GPGGA数据解析论文

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MCS-51单片机在卫星导航系统中的应用

MCS-51单片机在卫星导航系统中的应用
确保信号传输的可靠性和稳定性。而G在PS2软5LP件的层输出面语上句,核
心利任用务$PG是RM正C 语确句设对置GP单S25片LP机串行口,合理配置 OEM 板并提 取相应进的行串G行P口S初信始息化 。
具体来说,在软件开发过程中,需利用要$将GPG单GA片语机句的读取串行
GPS25LP 串行口数据
术系统,主要包括全球定位系统(GPS)、格洛纳斯地球 照特定的轨道布局,不断发送精确的信号,提供时间和
定位系统(GLONASS)、伽利略导航系统(Galileo)等。 位置的信息。通过这个系统,人们可以实现准确地定位
这些卫星系统通过将卫星发射到地球轨道上,并与地面 和导航。在日常生活中,我们可以利用 GPS 系统来导航
点,探讨其与 GPS 模块的联动,进一步分析 MCS-51 单 进行地理定位、轨迹记录、位置服务等。
片机在卫星导航系统中的实际应用效果。
这三个部分相互配合,构成了完整的全球定位系统
1 卫星导航系统概述
(GPS)。太空部分是整个系统的核心,它由一组运行在
卫星导航系统是一种利用卫星进行定位和导航的技 轨道上的卫星组成,向地面发射导航信号。这些卫星按
组成,负责监控和管理 GPS 卫星系统的运行。这些地面 接收机可以计算出与每颗卫星之间的距离。这个距离是
设施包括监测站、控制站和注入站。监测站用于收集卫 通过传播速度恒定的无线电波的时间延迟来表示的。
收稿日期 :2023-08-17 作者简介 :洪小骏(1979—),男,江苏南通人,本科,研究方向 :软件设计 / 航空航天。
它们被安置在 6 个不同的轨道面上,每个轨道面上有 4 面发送无线电信号,包括卫星的位置和时间数据。
颗卫星。这种配置可以确保全球范围内的信号覆盖,并

GPS采集数据的解析格式

GPS采集数据的解析格式
<9> UTC日期,ddmmyy(日月年)格式
<10> Magnetic Variation,磁偏角(000.0~180.0度,前导位数不足则补0)
<11> Declination,磁偏角方向,E(东)或W(西)
<12> Mode Indicator,模式指示(仅NMEA0183 3.00版本输出,A=自主定位,D=差分,E=估算,N=数据无效)
<8> 水平精确度,0.5到99.9。
<9> 天线离海平面的高度,-9999.9到9999.9米
<10> 高度单位,M表示单位米。
<11> 大地椭球面相对海平面的高度(-999.9到9999.9)。
<12> 高度单位,M表示单位米。
<5> Longitude,经度dddmm.mmmm(度分)格式(前导位数不足则补0)
<6> 经度半球E(东经)或W(西经)
<7> 地面速率(000.0~999.9节,Knot,前导位数不足则补0)
<8> 地面航向(000.0~359.9度,以真北为参考基准,前导位数不足则补0)
<1> UTC(Coordinated Universal Time)时间,hhmmss(时分秒)格式
<2> 定位状态,A=有效定位,V=无效定位
<3> Latitude,纬度ddmm.mmmm(度分)格式(前导位数不足则补0)
<4> 纬度半球N(北半球)或S(南半球)
//"$GPGGA,000006.000,4001.2753,N,11623.8398,E,0,00,50.0,37.17,M,-7.97,M,,*43"

GPS帧格式说明

GPS帧格式说明

注:发送次序$PZDA、$GPGGA‎、$GPGLL‎、$GPVTG‎、$GPGSA‎、$GPGSV‎*3、$GPRMC‎协议帧总说‎明:该协议采用‎A SCII‎码,其串行通信‎默认参数为‎:波特率=4800b‎p s,数据位=8bit,开始位=1bit,停止位=1bit,无奇偶校验‎。

帧格式形如‎:$aaccc‎,ddd,ddd,…,ddd*hh<CR><LF>1、“$”——帧命令起始‎位2、aaccc‎——地址域,前两位为识‎别符,后三位为语‎句名3、ddd…ddd——数据4、“*”——校验和前缀‎5、hh——校验和(check‎sum),$与*之间所有字‎符ASCI‎I码的校验‎和(各字节做异‎或运算,得到校验和‎后,再转换16‎进制格式的‎A SCII‎字符。

)6、<CR><LF>——CR(Carri‎a ge Retur‎n)+ LF(Line Feed)帧结束,回车和换行‎GPGGA‎GPS固定‎数据输出语‎句,这是一帧G‎P S定位的‎主要数据,也是使用最‎广的数据。

$GPGGA‎,<1>,<2>,<3>,<4>,<5>,<6>,<7>,<8>,<9>,<10>,<11>,<12>,<13>,<14>*<15 ><CR><LF><1> UTC时间‎,格式为hh‎m mss.sss。

<2> 纬度,格式为dd‎m m.mmmm(前导位数不‎足则补0)。

<3> 纬度半球,N或S(北纬或南纬‎)。

<4> 经度,格式为dd‎d mm.mmmm(前导位数不‎足则补0)。

<5> 经度半球,E或W(东经或西经‎)。

标准NMEA协议

标准NMEA协议

标准NMEA协议协议名称:标准NMEA协议一、引言标准NMEA协议是一种用于全球定位系统(GPS)设备和其他导航设备之间进行数据通信的协议。

该协议定义了一系列数据格式和通信规则,以确保不同设备之间的数据交换的一致性和互操作性。

本协议旨在提供一种通用的数据交换标准,使得不同厂商的设备能够无缝地进行数据交互。

二、协议结构标准NMEA协议采用文本格式进行数据传输,每条数据以"$"符号开头,以回车换行符"\r\n"结尾。

数据的内容由逗号分隔的字段组成,每个字段代表一个特定的数据类型。

三、数据格式标准NMEA协议定义了多种数据格式,以下是其中几种常用的数据格式:1. GGA(地理定位信息)格式:- 数据格式:$GPGGA,UTC时间,纬度,纬度半球,经度,经度半球,定位质量指示,使用卫星数量,水平精度因子,天线离海平面的高度,大地水准面偏移量,差分GPS数据期限,差分参考站ID,校验和<CR><LF>- 示例:$GPGGA,123519,4807.038,N,01131.000,E,1,08,0.9,545.4,M,46.9,M,,*472. GLL(经纬度和UTC时间数据)格式:- 数据格式:$GPGLL,纬度,纬度半球,经度,经度半球,UTC时间,定位状态,校验和<CR><LF>- 示例:$GPGLL,4916.45,N,12311.12,W,225444,A,*1D3. RMC(推荐最小定位信息)格式:- 数据格式:$GPRMC,UTC时间,定位状态,纬度,纬度半球,经度,经度半球,速度,航向,UTC日期,磁偏角,磁偏角方向,模式指示,校验和<CR><LF>- 示例:$GPRMC,123519,A,4807.038,N,01131.000,E,022.4,084.4,230394,003.1,W,*6A四、通信规则1. 数据发送频率:设备应按照预定的频率发送数据,以确保及时更新和数据的准确性。

rmGPS通讯协议(NMEA0183)解析sp

rmGPS通讯协议(NMEA0183)解析sp

GPS通讯协议(NMEA0183)解析说起NMEA协议,只要接触过GPS设备的人,或者说是要用到GPS设备研发的人都知道,这是一个很常用的GPS通讯协议,而且也有很多人遇到关于NEMA协议的一些问题,我忽然有一个想法,就是按照自己对这个协议的一些理解,写一点这方面的东西,看是不是能帮刚刚入门的人解答一些疑问,由于笔者水平有限,这个东西也只能算是一个简单介绍,就算是知识普及吧,希望能引高手出来大家一起讨论。

好了,言归正传,我们开始吧!GPS(全球定位系统)接收机与手持机之间的数据交换格式一般都由生产厂商缺省定制,其定义内容普通用户很难知晓,且不同品牌、不同型号的GPS接收机所配置的控制应用程序也因生产厂家的不同而不同。

所以,对于通用GPS应用软件,需要一个统一格式的数据标准,以解决与任意一台GPS的接口问题。

NMEA-0183数据标准就是解决这类问题的方案之一。

NMEA协议是为了在不同的GPS导航设备中建立统一的RTCM(海事无线电技术委员会)标准,它最初是由美国国家海洋电子协会(NMEA—The NationalMarine Electronics Association)制定的。

NMEA协议有0180、0182和0183这3种,0183可以认为是前两种的升级,也是目前使用最为广泛的一种NMEA通讯协议硬件接口符合NMEAO183标准的GPS接收机的硬件接口能够兼容计算机的RS-232C协议串口,然而,严格来说NMEA标准不是RS-232C,规范推荐依照EIA422(也称为RS-422)。

是一个与RS-232C不同的系统。

标准RS-232C采用负逻辑,即逻辑“1”表示-5V~-15v,逻辑“0”表示+5V~+15V,利用传输信号线和信号地之间的电压差进行传输。

而EIA-422是利用导线之间的信号电压差来传输信号的,其每个通道要用两条信号线,一条是逻辑“1”,~条是逻辑“0”,通过传输线驱动器和传输线接收器实现逻辑电平和电位差之间的转换,一般允许驱动器输出为±2V~±6V 。

且LED灯亮数据解析得到格林尼治时间用户三维坐标

且LED灯亮数据解析得到格林尼治时间用户三维坐标

GPS接收图形界面如下图,打开串口接收数据,且LED灯亮,数据解析得到格林尼治时间、用户三维坐标、日期时间。

第一步:创建用户界面从Project窗中选择:File>>New>>User Interface(*.uir)…创建一个用户接口文件(*.uir,以GPS+组号.uir)修改Panel的属性:在Untitled Panel中双击一下,便会弹出Edit Panel窗,a.将Panel Title项中的Untitled Panel改为GPS接收.通过这种方式可以修改Panel顶端所显示的名字。

b.将Auto-Center Vertically(when loaded)项与Auto-Center Horizontally(when loaded)项前的矩形框选中。

当选中后,程序运行时,面板会自动居中。

c. 将Constant Name项改为RING,用来标识面板元素的常量(1)串口号下拉框Ring>>Menu Ring ,修改Ring按扭的属性,双击弹出Edit Ring窗a.将Constant Name项改为PANEL,Constant Name是程序中用来标识该控件元素的常量。

b.点击Label/Value pairs,修改Label的值Label:COM1 Value:1COM2 2COM3 3COM4 4c.将Label项改为:串口号,通过这种方法可以修改按扭名字(2)波特率下拉框Ring>>Menu Ring ,修改Ring按扭的属性,双击弹出Edit Ring窗a.将Constant Name项改为RING_2,Constant Name是程序中用来标识该控件元素的常量。

b.点击Label/Value pairs,修改Label的值Label:2400 Value:24004800 48009600 960019200 19200c.将Label项改为:波特率,通过这种方法可以修改按扭名字(3)打开串口按扭:Toggle Button>>Square Text Button 创建一个方形的按扭,修改按扭的属性a.将Constant Name项改为TOGGLEBUTTON。

本科毕业论文的数据分析与结果解读方法

本科毕业论文的数据分析与结果解读方法

本科毕业论文的数据分析与结果解读方法一、引言本文将探讨本科毕业论文数据分析的方法以及结果解读的技巧。

数据分析是毕业论文的重要组成部分,可以据此得出结论并为研究提供可靠的依据。

合理的数据分析与结果解读方法对于论文的学术价值和科研贡献至关重要。

二、数据分析方法1. 数据收集与整理在进行数据分析之前,首先需要进行数据的收集与整理。

可以通过问卷调查、实验观测、文献分析等方式获取数据,然后进行清洗和整理,以确保数据的完整性和准确性。

2. 描述统计分析描述统计分析是对数据进行概括和总结的方法。

可以通过计算平均数、中位数、标准差、相关系数等指标来描述数据的集中趋势、离散程度和变量之间的关系。

此外,还可以使用图表来展示数据分布情况,如直方图、饼图、散点图等。

3. 探索性数据分析探索性数据分析是一种用于发现数据特征、发现规律和检验假设的分析方法。

可以通过使用箱线图、频率分布表、相关矩阵等工具,对数据的异常值、缺失值、离群点等进行检测和处理,进而得出初步结论或提出研究问题。

4. 统计推断分析统计推断分析是利用样本数据对总体进行推断的方法。

可以通过假设检验、置信区间估计等方法,对样本数据的结果进行推断,并判断是否存在统计显著性。

同时,还可以进行方差分析、回归分析等,以探究变量之间的因果关系和影响程度。

三、结果解读技巧1. 结果准确性对于数据分析得出的结果,需要进行准确性的验证,以确保结果的可靠性和有效性。

可以进行重复实验、交叉验证等方法,对结果进行验证和复核。

2. 结果可视化对于数据分析得出的结果,最好通过图表、表格等方式进行可视化呈现。

可视化可以使结果更加直观和易懂,有利于阅读与理解。

3. 结果量化结果解读中应尽量避免主观臆断和模糊表述,而是将结果定量化。

可以使用具体的数据指标、统计值等来描述结果,从而使解读更加客观、明确。

4. 结果分析对于分析结果,需要结合研究目的和问题进行深入解读,提出合理的解释和论证。

可以通过比对文献资料、对比不同假设等方式,对数据分析结果进行分析和解释。

GPGGA数据解析论文

GPGGA数据解析论文

摘要GPS全球定位系统能连续、实时地确定船舶的准确位置,并将它的信息反馈给船舶驾驶自动控制系统的中央处理系统,以便中央处理系统随时检查船舶是否偏离最佳航线,据此采取措施,确保船舶稳定而精确地沿最佳航线航行。

GPGGA,作为GPS NMEA-0183协议主要数据之一,是目前使用最广的数据。

最大帧长72,包括17个字段。

我们可以通过解析它来确定船舶当前的时间,纬度,纬度半球,经度,经度半球,定位质量指示,使用卫星数量,水平精确度,海拔高度,高度单位,大地水准面高度,高度单位,差分GPS数据期限,差分参考基站标号。

本次设计主要是要通过学习GPS原理及NMEA-0183协议,运用C语言进行编程,即读取、解析数据的定位信息。

关键字:GPS,GPGGA,C语言,NMEA-0183协议目录前言 (1)1.绪论 (3)2.方案设计 (6)3.PCB图绘制 ............................................................................. 错误!未定义书签。

4.调试.. (25)[参考文献] (26)前言GPS的工作原理,简单地说来,是利用我们熟知的几何与物理上一些基本原理。

首先我们假定卫星的位置为已知,而我们又能准确测定我们所在地点A至卫星之间的距离,那么A点一定是位于以卫星为中心、所测得距离为半径的圆球上。

进一步,我们又测得点A至另一卫星的距离,则A点一定处在前后两个圆球相交的圆环上。

我们还可测得与第三个卫星的距离,就可以确定A点只能是在三个圆球相交的两个点上。

根据一些地理知识,可以很容易排除其中一个不合理的位置。

当然也可以再测量A点至另一个卫星的距离,也能精确进行定位。

事实上,接收机往往可以锁住4颗以上的卫星,收到四颗则加上高程值这时,接收机可按卫星的星座分布分成若干组,每组4颗,然后通过算法挑选出误差最小的一组用作定位,从而提高精度。

基于NEO-M8P的RTK定位系统设计与实现

基于NEO-M8P的RTK定位系统设计与实现

基于NEO-M8P的RTK定位系统设计与实现刘炼军;黄继伟【摘要】利用NEO-M8P(NEO-M8P-0和NEO-M8P-2)来实现RTK(Real-time Kinematic)实时定位.首先基站发送定位数据给移动站,移动站将接收到的数据和自身定位数据融合和解算,通过串口输出UBLOX、NMEA、RTCM3格式的数据,MCU通过串口接收移动站数据并进行解析,从而获得精确的定位数据:经度、纬度、高度,也能获取速度、定位状态、卫星数、定位精度等信息.该系统中硬件采用NEO-M8P作为主要的定位芯片,单片机STM32F1作为主控芯片,软件部分主要有NEO-M8P的固件烧写、参数配置和单片机中数据的解析.【期刊名称】《微型机与应用》【年(卷),期】2018(037)003【总页数】5页(P117-121)【关键词】NEO-M8P;RTK;定位【作者】刘炼军;黄继伟【作者单位】福州大学物理与信息工程学院,福建福州350002;福州大学物理与信息工程学院,福建福州350002【正文语种】中文【中图分类】P2580 引言随着定位和导航的广泛应用,对精度的要求也越来越高,RTK[1]定位技术是基于载波相位[1-5]观测值的实时动态定位技术,能够实时得到厘米级的定位精度。

NEO-M8P是ublox公司为提供物联网解决方案的最新GNSS[6]定位的模块,结合了高性能的u-blox M8定位引擎与u-blox的实时动态(RTK)技术,实现了高精度的定位导航。

NEO-M8P对快速移动的无人机、无人驾驶车辆等应用来说是非常理想的,精度高、操作效率高并且自动返回数据到基站平台。

它集成了能够访问完整的端到端RTK解决方案系统,包括基站的“survey-in”功能,这个功能能够减少设置时间和增加应用的灵活性。

通过硬件的设计可以使得该系统兼容许多不同的通信技术,比如WiFi、蓝牙、移动电话等。

相比于现在的高精度定位,该设计实现的定位更加精确,定位所需时间更短,成本相对较低。

GPS-GPZDA数据解析C语言

GPS-GPZDA数据解析C语言
2.3.3
这是一种使用没有在标准下预定义的特殊内容的方法。它通常的格式为:$PmmmA,df1,df2,....,[CR][LF]P说明是属性内容,mmm定义为厂商信息代码,A(A-Z)表明信息类型。
NMEA-0183协议定义的语句非常的多,主要有$GPGLL、 $GPGGA、$GPVTG、$GPZDA等。因为本次课题我们需要使用GPS-GPZDA进行数据解析所以我们只介绍GPZDA标准格式的样式。
2.3.2
查询的标准格式为:$ttllQ,sss,[CR][LF]
前面两个字符表示请求者的信息源的识别码,后面两个字符是被查询设备的识别码,最后一个字符说明这是一个查询的信息。紧跟着的字符(SSS)包含了三个字的被查询内容的记忆信息。例如: $CCGPQ,ZDA[CR][LF] “CC”说明计算机正从“GP”这个设备查询ZDA中的内容。GPS将会每隔1秒发送内容直到有新的请求。
char chhour[5]={'\0'};
char chmin[5]={'\0'};
char chsec[8]={'\0'};
char chsum[10]={'\0'};
char afterch[128]={'\0'};
int i,j,n,m; /*定义并初始化一些数组,指针,整型变量等用于后续程序使用*/
通过这次课程设计我们可以了解,如何用GPZDA解析GPS的时间信号,在计算机上输出普通用户所能理解的语句,让用户能够在时间信息这方面更加精确地得到信息,给用户提供更可靠的更高水准的服务。
第一章
GPS全球卫星定位系统由21颗工作卫星和3颗备用卫星组成。它们分布在6个等间距的轨道平面上,每个轨道面上有4颗工作卫星。GPS能覆盖全球,能够连续、实时、隐蔽地定位,一次定位时间仅几秒到十几秒,用户不发射任何电磁信号,只要接受卫星导航信号即可定位,所以可全天候昼夜作业。

gpgga解析代码 java

gpgga解析代码 java

gpgga解析代码 javaGPS是全球定位系统(Global Positioning System)的简称,它是一种利用卫星进行定位、导航和定时服务的技术。

在GPS中,GPGGA 是一种特定的数据格式,用于提供卫星定位信息。

本文将介绍如何使用Java编写GPGGA解析代码,以从GPS接收器的输出中提取有用的定位信息。

在编写代码之前,首先需要了解GPGGA数据格式的结构。

GPGGA字符串由多个字段组成,每个字段之间以逗号分隔。

以下是GPGGA数据格式的各个字段及其含义:1. GPGGA标识:表示此字符串为GPGGA数据。

2. UTC时间:卫星定位的时间戳,格式为HHMMSS.SSS。

3. 纬度:以度为单位的纬度值,格式为ddmm.mmmm。

4. 纬度半球:表示纬度的北半球(N)或南半球(S)。

5. 经度:以度为单位的经度值,格式为dddmm.mmmm。

6. 经度半球:表示经度的东半球(E)或西半球(W)。

7. 定位质量指示符:表示定位质量的指示符,取值范围为0-8,其中0表示定位失效,1表示使用导航定位解算,2表示使用差分定位解算。

8. 使用卫星数量:表示用于定位解算的卫星数量。

9. HDOP:水平精度因子(Horizontal Dilution of Precision),表示定位的精度。

10. 海拔:以米为单位的海拔高度。

11. 高度单位:表示海拔高度的单位,一般为米。

12. 大地水准面偏差:相对于WGS-84椭球模型的大地水准面偏差。

13. 大地水准面偏差单位:表示大地水准面偏差的单位。

现在我们可以开始编写GPGGA解析代码了。

首先,需要创建一个名为"GPGGA解析代码.java"的Java文件,然后按照以下步骤编写代码:1. 导入所需的Java库:```import java.util.Arrays;```2. 创建一个名为"GPGGA解析代码"的Java类,并添加一个名为"main"的主方法:```public class GPGGA解析代码 {public static void main(String[] args) {// 在此处添加代码}}```3. 在"main"方法中,定义一个示例GPGGA字符串:```String gpggaString ="$GPGGA,123519.00,4807.038,S,01131.000,E,1,08,0.9,545.4,M,46.9,M,,*4 7";```4. 使用String的split方法将GPGGA字符串分割为多个字段,并存储到一个数组中:```String[] gpggaFields = gpggaString.split(",");```5. 按照GPGGA数据格式的顺序,通过数组的索引提取各个字段的值,并将它们存储到适当的变量中:```String utcTime = gpggaFields[1];String latitude = gpggaFields[2];String latitudeHemisphere = gpggaFields[3];String longitude = gpggaFields[4];String longitudeHemisphere = gpggaFields[5];String positionQualityIndicator = gpggaFields[6];String satelliteCount = gpggaFields[7];String hdop = gpggaFields[8];String altitude = gpggaFields[9];String altitudeUnit = gpggaFields[10];String geoidSeparation = gpggaFields[11];String geoidSeparationUnit = gpggaFields[12];```6. 打印提取的定位信息:```System.out.println("UTC时间:" + utcTime);System.out.println("纬度:" + latitude + " " + latitudeHemisphere); System.out.println("经度:" + longitude + " " + longitudeHemisphere); System.out.println("定位质量指示符:" + positionQualityIndicator); System.out.println("使用卫星数量:" + satelliteCount);System.out.println("HDOP:" + hdop);System.out.println("海拔:" + altitude + " " + altitudeUnit);System.out.println("大地水准面偏差:" + geoidSeparation + " " + geoidSeparationUnit);```7. 运行代码,输出解析结果。

论文写作中的数据分析与结果解读

论文写作中的数据分析与结果解读

论文写作中的数据分析与结果解读数据分析与结果解读在论文写作中起着至关重要的作用。

正确的数据分析和结果解读可以增强论文的可信度和说服力。

本文将探讨论文写作中的数据分析和结果解读的重要性,并给出一些建议和指导。

一、数据分析的重要性数据分析是论文研究的核心部分。

通过数据分析,研究者可以对所收集的数据进行整理、总结和解读,从而得出结论,验证或否定研究假设。

数据分析的正确与否直接影响到论文的可信度和科学性。

在进行数据分析时,研究者应选择合适的统计方法和工具,以确保结果的准确性和可靠性。

例如,对于定量数据,可以使用描述性统计分析、相关性分析、回归分析等方法;对于定性数据,可以使用主题分析、内容分析等方法。

同时,数据分析过程中的样本选择、数据清洗和异常值处理也是至关重要的步骤,不可忽视。

二、结果解读的重要性结果解读是数据分析的延伸和深化,它需要研究者对分析结果进行细致的解读和理解。

结果解读的目标是回答研究问题,验证或推翻研究假设,并得出合理的结论。

在结果解读过程中,研究者应尽量客观地解读结果,避免主观臆断和误导。

首先,要了解所使用的统计方法或工具的原理和局限性,不盲目追求数字结果。

其次,要将结果与研究问题和现有研究相结合,进行比较和解释。

最后,要注意区分相关和因果关系,避免过度解读和武断结论。

三、关于数据分析与结果解读的几点建议1. 在论文写作之初,就应该对数据分析和结果解读进行详细的规划和设计。

确定所使用的统计方法和工具,并准备相应的数据收集和整理工作。

2. 在数据分析之前,要对数据进行质量检查和清洗,排除异常值和不合理的数据。

3. 在数据分析过程中,要使用恰当的统计方法和工具,并进行必要的数据转换和加工。

4. 结果解读时,要注意语言的准确性和描述的规范性。

可以使用图表、表格和文字相结合的方式来呈现结果。

5. 结果解释时,要注意客观性和理性。

可以引用其他研究的结果进行比较和印证。

6. 合理讨论结果的局限性和不确定性。

本科毕业论文模板数据分析与结果解读的技巧指南

本科毕业论文模板数据分析与结果解读的技巧指南

本科毕业论文模板数据分析与结果解读的技巧指南在任何学术研究中,数据分析是不可或缺的一部分。

本科毕业论文作为大学学习的总结和成果展示,同样需要进行数据分析并解读结果。

本文将为您介绍本科毕业论文模板数据分析与结果解读的技巧指南,帮助您更好地完成毕业论文的写作。

1. 引言引言部分是毕业论文的开头,目的是引起读者的兴趣,并说明研究的背景和意义。

在数据分析和结果解读方面,可以简要介绍论文所使用的数据集或实验设计,并说明数据分析的重要性和目标。

2. 研究方法在研究方法部分,需要详细描述您用于收集和处理数据的方法。

例如,如果您使用了问卷调查或实验设计,需要简要说明调查问题或实验流程,并说明您采用的统计方法。

如果您使用了现有的数据集,需要说明数据来源和处理过程。

3. 数据分析与结果在数据分析与结果部分,您将详细阐述您对数据的分析过程和结果。

可以根据研究问题或假设,选择合适的统计方法进行数据分析。

常见的统计方法包括描述性统计、相关性分析、回归分析等。

在这一部分,您需要清晰地展示您的数据分析结果,并结合相关统计量和图表进行解读。

4. 结果解读在结果解读部分,您需要对数据分析结果进行解释和讨论。

首先,您可以对数据分析的结果进行描述,指出各项指标和统计结果的具体含义。

然后,您可以将结果与研究问题或假设进行比较,并解释结果是否支持您的研究问题或假设。

此外,还可以对结果进行讨论,提出可能的解释和原因,分析结果的局限性,并给出进一步研究的建议。

5. 结论结论部分是毕业论文的总结,可以简要概括您的研究内容和主要发现。

在数据分析和结果解读方面,可以指出您对研究问题的回答或假设的验证,并强调结论的科学意义和实际应用价值。

6. 参考文献在毕业论文中,参考文献部分是必不可少的。

请确保您引用的文献符合学术规范,并按照指定的引用格式进行书写。

请注意,本文就不提供具体的参考文献格式要求,请根据您所属专业或学院的要求进行规范的参考文献编写。

以上是本科毕业论文模板数据分析与结果解读的技巧指南。

基于NMEA0183协议的船载GPS信息采集与解析系统

基于NMEA0183协议的船载GPS信息采集与解析系统

基于NMEA-0183协议的船载GPS信息采集与解析系统刘高磊,周 韬,赵延鹏,张 锋(大连海事大学航海学院,辽宁大连 116026)摘 要:为了方便船载全球定位系统信息的导出,更好地实现船舶设备间数据共享,设计了一种基于Visual Basic 6.0的船载GPS信息采集和解析系统。

该系统基于NMEA-0183协议,通过编程实现了GPS信息采集和数据解析,设计了GPS信息接收和输出端口,实现了串口通信,并调用外部软件MA TLAB对提取的位置信息进行了可视化处理。

最后,对“育鹏”轮的船载GPS进行试验验证,试验结果表明:该系统可有效地采集和解析基于NMEA-0183协议的船载GPS数据,并能够实时输出船舶位置信息以及GPS定位信息。

该系统可广泛应用于船舶信息集成及船舶运动仿真领域。

关键词:船载GPS;NMEA-0183协议;数据共享;串口通信中图分类号:TP274+.2; TP391.4 文献标志码:A DOI:10.16443/ki.31-1420.2019.01.007Shipborne GPS Information Collection and Analysis SystemBased on NMEA-0183 ProtocolLIU Gaolei, ZHOU Tao, ZHAO Yanpeng, ZHANG Feng(Navigation College, Dalian Maritime University, Dalian 116026, Liaoning, China) Abstract: In order to facilitate the export of shipboard GPS information and achieve betterdata sharing among ship equipments, a shipborne GPS information acquisition and analysis system based on Visual Basic 6.0 is designed. The system is based on the NMEA-0183 protocol, which realizes such functions as GPS information collection and data analysis through programming. By designing GPS information receiving and output ports, serial port communication is realized, and the external software MATLAB is called to visualize the extracted location information. Finally, the test verification of the GPS is carried out on Yu Peng vessel. The results show that the system can effectively collect and analyze the shipborne GPS data based on NMEA-0183 protocol, and can output ship location information and GPS positioning information in real time. The system can be widely used in ship informationintegration technology and ship motion simulation.Key words: shipborne GPS; NMEA0183 protocol; data sharing, serial port communication基金项目:高校横向科研发展基金(991986104802)作者简介:刘高磊(1992—),男,硕士研究生。

3.GPS信息-GPVTG数据解析

3.GPS信息-GPVTG数据解析

摘要GPS是利用卫星,在全球范围内实时进行定位、导航的系统,目前可以说是最热门、最受人瞩目的一项科技。

它具有在海、陆、空进行全方位实时三维导航与定位能力,并提供实时、全天候和全球性的导航服务。

所以,船舶可以根据GPS的解析信息来确保稳定而精确最佳航线。

随着科技的迅速发展,各种新型的航海仪器均已实现了数字化和计算机化,目前各种航海仪器之间的通信一班采用NMEA-0183接口。

NMEA-0183现已成为GPS导航设备统一的标准协议,主要包括GPGGA,GPRMC,GPVTG,GPGSV,GPZDA等语句格式,其中GPVTG的功能就是解析卫星信号中的对地速度信息,将其信号序列变为非专业人员可读取的文字。

本文针对当前比较普及的GPS系统,介绍了GPS通信的NMEA-0183协议、GPVTG信息解析的实现方法。

关键字:GPS NMEA-0183协议 GPVTG目录前言 (1)第1章绪论 (2)1.1 GPS定位系统原理 (2)1.2 C语言编程特点 (3)第2章NMEA-0183协议的简介 (4)2.1 NMEA-0183协议的格式定义 (4)2.2 NMEA-0183的应用领域 (5)2.3 NMEA-0183数据处理中的注意事项 (5)第3章设计方案 (6)3.1 主要方案思路及步骤 (6)3.1.1主流程图 (6)3.1.2调用函数流程图: (7)3.1.3解析程序的编写及流程图 (7)3.2程序的编写及调试结果 (8)3.2.1 最终程序及其注解 (8)3.2.2调试步骤及显示结果 (11)3.3文本输出显示结果: (13)第4章小结 (14)4.1 设计中遇到的问题及解决方案 (14)4.2心得体会 (15)[参考文献] (17)前言GPS系统是美国研制的全球性、全天候的卫星导航系统。

它主要是为陆、海、空三大领域提供实时、全天候和全球性的导航服务,并用于情报收集、核爆监测和应急通讯等一些军事目的;其基本原理是根据高速运动的卫星瞬间位置作为已知的起算数据,采用空间距离后方交会的方法,确定待测点的位置;主要特点有:高精度、全天候、高效率、多功能、操作简便、应用广泛等。

基于GPS的数据采集处理系统设计

基于GPS的数据采集处理系统设计

基于GPS的数据采集处理系统设计作者:马兰, 袁卫来源:《现代电子技术》2010年第15期摘要:根据GPS定位系统的试验定位数据多、数据刷新速率快、试验周期长等特点,设计利用TI公司的MSP430低功耗单片机实现自动对GPS定位系统的定位数据进行采集、筛选、存储和计算,并将采集的数据通过串口转USB接口传送至计算机显示,以提高工作效率,并为评定其定位性能提供依据。

关键词:GPS; 单片机; 计算机; 数据采集中图分类号:P228.4文献标识码:A文章编号:1004-373X(2010)15-0171-02Design of Data Acquisition System Based on GPSMA Lan1,YUAN Wei2(1. Beijing Municipal Administration School, Beijing 102600, China; 2. Xidian University, Xi’an 710071, China)Abstract: According to GPS characteristics of more location data,faster data refresh rate and longer testing period, a circuit that uses MSP430 microcontroller to automatically achieve data acquisition, selection, storage and computation is designed. The collected data is sent to computer through the common serial interface via USB interface. A basis is provided for the assessment of its positioning performance.Keywords: GPS; MCU; computer; data acquisition0 引言GPS(Global Positioning System,全球卫星定位系统)以其高精度、全天候、全天时的特点,在定位、导航、测距、授时遥感等领域广泛应用,并得到了快速的发展[1]。

基于C#的串口GPS数据通信处理系统设计

基于C#的串口GPS数据通信处理系统设计

基于C#的串口GPS数据通信处理系统设计作者:翟燕飞来源:《中小企业管理与科技·上旬刊》2011年第11期摘要:本文以Holux GR-85 GPS 模块为例,介绍了在C#环境下,通过计算机标准串行RS-232接口与GPS模块组成GPS定位信息采集、显示、处理系统。

该系统硬件设备接口简单、软件编程方便、系统可靠性好,为GPS的应用提供了一个简易途径。

关键词:GPS模块串口通信距离方位角0 引言近年来,GPS系统已经在大地测绘、海上渔用、车辆导航、精准农业等各个领域得到广泛的应用。

目前,民用GPS设备包括精度可达毫米级的测量型接收机和定位精度为几十米的导航型产品。

除了GPS接收机整机产品外,市场上还有很多不同类型、价格低廉的GPS模块产品。

目前大多数GPS模块产品都是通过RS232串口进行数据传输的。

这些数据包括经度、纬度、海拔高度、时间、卫星使用情况等基本信息。

开发人员只要配备以单片机控制、显示设备或微机就可以完成整套的定位系统。

PC机的主要特点是具有较强的数据显示、分析处理能力,很好的人机界面和大容量的存储功能。

因此通过串口实现通信,以PC机为控制器,以GPS模块为终端设备的方式可构成一GPS定位系统。

1 GPS简介本系统中使用的GPS系统标准是NMEA-0183标准,NMEA 0183是美国国家海洋电子协会(National Marine Electronics Association )为海用电子设备于1983年制定的标准格式。

此标准格式采用ASCII制定的,数据传输以语句的方式进行,每个语句均以“$”开头,然后是两个字母的“识别符”和三个字母的“语句名”,接着就是以逗号分割的数据体,语句末尾未校验和,整条语句以回车换行符结束。

GPS模块只要处于工作状态就会源源不断地把接收并计算出的GPS导航定位信息传送到连接到它的嵌入式主板串口之上,在没有进一步处理之前,传送的数据是一长串字节流信息。

GPS传感器中数据解析电路的设计

GPS传感器中数据解析电路的设计

第37卷第6期Vol.37 No.6长春师范大学学报Journal of Changchun Normal University 2018年6月Jun.2018GPS传感器中数据解析电路的设计贾海云1ꎬ余㊀庚2(1.合肥财经职业学院ꎬ安徽合肥230601ꎻ2.福州理工学院ꎬ福建福州350506)[摘㊀要]导航无人机的信息包含定位㊁高度㊁速度㊁时间等数据ꎬGPS接收机便是获取这些信息的传感器ꎮGPS接收机输出GPGGA㊁GPRMC㊁GPVTG等NMEA-0183格式的多种数据ꎬ需要专门的数据采集模块从GPS传感器上采集所导航的数据ꎮ因此ꎬ首先要解决GPS传感器中数据解析问题ꎮ本设计采用PIC16F877A的单片机作为数据采集模块与GPS传感器进行数据通信ꎮPIC16F877A接收来自GPS接收机的数据ꎬ但其支持TTL电平ꎬPC机的串口支持RS232标准电平ꎮ进行数据解析时ꎬ先进行电平切换ꎬ再送到PC上调试ꎬ以验证所解析数据的准确度ꎬ进而完成解析电路的设计ꎮ[关键词]GPSꎻ电平ꎻ数据格式ꎻ电路ꎻ解析[中图分类号]TP211㊀㊀[文献标志码]A㊀㊀[文章编号]2095-7602(2018)06-0096-06随着大规模集成电路技术在航空领域的应用ꎬ无人机正以独到的优势在民用以及军用领域扮演着不可或缺的角色ꎮ比如ꎬ当前兴起的共享电动汽车和共享单车产业ꎬ出于防盗考虑ꎬ对移动目标即时导航定位越来越受到厂家的关注ꎻ当下旅游业盛行的无人航拍机等实时导航定位技术也受到消费者的青睐ꎮ解决GPS的通信问题并使导航信息更加精准可靠已然成为研究热点ꎮGPS因可提供定位㊁时间㊁高度㊁速度等丰富信息而成为无人机不可或缺的部分ꎮ无人机需要数据采集模块与GPS接收机进行通信ꎬ以完成导航信息的采集ꎬ而单片机便是扮演数据采集模块的角色ꎮ本次设计的数据解析电路采用的是异步串行通信的方式ꎬ利用单片机与GPS接收机进行数据通信并解析出所导航的信息ꎮ1㊀系统原理图1㊀无人机GPS导航结构图1为无人机GPS导航结构图ꎮGPS即本次设计所指的GPS接收机传感器ꎬPIC16F877A单片机则对应图中的导航数据采集模块ꎮ将采集的数据发送给飞控CPUꎬ飞控CPU对数据进行分析处理后再发给地面站ꎮ地面站的数据传输模块收到信号后传给MCU模块ꎮPC机通过RS232串行接口不断采集MCU模块数据并显示同时判断对比接收到的数据ꎬ进而实现对无人机的导航ꎮ2㊀系统硬件设计GPS通信系统在工作状态下的耗电仅50mAꎮ本次设计采用PIC16F877A单片机[1]基于9600bps的波特率与GPS接收机进行串行通信ꎮ其电路图如图2所示ꎮ[收稿日期]2017-11-03[基金项目]福建省教育厅中青年教师教育科研项目 车载自组织网的路由算法研究 (JAT160623)ꎮ[作者简介]贾海云(1984-)ꎬ女ꎬ讲师ꎬ硕士ꎬ从事电子通信系统设计研究ꎮ69图2㊀系统硬件电路图2.1㊀GPS模块GPS接收机记录GPS信号并对信号进行解调和滤波处理ꎬ还原出GPS卫星发送的导航电文ꎬ再求出信号在无人机与卫星间传播的时间和载波相位差ꎬ进而实时获得导航数据ꎬ同时还可通过两个串口与外部通信ꎮ如图3所示ꎬ串口1为主串口(对应TXA和RXA)全双工模式ꎬ串口2为辅助串口(提供修正量ꎬ对应TXB和RXB)半双工模式ꎮ通过这两个串口同外设连接ꎬ也可用软件编程或硬件设置来配置串口特性ꎮ通过软件编程配置串口的波特率为9600bpsꎬ利用串口1与单片机进行通信ꎮ其6个管脚分别为TXB㊁GND㊁RXA㊁TXA㊁VDD㊁RXBꎮ将GND㊁VDD分别接电源地和5V电压ꎬ将TXA与单片机的RX相连ꎬ以建立GPS[2]接收机与数据采集模块间的数据通信ꎮ图3㊀GPS模块图图4㊀单片机模块图2.2㊀单片机模块为了使异步通信时获得更稳定的波特率9600bpsꎬ便于与GPS接收机进行数据通信ꎬ选择11.0592MHz作为晶振ꎮ端口MCLR/VPP/TWV具有系统复位功能ꎬ如图4所示ꎮ当其为低电平时系统复位ꎬR1为上拉电阻ꎬ使单片机在正常工作时ꎬMCLR/VPP/TWV端口为高电平ꎮ按键S1为系统的复位键ꎬ按下时MCLR/VPP/TWV端口为低电平ꎬ即对单片机进行复位操作ꎬR1㊁S1为单片机复位电路ꎮVDD㊁VSS管脚分别接电源的正(+5)负(GND)极ꎮ792.3㊀电源模块GPS接收机和PIC16F877A单片机的工作电压均为5Vꎬ因此本设计的电源模块采用LM7805集成稳压器ꎬ如图5所示ꎮLM7805具有三个管脚ꎬ分别为输入端㊁公共端和输出端ꎮ输入端可接大于等于5V的直流电压的正极ꎬ公共端接GNDꎬ输出端便可得到稳定的5V电压ꎮ电容C3用于抵消导线传输引起的电感效应ꎮ电容C4可改善负载的瞬态响应ꎮC4较大ꎬ在稳压器输入端断开时ꎬC4会通过稳压器放电ꎬ易造成稳压器损坏ꎮ为此ꎬ接一只1N4007续流二极管起保护作用ꎮ电源开关锁住时电源接通ꎬ反之电源断开ꎮLED灯是上电指示灯ꎬ当它亮时说明已上电ꎬ电源接通ꎻ反之则电源模块没有提供工作电压ꎮ图5㊀电源模块图图6㊀调试模块图2.4㊀调试模块PIC16F877A单片机将接收到的GPS数据进行解析后通过TX口输出到PC调试ꎬ在PC上打开串口调试工具软件即可显示无人机导航到的GPS数据ꎬ进而进行验证ꎮ如图6所示ꎬ单片机串口输出的是TTL电平ꎬ而PC的串口电平是RS232标准电平:TTL电平是逻辑 0 为0Vꎬ逻辑 1 为5V或3.3VꎻRS232电平是逻辑 0 为3~15Vꎬ逻辑 1 为-3~-15Vꎮ为了使两者的电平相匹配ꎬ采用MAX232电平转换芯片将TTL电平转换成RS-232电平ꎮMAX232接上所需的外围器件:T1in脚与单片机的TX管脚相连ꎬT1out接到串口座的第2管脚ꎬ串口座的第5管脚接电源地ꎮ3㊀GPS数据解析格式无人机需要的GPS数据有:经纬度㊁速度㊁高度㊁时间㊁可用卫星数ꎮGPS接收机可提供ƔGPRMC㊁ƔG ̄PGGA㊁ƔGPVTG等格式的GPS数据ꎬ从GPRMC数据中解析出经纬度㊁时间数据ꎻ从GPVTG数据中解析出速度数据(公里/小时)ꎻ从GPGGA数据中解析出可用卫星数和高度数据(米)ꎬ然后从PIC单片机输出三种GPS数据帧结构ꎮ3.1㊀C数据帧格式Cꎬ<1>时<2>分<3>秒ꎬ<4>ꎬ<5>度<6>分ꎬ<7>ꎬ<8>度<9>分ꎬ<10>ꎬ<11>日<12>月<13>年<14>各数据区的含义如下:字母C为起始标志符<1>时间hh(GPS接收的是UTC时间ꎮ北京时间比UTC时间早8小时ꎬ此处是经过转换后的北京时间)<2>时间mm<3>时间ss<4>定位状态ꎬA=有效定位ꎬV=无效定位<5>纬度dd<6>纬度mm.mmm<7>纬度半球N(北半球)或S(南半球)<8>经度ddd89<9>经度mm.mmm<10>经度半球E(东经)或W(西经)<11>日期dd<12>日期mm<13>日期yy<14>回车换行3.2㊀S数据帧格式Sꎬ<1>km/h<2>各数据区的含义如下:<1>速度(公里/小时)<2>回车换行3.3㊀H数据帧格式Hꎬ<1>个ꎬ<2>m<3>各数据区的含义如下:<1>可用卫星数<2>高度(米)<3>回车换行4㊀系统程序设计图7㊀数据解析流程图本次设计的系统程序包括串口初始化程序㊁串口收发程序㊁数据处理程序ꎮ串口初始化程序对99PIC16F877A的串口[3]通信相关寄存器进行设置ꎮ串口收发程序以9600bps的波特率接收来自GPS接收机的数据并将经过数据处理程序处理的数据以同样的波特率发送出去ꎮ数据处理程序指PIC16F877A把接收到的GPS数据进行解析ꎬ获得相应的导航数据ꎬ并以新的格式封装起来ꎮ相应流程如图7所示ꎮ5㊀系统测试本次测试点的经纬度是东经119度28分ꎬ北纬26度08分ꎬ平均海拔高度为几十米ꎮ使用轿车模拟无人机进行调试ꎬ除了无法效仿无人机变化的飞行高度外ꎬ其他数据参数的变化性均可高度模拟无人机ꎮ在轿车内将设计的电路设备与PC[4]连接后ꎬ打开串口调试工具软件ꎬ显示来自PIC16F877A单片机发送的解析后的GPS数据ꎮ分别记录同一时刻电子手表上的北京时间(精确到秒)与调试所得的北京时间(精确到0.001秒)ꎬ如表1所示ꎮ轿车加速或以某个速度匀速行驶ꎮ选取表1的时刻对轿车仪表上显示的速度值进行记录ꎬ如表2所示ꎮ调试所得数据如图8所示ꎮ表1㊀时间对照表电子表的北京时间调试所得北京时间11ʒ15ʒ4311时15分43.566秒11ʒ15ʒ4611时15分46.000秒11ʒ15ʒ4811时15分48.000秒11ʒ15ʒ5011时15分50.000秒11ʒ15ʒ5311时15分53.000秒表2㊀时间与行速信息表时间速度(km/h)11ʒ15ʒ4326.311ʒ15ʒ4630.511ʒ15ʒ4836.511ʒ15ʒ5036.411ʒ15ʒ5331图8㊀测试数据㊀㊀根据表1相关数据可知ꎬ经PIC16F877A解析得到的时间与调试所用的电子手表上的实际时间相符ꎬ验证了时间的正确性ꎮ表2里的5个时刻的速度值与图8的对应时刻的速度值也非常接近ꎬ这说明PIC16F877A单片机从GPS接收机上采集到的速度是准确的ꎮ从图8可知ꎬ时间为11点15分43秒到11点15分53秒ꎬ调试地点的经纬度为:北纬26度01分左右ꎻ东经119度25分左右ꎮ可用卫星数为9个ꎬ海拔高度为32~38米ꎬ速度为26~31km/hꎮ其中ꎬ时间和经纬度属于C数据ꎬ可用卫星数和海拔高度属于H数据ꎬ速度属于S数据ꎮ根据调试地点的经纬度㊁海拔高度信息及表1和表2所记录的时间和速度数据ꎬ与图8所示数据进行对比ꎬ可知调试值与实际值接近ꎮ(下转第134页)001[6]蔡宝昌ꎬ罗兴洪.中药制剂前处理新技术与新设备[M].中国医药科技出版社ꎬ379.[7]夏新华ꎬ胡岚.复方芩柏颗粒剂成型工艺的研究[J].中国中药杂志ꎬ2000(9):528-531.[8]王宁ꎬ刘志辉ꎬ刘汉清ꎬ等.一步制粒法制备热痹消颗粒的工艺研究[J].中成药ꎬ2011(12):2180-2183. [9]李超ꎬ董杜平ꎬ唐晓霞ꎬ等.骨得健颗粒一步制粒工艺研究[J].西北药学杂志ꎬ2011(4):286-287ꎬ29.[10]康小东ꎬ张艳军ꎬ刘俊超ꎬ等.星点设计-效应面法优选冠心平颗粒一步制粒工艺研究[J].世界科学技术-中医药现代化ꎬ2016(4):640-645.[11]尹华ꎬ张春霞ꎬ王知青ꎬ等.芪参健骨颗粒的制剂工艺研究[J].中华中医药学刊ꎬ2011(3):465-468.StudyontheOneStepGranulationPreparationMethodofJiangzhi-ningGranulsXUYun1ꎬXUJian1ꎬWANGXin1ꎬXUYan-xia2ꎬZHOUYong2(1.JilinXiuzhengPharmaceuticalNewDrugDevelopmentCo.Ltd.ꎬKeyEngineeringTechnologyLaboratoryofStandardizationofChineseMedicineinJilinProvinceꎬChangchunJilin130103ꎬChinaꎻ2.ChangchunHigh-techPharmaceuticalCo.Ltd.ofXiuzhengPharmaceuticalGroupꎬChangchunJilin130103ꎬChina)Abstract:Theeffectsofrelativedensityꎬsprayrateꎬinletairtemperatureꎬairvolumeandatomizationpressureongrainyieldꎬwatercontentꎬfluidityandsolubilitywereinvestigatedbyonestepgranulationmethod.Theoptimumstepgranulationprocessparameterswasdetermined:therelativedensityoftheextractis1.10~1.15(50ħ)ꎬthesprayrateis10~20mL min-1ꎬtheinlettemperatureis70~80ħꎬthematerialtemperatureis50~60ħꎬtheairvolumeis110~130m3 h-1ꎬspraypressure0.2MPa.Thistechniqueisreasibleandfeasibleꎬbywhichstableproductscouldbeproduced.Keywords:Jiangzhi-ningGranulsꎻonestepgranulationꎻtechnicalstudy(上接第100页)6㊀结语在电路设计中ꎬ将PIC16F877A作为数据采集模块ꎬ通过异步串行通信方式对无人机GPS导航到的信息进行数据解析ꎮ经过实地测验ꎬ将收集到的几组动态参数数据解析后与实际数值比对均保持了高度的近似ꎬ证实了本次电路设计的正确性ꎮ该解析电路的GPS数据通信技术除了应用在无人机[5]上ꎬ也可应用到任何基于空间的作业ꎬ如野外采样㊁物流管理㊁智慧交通㊁公安巡逻等领域ꎮ[参考文献][1]王思明ꎬ张金敏ꎬ苟军年ꎬ等.单片机原理及应用系统设计[M].北京:科学出版社ꎬ2015:176-189.[2]刘毅科.UBX协议格式的GPS原始数据解码与转换[J].全球定位系统ꎬ2016(6):80-84.[3]孙卫喜.单片机在C语言串口通信中的应用解析[J].计算机技术与发展ꎬ2016(7):160-163.[4]韩雁ꎬ徐煜明.微机原理与接口技术[M].北京:电子工业出版ꎬ2015:240-247.[5]李德仁ꎬ李明.无人机遥感系统的研究进展与应用前景[J].武汉大学学报:信息科学版ꎬ2016(5):50-53.TheCircuitDesignofDataAnalysisintheGPSSensorJIAHai-yun1ꎬYUGeng2(1.HefeiCollegeofFinance&EconomicsꎬHefeiAnhui230601ꎬChinaꎻ2.FuzhouInstituteofTechnologyꎬFuzhouFujian350506ꎬChina)Abstract:TheGPSreceivercanbeusedasasensortoacquirerelevantinformationofunmannedaerialvehicleꎬsuchaslocationꎬheightꎬtimeandsoon.SincetheGPSreceiveroutputsavarietyofdataintheformatofNMEA-0183ꎬsuchasGPGGAA/GPRMCT/GPVTGꎬcollectingthenavigationdatafromtheGPSsensorbyaspecialdataacquisitionmoduleisneeded.ThereforeꎬitisnecessarytosolvetheproblemofdataparsinginGPSsensors.InthisdesignꎬPIC16F877AMCUisusedasdataacquisitionmodulefordatacom ̄municationwithGPSsensor.PIC16F877AreceivesdatafromaGPSreceiverbutsupportsTTLlevelsꎬtheserialportofthePCꎬhowev ̄erꎬsupportstheRS232standardlevel.InordertoverifytheaccuracyoftheanalyticaldataꎬlevelswitchingiscarriedoutbeforedataparsingꎬthensenttoPCfordebuggingandthuscompletethedesignoftheanalyticalcircuit.Keywords:GPSꎻlevelꎻdataformatꎻcircuitꎻparsing431。

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  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

摘要GPS全球定位系统能连续、实时地确定船舶的准确位置,并将它的信息反馈给船舶驾驶自动控制系统的中央处理系统,以便中央处理系统随时检查船舶是否偏离最佳航线,据此采取措施,确保船舶稳定而精确地沿最佳航线航行。

GPGGA,作为GPS NMEA-0183协议主要数据之一,是目前使用最广的数据。

最大帧长72,包括17个字段。

我们可以通过解析它来确定船舶当前的时间,纬度,纬度半球,经度,经度半球,定位质量指示,使用卫星数量,水平精确度,海拔高度,高度单位,大地水准面高度,高度单位,差分GPS数据期限,差分参考基站标号。

本次设计主要是要通过学习GPS原理及NMEA-0183协议,运用C语言进行编程,即读取、解析数据的定位信息。

关键字:GPS,GPGGA,C语言,NMEA-0183协议目录前言 (1)1.绪论 (3)2.方案设计 (6)3.PCB图绘制 ............................................................................. 错误!未定义书签。

4.调试.. (25)[参考文献] (26)前言GPS的工作原理,简单地说来,是利用我们熟知的几何与物理上一些基本原理。

首先我们假定卫星的位置为已知,而我们又能准确测定我们所在地点A至卫星之间的距离,那么A点一定是位于以卫星为中心、所测得距离为半径的圆球上。

进一步,我们又测得点A至另一卫星的距离,则A点一定处在前后两个圆球相交的圆环上。

我们还可测得与第三个卫星的距离,就可以确定A点只能是在三个圆球相交的两个点上。

根据一些地理知识,可以很容易排除其中一个不合理的位置。

当然也可以再测量A点至另一个卫星的距离,也能精确进行定位。

事实上,接收机往往可以锁住4颗以上的卫星,收到四颗则加上高程值这时,接收机可按卫星的星座分布分成若干组,每组4颗,然后通过算法挑选出误差最小的一组用作定位,从而提高精度。

NMEA-0183协议是GPS接收机应当遵守的标准协议,也是目前GPS接收机上使用最广泛的协议。

GPGGA是GPS NMEA0183协议语句中的一种格式,这是一帧GPS定位的主要数据,也是使用最广的数据。

GPGGA 语句包括17个字段:语句标识头,世界时间,纬度,纬度半球,经度,经度半球,定位质量指示,使用卫星数量,水平精确度,海拔高度,高度单位,大地水准面高度,高度单位,差分GPS数据期限,差分参考基站标号,校验和结束标记(用回车符<CR>和换行符<LF>),分别用14个逗号进行分隔。

利用一些软件就能把GPGGA的这些信息数据完整的显示出来。

GPS是20世纪70年代由美国陆海空三军联合研制的新一代空间卫星导航定位系统。

其最初目的是为陆、海、空三大领域提供实时、全天候和全球性的导航服务,并用于情报收集、核爆监测和应急通讯等一些军事目的;目前已被广泛应用于交通、测绘等许多行业。

GPS由21颗工作的卫星和3颗备用的卫星组成。

它能够覆盖全球,可以为公路、铁路、空中和海上的交通运输工具提供导航定位服务。

它能够军民两用,战略作用与商业利益并举。

全球卫星定位系统包括绕地球运行的多颗卫星,能连续发射一定频率的无线电信号。

只要持有便携式信号接收仪,则无论身处陆地、海上还是空中,都能收到卫星发出的特定信号。

接收仪中的电脑选取几颗卫星发出的信号进行分析,就能确定接收仪持有者的位置。

全球定位系统用途广泛,主要有三个方向的应用:(1)陆地应用,主要包括车辆导航、应急反应、大气物理观测、地球物理资源勘探、工程测量、变形监测、地壳运动监测、市政规划控制等;(2)海洋应用,包括远洋船最佳航程航线测定、船只实时调度与导航、海洋救援、海洋探宝、水文地质测量以及海洋平台定位、海平面升降监测等;(3)航空航天应用,包括飞机导航、航空遥感姿态控制、低轨卫星定轨、导弹制导、航空救援和载人航天器防护探测等。

【1】随着科技的发展,GPS定位系统应用越来越广泛。

不光在尖端科技方面普遍,就在我们的生活方面也得到广泛的应用。

在军事、科技等尖端方面应用有航空方面的,还有导弹方面的。

在军事领域和科技领域起着越来越重要的作用。

并且在这些方面的发展很有前景。

未来在这方面的竞争将非常激烈。

现在已经进入3G时代,有许多手机已经安装了导航系统。

为我们的生活提供了很大的方便,越来越贴近我们的生活。

还有在其他方面的应用主要有:1.船舶远洋导航和进港引水;2.飞机航路引导和进场降落;3.汽车自主导航;4.地面车辆跟踪和城市智能交通管理;5.紧急救生;6.个人旅游及野外探险;【2】下面主要介绍一下GPS一下在一些具体方面的应用:(1)车辆跟踪 :利用GPS和电子地图可以实时显示出车辆的实际位置,并可任意放大、缩小、还原、换图;可以随目标移动,使目标始终保持在屏幕上;还可实现多窗口、多车辆、多屏幕同时跟踪。

利用该功能可对重要车辆和货物进行跟踪运输。

(2)提供出行路线规划和导航 :提供出行路线规划是汽车导航系统的一项重要的辅助功能,它包括自动线路规划和人工线路设计。

自动线路规划是由驾驶者确定起点和目的地,由计算机软件按要求自动设计最佳行驶路线,包括最快的路线、最简单的路线、通过高速公路路段次数最少的路线的计算。

人工线路设计是由驾驶员根据自己的目的地设计起点、终点和途经点等,自动建立路线库。

线路规划完毕后,显示器能够在电子地图上显示设计路线,并同时显示汽车运行路径和运行方法。

(3)信息查询 :为用户提供主要物标、如旅游景点、宾馆、医院等数据库,用户能够在电子地图上显示其位置。

同时,监测中心可以利用监测控制台对区域内的任意目标所在位置进行查询,车辆信息将以数字形式在控制中心的电子地图上显示出来。

(4)话务指挥 :指挥中心可以监测区域内车辆运行状况,对被监控车辆进行合理调度。

指挥中心也可随时与被跟踪目标通话,实行管理。

(5)紧急援助通过GPS定位和监控管理系统可以对遇有险情或发生事故的车辆进行紧急援助。

监控台的电子地图显示求助信息和报警目标,规划最优援助方案,并以报警声光提醒值班人员进行应急处理。

(6)三维导航是GPS的首要功能,飞机、轮船、可以利用GPS导航器进行导航。

汽车导航系统是在全球定位系统GPS基础上发展起来的一门新型技术。

汽车导航系统由GPS导航、自律导航、微处理机、车速传感器、陀螺传感器、CD-ROM驱动器、LCD显示器组成。

GPS导航系统与电子地图、无线电通信网络、计算机车辆管理信息系统相结合,可以实现车辆跟踪和交通管理等许多功能。

(7)GPS在道路工程中的应用: GPS在道路工程中的应用,目前主要是用于建立各种道路工程控制网及测定航测外控点等。

随着高等级公路的迅速发展,对勘测技术提出了更高的要求,由于线路长,以知点少,因此,用常规测量手段不仅布网困难,而且难以满足高精度的要求。

目前,国内已逐步采用GPS技术建立线路首级高精度控制网,然后用常规方法布设导线加密。

实践证明,在几十公里范围内的点位误差只有2厘米左右,达到了常规方法难以实现的精度,同时也大大提前了工期。

GPS技术也同样应用于特大桥梁的控制测量中。

由于无需通视,可构成较强的网形,提高点位精度,同时对检测常规测量的支点也非常有效。

GPS技术在隧道测量中也具有广泛的应用前景,GPS测量无需通视,减少了常规方法的中间环节,因此,速度快、精度高,具有明显的经济和社会效益。

GPS的未来发展前景。

由于GPS技术所具有的全天候、高精度和自动测量的特点,作为先进的测量手段和新的生产力,已经融入了国民经济建设、国防建设和社会发展的各个应用领域。

随着冷战结束和全球经济的蓬勃发展,美国政府宣布2000年至2006年期间,在保证美国国家安全不受威胁的前提下,取消SA政策,GPS民用信号精度在全球范围内得到改善,利用C/A码进行单点定位的精度由100米提高到20米,这将进一步推动GPS技术的应用,提高生产力、作业效率、科学水平以及人们的生活质量,刺激GPS市场的增长。

据有关专家预测,在美国,单单是汽车GPS导航系统,2000年后的市场将达到30亿美元,而在我国,汽车导航的市场也将达到50亿元人民币。

可见,GPS技术市场的应用前景非常可观。

这次的设计任务主要是利用C语言程序编程,通过WIN-TC把NMEA-0183协议中GPGGA中的信息数据分别解析输出,使输出来的信息一目了然。

1.绪论一.GPS定位系统的主要工作原理。

GPS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。

【太空卫星部份】由21颗工作卫星和3颗在轨备用卫星组成GPS卫星星座,记作(21+3)GPS星座。

24颗卫星均匀分布在6个轨道平面内,轨道倾角为55度,各个轨道平面之间相距60度,即轨道的升交点赤经各相差60度。

每个轨道平面内各颗卫星之间的升交角距相差90度,一轨道平面上的卫星比西边相邻轨道平面上的相应卫星超前30度。

在两万公里高空的GPS卫星,当地球对恒星来说自转一周时,它们绕地球运行二周,即绕地球一周的时间为12恒星时。

这样,对于地面观测者来说,每天将提前4分钟见到同一颗GPS卫星。

位于地平线以上的卫星颗数随着时间和地点的不同而不同,最少可见到4颗,最多可见到11颗。

在用GPS信号导航定位时,为了结算测站的三维坐标,必须观测4颗GPS 卫星,称为定位星座。

这4颗卫星在观测过程中的几何位置分布对定位精度有一定的影响。

对于某地某时,甚至不能测得精确的点位坐标,这种时间段叫做“间隙段”。

但这种时间间隙段是很短暂的,并不影响全球绝大多数地方的全天候、高精度、连续实时的导航定位测量。

GPS工作卫星的编号和试验卫星基本相同。

【地面管制部份】对于导航定位来说,GPS卫星是一动态已知点。

星的位置是依据卫星发射的星历—描述卫星运动及其轨道的的参数算得的。

每颗GPS卫星所播发的星历,是由地面监控系统提供的。

卫星上的各种设备是否正常工作,以及卫星是否一直沿着预定轨道运行,都要由地面设备进行监测和控制。

地面监控系统另一重要作用是保持各颗卫星处于同一时间标准—GPS时间系统。

这就需要地面站监测各颗卫星的时间,求出钟差。

然后由地面注入站发给卫星,卫星再由导航电文发给用户设备。

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。

【使用者接收机】GPS信号接收机的任务是:能够捕获到按一定卫星高度截止角所选择的待测卫星的信号,并跟踪这些卫星的运行,对所接收到的GPS信号进行变换、放大和处理,以便测量出GPS信号从卫星到接收机天线的传播时间,解译出GPS卫星所发送的导航电文,实时地计算出测站的三维位置,三维速度和时间。

我们假定卫星的位置为已知,而我们又能准确测定我们所在地点A至卫星之间的距离,那么A点一定是位于以卫星为中心、所测得距离为半径的圆球上。

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