论文部分内容阅读
[摘 要]为了能将运动载体的实时位置在一个地理位置显示系统平台上显示出来，必须将运动载体装上GPS定位接收机，文章首先对GPS接收机的概述进行了阐述，然后对GPS接收机在计算机间通信的重要性进行了分析，最后根据具体的情况讨论了GPS接收机与计算机间通信。
[关键词]GPS接收机；计算机；通信
中图分类号：P228.4；TP273.5 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）09-0392-01
1 前言
GPS的中文全称是全球卫星定位系统，其定位功能确实十分强大，不论在全世界的任何角落，处于任何天气情况之下GPS系统都可以进行精确地不间断的卫星定位并且还可以在此基础之上提供导航服务，GPS所提供的各项服务例如精确定位等等已经在很多领域得到了十分广泛的使用。
2 GPS接收机的概述
GPS主要有3大组成部分，即空间卫星部分、地面监控部分和用户接收部分。用户接收部分中的接收机工作原理比较简单：接收机不断接收定位导航卫星发送来的信息，通过自身内部电路的处理，按照NMEA0183协议将用户需要的信息，如经度、
纬度、UTC及卫星星历发送给用户。而用户方必须有相应的设备与之连接以读取发送来的数据信息，一般是通过计算机的串口进行读取的，要通过编写相应的串口通信程序得以实现。因此，对于用户来说，通信程序能否成功地读取到接收机中的数据信息是至关重要的一步。
3 GPS接收机在计算机间通信的重要性
现如今市场上的所有导航系统，包括车载导航、船载导航都是在计算机的控制下完成的，所有的系统能完成一系列的导航或者追踪，都是要以地理信息为一个最关键最主要的平台，然后把计算机接收到的转成数字信号和运载体的实际动态情况信息集中起来，是一个伟大的自动化系统。
4 GPS接收机与计算机间通信的研究
4.1 实现导航系统与GPS的连接
在导航系统中其中最重要的就是导航定位系统，它可以准确无误的确定运动载体的具体地点位置，GPS是全球定位系统，英文全拼是Global Positioning System以下统一简称GPS，全球定位系统它具有着世界上最高的水平和技术，是一个高精度、全球性、全天候、开放式的实时无线定位系统。目前世界上所有出现的导航系统，都是采用GPS作为所有运动载体的定位信息输入的一个外部的辅助设备。
4.2 GPS数据格式的输出
在GPS接收机和电脑之间的数据传输的过程里，计算机有一个叫（COM）的串口，它主要的作用就是转换串行设备和CPU之间的转换器，提供出一个通道，就是计算机和GPS之间的数据传输通道。而数据接受的终端设备就是GPS接收机，把所有采集到的数据通过电脑串口传输给计算机，把这一些接受来的信息，通过计算机的自行处理，它会把这些信息转化为有用的信息，然后作为导航系统的使用。在Windows运行的情况下，可以用Visual Basic编程或者提供专门用通信串口的MSComm控件，这样就能实现GPS接收机和计算机的通信。RMC数据例子：
…$GPRMC，153679，V，2046.6524，N12346.2541，E46.62，25090
4，*5D…在这里面，GP就是信息的来源，RMC是句型的识别符号，之后的就是UTC时间（hhmmss格式）、GPS状态下（V是导航的状态，A就是定位状态）、纬度（前面两个是度数，后面七个数是分数，它精确到小数点的后四位数）、纬度符号是（N或者S）、经度（前三位是度數，后七位是分数，它精确到小数点的后四位数）、经度符号是（E或W）、速率（单位是公里，加上小数点共五位数）、UTC则是日期（以ddmmyy的格式出现）最后是验证码。
4.3 计算机与GPS接收机的连接
计算机和GPS接收器之间采用的不是串口同步的通信方式，而是异步，因为它们是近距离的传输，采用的是比较清晰的零调制的三线连接方法，将GPS的发射端口（TXD）、接收端口（RXD）、接地的端口（GND）这三个端口与计算机的接收端口（RXD）、发射端口（TXD）、接地的端口（GND）连接在一起。因为GPS接收机的端口是TTL电平，而计算机的窜口又是RS-232电平，所以它们之间必须有个电平转换器，不能直接进行连接。
4.4 GPS定位信息接收和处理
4.4.1 GPS接收机与卫星的连接
GPS接收机一旦与卫星连接，在通讯的状态下，就会在最短的时间内不停的把接收到的数据导航通过串口发送到计算机里。串口通讯只能把接收到的数据进行储存，根本不会处理上一步缓存下来的字节，这些字节要经过分内的提取与处理，才能加以利用。所以，我们要对GPS定位接收到的数据通过卫星发送到计算机上进行处理。
4.4.2 数据的导入与输出
GPS把采集到的信息数据导入到缓冲区之后，就可以把缓好的内容通过复制发送给字符统计转变系统，检测好后，点击回车键换行，进行分行处理。字符窜变系统能通过每行信息前缀的不同，识别出不同的数据，并为那些数据编写出程序并且通过那些数据获取有用的信息。GPS接收机和手动自行处理的不同在于，GPS接收机在离线处理数据的同时，和卫星信号是处于暂停连接状态。
5 实现的具体方法
Microsoft Communications Control的简称是MSComm，这是微软公司专为方便用户的计算机串口通信，与其开发的名叫ActiveX的控件。这个ActiveX控件和其它控件一样，它也采用的是用户与属性进行的，它的当前属性值是通过用Get...函数对MSComm控件进行设置得到的。
6 结束语
用MSComm控件成功地实现了微机与GPS接收機间的串口通信，比起繁杂的API通信函数来说，它不失为一种简单而行之有效的方法。
参考文献
[1] 林俊芳，孙兆华，曹文熙等.CDOM走航式测量仪的设计与应用[J].光谱学与光谱分析，2013，33（4）：1141-1145.
[2] 郏东耀，艾艳可.基于双圆法区域划分的高精度GPS匹配算法[J].铁道学报，2013，35（10）：67-72.
[3] 冯威，黄丁发，李萌等.高频GPS双差残差模型监测强震地表运动[J].地球物理学报，2013，56（9）：3022-3028.
[关键词]GPS接收机；计算机；通信
中图分类号：P228.4；TP273.5 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）09-0392-01
1 前言
GPS的中文全称是全球卫星定位系统，其定位功能确实十分强大，不论在全世界的任何角落，处于任何天气情况之下GPS系统都可以进行精确地不间断的卫星定位并且还可以在此基础之上提供导航服务，GPS所提供的各项服务例如精确定位等等已经在很多领域得到了十分广泛的使用。
2 GPS接收机的概述
GPS主要有3大组成部分，即空间卫星部分、地面监控部分和用户接收部分。用户接收部分中的接收机工作原理比较简单：接收机不断接收定位导航卫星发送来的信息，通过自身内部电路的处理，按照NMEA0183协议将用户需要的信息，如经度、
纬度、UTC及卫星星历发送给用户。而用户方必须有相应的设备与之连接以读取发送来的数据信息，一般是通过计算机的串口进行读取的，要通过编写相应的串口通信程序得以实现。因此，对于用户来说，通信程序能否成功地读取到接收机中的数据信息是至关重要的一步。
3 GPS接收机在计算机间通信的重要性
现如今市场上的所有导航系统，包括车载导航、船载导航都是在计算机的控制下完成的，所有的系统能完成一系列的导航或者追踪，都是要以地理信息为一个最关键最主要的平台，然后把计算机接收到的转成数字信号和运载体的实际动态情况信息集中起来，是一个伟大的自动化系统。
4 GPS接收机与计算机间通信的研究
4.1 实现导航系统与GPS的连接
在导航系统中其中最重要的就是导航定位系统，它可以准确无误的确定运动载体的具体地点位置，GPS是全球定位系统，英文全拼是Global Positioning System以下统一简称GPS，全球定位系统它具有着世界上最高的水平和技术，是一个高精度、全球性、全天候、开放式的实时无线定位系统。目前世界上所有出现的导航系统，都是采用GPS作为所有运动载体的定位信息输入的一个外部的辅助设备。
4.2 GPS数据格式的输出
在GPS接收机和电脑之间的数据传输的过程里，计算机有一个叫（COM）的串口，它主要的作用就是转换串行设备和CPU之间的转换器，提供出一个通道，就是计算机和GPS之间的数据传输通道。而数据接受的终端设备就是GPS接收机，把所有采集到的数据通过电脑串口传输给计算机，把这一些接受来的信息，通过计算机的自行处理，它会把这些信息转化为有用的信息，然后作为导航系统的使用。在Windows运行的情况下，可以用Visual Basic编程或者提供专门用通信串口的MSComm控件，这样就能实现GPS接收机和计算机的通信。RMC数据例子：
…$GPRMC，153679，V，2046.6524，N12346.2541，E46.62，25090
4，*5D…在这里面，GP就是信息的来源，RMC是句型的识别符号，之后的就是UTC时间（hhmmss格式）、GPS状态下（V是导航的状态，A就是定位状态）、纬度（前面两个是度数，后面七个数是分数，它精确到小数点的后四位数）、纬度符号是（N或者S）、经度（前三位是度數，后七位是分数，它精确到小数点的后四位数）、经度符号是（E或W）、速率（单位是公里，加上小数点共五位数）、UTC则是日期（以ddmmyy的格式出现）最后是验证码。
4.3 计算机与GPS接收机的连接
计算机和GPS接收器之间采用的不是串口同步的通信方式，而是异步，因为它们是近距离的传输，采用的是比较清晰的零调制的三线连接方法，将GPS的发射端口（TXD）、接收端口（RXD）、接地的端口（GND）这三个端口与计算机的接收端口（RXD）、发射端口（TXD）、接地的端口（GND）连接在一起。因为GPS接收机的端口是TTL电平，而计算机的窜口又是RS-232电平，所以它们之间必须有个电平转换器，不能直接进行连接。
4.4 GPS定位信息接收和处理
4.4.1 GPS接收机与卫星的连接
GPS接收机一旦与卫星连接，在通讯的状态下，就会在最短的时间内不停的把接收到的数据导航通过串口发送到计算机里。串口通讯只能把接收到的数据进行储存，根本不会处理上一步缓存下来的字节，这些字节要经过分内的提取与处理，才能加以利用。所以，我们要对GPS定位接收到的数据通过卫星发送到计算机上进行处理。
4.4.2 数据的导入与输出
GPS把采集到的信息数据导入到缓冲区之后，就可以把缓好的内容通过复制发送给字符统计转变系统，检测好后，点击回车键换行，进行分行处理。字符窜变系统能通过每行信息前缀的不同，识别出不同的数据，并为那些数据编写出程序并且通过那些数据获取有用的信息。GPS接收机和手动自行处理的不同在于，GPS接收机在离线处理数据的同时，和卫星信号是处于暂停连接状态。
5 实现的具体方法
Microsoft Communications Control的简称是MSComm，这是微软公司专为方便用户的计算机串口通信，与其开发的名叫ActiveX的控件。这个ActiveX控件和其它控件一样，它也采用的是用户与属性进行的，它的当前属性值是通过用Get...函数对MSComm控件进行设置得到的。
6 结束语
用MSComm控件成功地实现了微机与GPS接收機间的串口通信，比起繁杂的API通信函数来说，它不失为一种简单而行之有效的方法。
参考文献
[1] 林俊芳，孙兆华，曹文熙等.CDOM走航式测量仪的设计与应用[J].光谱学与光谱分析，2013，33（4）：1141-1145.
[2] 郏东耀，艾艳可.基于双圆法区域划分的高精度GPS匹配算法[J].铁道学报，2013，35（10）：67-72.
[3] 冯威，黄丁发，李萌等.高频GPS双差残差模型监测强震地表运动[J].地球物理学报，2013，56（9）：3022-3028.