GPS资料

２００５年第４期（总第１７３期）

农业装备与车辆工程

ＡＧＲＩＣＵＬＴＵＲＡＬＥＱＵＩＰＭＥＮＴ＆ＶＥＨＩＣＬＥＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ

Ｎｏ．４２００５

（Ｔｏｔａｌｌｙ１７３）

车辆导航定位系统ＧＰＳ接收机的原理与研制

刘剑平

（山东理工大学，２５５０５９）

摘要：分析了ＯＥＭ板和ＧＰＳ技术原理，介绍了基于ＯＥＭ板的ＧＰＳ接收机开发方法，重点阐述了车辆导航定位系统ＧＰＳ接收机的软、硬件体系结构及研制过程，详细说明了单片机ｃ语言串行通讯原理与程序编制。关键词：单片机；ＧＰＳ接收机；导航；串口通讯中图分类号：Ｕ４６３

文献标识码：Ａ

文章编号：１６７３—３１４２（２００５）０４—００４０—０４

＼

ＰｒｉｎｃｉｐｌｅａｎｄＤｅｓｉｇｎｏｆＧＰＳＲｅｃｅｉｖｅｒｉｎＶｅｈｉｃｌｅＧｕｉｄａｎｃｅａｎｄＬｏｃａｔｉｏｎ

ＬｉｕＪｉａｎｐｉｎｇ

Ｓｙｓｔｅｍ

（Ｓｈａｎｄｏｎｇ

Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ

ｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２５５０１２，Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＴｈｉｓｐａｐｅｒｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓｔｈｅｐｒｉｎｃｉｐｌｅｏｆＧＰＳｒｅｃｅｉｖｅｒａｎｄＯＥＭｂｏａｒｄ，ｄｉｓｃｕｓｓｅｓｔｈｅｍｅｔｈｏｄｏｆｒｅｓｅａｒｃｈ

ａｎｄｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆＧＰＳｒｅｃｅｉｖｅｒｂａｓｅｄＯＥＭｂｏａｒｄ，ｇｉｖｅｓｔｈｅｈａｒｄｗａｒｅａｎｄｓｏｆｔｗａｒｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄｄｅｓｉｇｎｏｆｔｈｅ

ＧＰＳｒｅｃｅｉｖｅｒｉｎＶｅｈｉｃｌｅＧｕｉｄａｎｃｅａｎｄＬｏｃａｔｉｏｎ

Ｓｙｓｔｅｍ，ｔｈｅｎ

ｓｐｅｃｆｉｅｓ

ｔｈｅｔｈｅｏｒｙａｎｄｐｒｏｇｒａｍ

ｏｆｓｅｒｉａｌ

ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｏｆｓｉｎｇｌｅｃｈｉｐｍａｃｈｉｎｅｂａｓｅｄＣ．

Ｋｅｙ

Ｗｏｒｄｓ：Ｓｉｎｇｌｅｃｈｉｐｍａｃｈｉｎｅ；ＧＰＳＲｅｃｅｉｖｅｒ；Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ；Ｓｅｒｉａｌｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ

Ｏ引言

ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ

Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ

进，ＧＰＳ卫星导航定位技术在国民经济的各个领域

Ｓｙｓｔｅｍ）是美国于１９９３

（如：航空摄影、物探、海底测绘、飞机、轮船、交通车

辆的导航等等）都得到了广泛应用，并且起到愈来愈重要的作用。近来，鉴于安全起见一些特殊车辆（如：运钞车、运囚车等）大都需要安装卫星定位装置，社会对卫星定位系统装置的需求日益增加。然而，长期以来，我国ＧＰＳ接收机均以国外引进为主，而且价格

年建成并运行的新一代卫星导航、定位和授时系统。它包含ＧＰＳ卫星、地面支撑系统、ＧＰＳ用户接收机三部分，通过分布在互成６０。的６个轨道面上的２４颗ＧＰＳ定位导航卫星全天候、连续定时、覆盖全球地发送定位导航和时间信息。ＧＰＳ最初应用于军事领域，但随着ＧＰＳ卫星定位系统的日益完善、ＧＰＳ

昂贵。２０世纪９０年代起我国开始自行研制ＧＰＳ接收机，但限于我国硬件发展水平，产品不仅体积大、

集成度极低，而且可靠性能差。９０年代中期国外推出

定位理论研究的不断深入以及计算机硬件的不断改

图１ＯＥＭ板原理结构框图

GPS资料

２００５年１２月刘剑平：车辆导航定位系统ＧＰＳ接收机的原理与研制

４１

ＧＰＳＯＥＭ技术，国内诸多厂家开始利用ＯＥＭ板进图１所示为ＯＥＭ板的原理结构框图。

２

行硬件的二次开发，根据应用目的的不同进行专项研制，从而大大降低了接收机成本。我们采用了ＯＥＭ

板基础上扩展硬件及编制特殊驱动程序的方式，研制了用于车辆导航定位系统的ＧＰＳ接收机。该接收

ＧＰＳ接收机的硬件设计

本ＧＰＳ接收机是以ＯＥＭ板为基础，通过扩展

一些特殊模块实现数据处理及显示。为使系统获得

较优的整体性能，在微处理器的选择上我们采用了

机体积小、成本低，具有极高的实践可靠性。

１

ＧＰＳＯＥＭ板的结构及原理

ＧＰＳＯＥＭ（ＯｒｉｇｉｎａｌＥｑｕｉｐｍｅｎｔ

台湾华邦公司生产的Ｗ７７Ｅ５８芯片。该芯片不仅具有完全与ＭＣＳ５１兼容的内核，使得驱动程序的编制

Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅｒ）是

更加便捷，而且具有比一般ＭＣＳ５１芯片快２—３倍的

运行处理速度，从而保证了文本和工作参数的显示效果。选用ＡＴ２９Ｃ０４０型ＦＩＡＳＨＭＥＭＯＲＹ芯片放汉字库，能够使系统进行全中文显示。彩色液晶显示模块使用不同色彩显示美观的用户界面，使得昼夜

接收机的主要组成部分，研究其结构、原理乃是全面

了解ＧＰＳ接收机的前提。ＧＰＳＯＥＭ板是将主要的

大规模集成电路集成于一个体积很小的电路板上，

同时具有接收ＧＰＳ信号、处理信号、输出观测信号

和定位结果等卓越功能。ＯＥＭ板研发的技术水平起

点 …… 此处隐藏：7938字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……