称 GPS）是美国第二代军用导航 系统，可实现全球范围内的实时导航和定位。 整个 GPS 定位系统包括三大部分：空 间部分GPS 卫星星座；地面控制部分 地面监控系统；用户设备部分 GPS 信号接 收机。 1、空间部分 太空卫星共有 27 颗，24 颗运行，3 颗备用。24 颗可操作的工作卫星以 55的 倾角分布在地球上空 20200KM 的 6 个轨道面上。这些卫星轨道上的分布状态使地球 上的任何位置在任意时候都可以同时收到至少6 颗卫星的定位信息，这些卫星则不断 地给全球用户发送位置和时间的广播数据。 2、地面控制部分 GPS 工作卫星的地面监控系统包括一个主控站、三个注入站和五个监测站。主控 站的任务是收集、处理本站和监测站的全部资料，编算出每颗卫星的星历和GPS 时 间系统。注入站的任务是将主控站发来的导航电文注入到相应卫星的存储器。监测站 的主要任务是对每颗卫星进行观测，并向主控站提供卫星的观测数据。监测站是一个 无人值守的数据采集中心， 受主控站的控制， 定时将观测数据传送到主控站。 地面控制系统主要作用有：根据监控系统对GPS 的观测数据计算出