基于S3C2410的GPS通讯的实现

基于S3C2410的GPS通讯的实现
基于S3C2410的GPS通讯的实现
1 GPS的基本介绍

　　GPS(Global Positioning
System，全球定位系统)是美国从20世纪70年代开始研制，历时20年，耗资200亿美元，
具有在海、陆、空进行全方位实时三维导航与定位能力的新一代卫星导航与定位系统[1
]。 其地面监控系统的原理框图如图1所示。

　　1．1 GPS定位原理

　　GPS定位的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。如图2所示，假设t时刻在地面待测点上安置
GPS接收机，可以测定GPS信号到达接收机的时间t，再加上接收机所接收到的卫星星历等
其他数据可以确定以下4个方程式：

[pic]

　　上述4个方程式中待测点坐标x，y，z和Vt0为未知参数，其中di=cti(i=1，2，3，4
)。di(i=1，2，3，4)分别为卫星1，卫星2，卫星3，卫星4到接收机之间的距离。ti(i=
1，2，3，4)分别为卫星1，卫星2，卫星3，卫星4的信号到达接收机所经历的时间。c为
GPS信号的传播速度(即光速)。

[pic]

　　4个方程式中各个参数意义如下：

　　x，y，z为待测点坐标的空间直角坐标。

　　xi，yi，zi(i=1，2，3，4)分别为卫星1、卫星2、卫星3、卫星4在t时刻的空间直角
坐标，可由卫星导航电文求得。Vti(i=1，2，3，4)分别为卫星1，卫星2，卫星3，卫星
4的卫星钟的钟差，由卫星星历提供。Vt0为接收机的钟差。

　　由以上4个方程即可解算出待测点的坐标x，y，z和接收机的钟差Vt0。

　　目前GPS系统提供的定位精度低于10m，而为得到更高的定位精度，通常采用差分GP
S技术：将一台GPS接收机安置在基准站上进行观测。根据基准站已知精密坐标，计算出
基准站到卫星的距离改正数，