GPS接收機與計算機間通信的研究

王文龍　陳云

摘 要：關(guān)于什么叫做VB，它的意思就是一種軟件的系統(tǒng)編程語言，那么為了能將運動載體的實時位置在一個地理位置顯示系統(tǒng)平臺上顯示出來，必須將運動載體裝上GPS定位接收機，必須疊加在數(shù)字地圖上，這樣一個整個的過程就是實現(xiàn)GPS接收機與電腦的串口接通。

關(guān)鍵詞：GPS接收機；計算機；通信

引言

現(xiàn)如今市場上的所有導(dǎo)航系統(tǒng)，包括車載導(dǎo)航、船載導(dǎo)航都是在計算機的控制下完成的，所有的系統(tǒng)能完成一系列的導(dǎo)航或者追蹤，都是要以地理信息為一個最關(guān)鍵最主要的平臺，然后把計算機接收到的轉(zhuǎn)成數(shù)字信號和運載體的實際動態(tài)情況信息集中起來，是一個偉大的自動化系統(tǒng)。

1 實現(xiàn)導(dǎo)航系統(tǒng)與GPS的連接

在導(dǎo)航系統(tǒng)中其中最重要的就是導(dǎo)航定位系統(tǒng)，它可以準確無誤的確定運動載體的具體地點位置，GPS是全球定位系統(tǒng)，英文全拼是Global Positioning System以下統(tǒng)一簡稱GPS，全球定位系統(tǒng)它具有著世界上最高的水平和技術(shù)，是一個高精度、全球性、全天候、開放式的實時無線定位系統(tǒng)。目前世界上所有出現(xiàn)的導(dǎo)航系統(tǒng)，都是采用GPS作為所有運動載體的定位信息輸入的一個外部的輔助設(shè)備。

2 GPS數(shù)據(jù)格式的輸出

在GPS接收機和電腦之間的數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪^程里，計算機有一個叫（COM）的串口，它主要的作用就是轉(zhuǎn)換串行設(shè)備和CPU之間的轉(zhuǎn)換器，提供出一個通道，就是計算機和GPS之間的數(shù)據(jù)傳輸通道。而數(shù)據(jù)接受的終端設(shè)備就是GPS接收機，把所有采集到的數(shù)據(jù)通過電腦串口傳輸給計算機，把這一些接受來的信息，通過計算機的自行處理，它會把這些信息轉(zhuǎn)化為有用的信息，然后作為導(dǎo)航系統(tǒng)的使用。在Windows運行的情況下，可以用Visual Basic編程或者提供專門用通信串口的MSComm控件，這樣就能實現(xiàn)GPS接收機和計算機的通信。RMC數(shù)據(jù)例子：

…$GPRMC，153679，V，2046.6524，N12346.2541，E46.62，25090

4，*5D…在這里面，GP就是信息的來源，RMC是句型的識別符號，之后的就是UTC時間（hhmmss格式）、GPS狀態(tài)下（V是導(dǎo)航的狀態(tài)，A就是定位狀態(tài)）、緯度（前面兩個是度數(shù)，后面七個數(shù)是分數(shù)，它精確到小數(shù)點的后四位數(shù)）、緯度符號是（N或者S）、經(jīng)度（前三位是度數(shù)，后七位是分數(shù)，它精確到小數(shù)點的后四位數(shù)）、經(jīng)度符號是（E或W）、速率（單位是公里，加上小數(shù)點共五位數(shù)）、UTC則是日期（以ddmmyy的格式出現(xiàn)）最后是驗證碼。

3 計算機與GPS接收機的連接

計算機和GPS接收器之間采用的不是串口同步的通信方式，而是異步，因為它們是近距離的傳輸，采用的是比較清晰的零調(diào)制的三線連接方法，將GPS的發(fā)射端口（TXD）、接收端口（RXD）、接地的端口（GND）這三個端口與計算機的接收端口（RXD）、發(fā)射端口（TXD）、接地的端口（GND）連接在一起。因為GPS接收機的端口是TTL電平，而計算機的竄口又是RS-232電平，所以它們之間必須有個電平轉(zhuǎn)換器，不能直接進行連接。

4 GPS定位信息接收和處理

4.1 GPS接收機與衛(wèi)星的連接

GPS接收機一旦與衛(wèi)星連接，在通訊的狀態(tài)下，就會在最短的時間內(nèi)不停的把接收到的數(shù)據(jù)導(dǎo)航通過串口發(fā)送到計算機里。串口通訊只能把接收到的數(shù)據(jù)進行儲存，根本不會處理上一步緩存下來的字節(jié)，這些字節(jié)要經(jīng)過分內(nèi)的提取與處理，才能加以利用。所以，我們要對GPS定位接收到的數(shù)據(jù)通過衛(wèi)星發(fā)送到計算機上進行處理。

4.2 數(shù)據(jù)的導(dǎo)入與輸出

GPS把采集到的信息數(shù)據(jù)導(dǎo)入到緩沖區(qū)之后，就可以把緩好的內(nèi)容通過復(fù)制發(fā)送給字符統(tǒng)計轉(zhuǎn)變系統(tǒng)，檢測好后，點擊回車鍵換行，進行分行處理。字符竄變系統(tǒng)能通過每行信息前綴的不同，識別出不同的數(shù)據(jù)，并為那些數(shù)據(jù)編寫出程序并且通過那些數(shù)據(jù)獲取有用的信息。GPS接收機和手動自行處理的不同在于，GPS接收機在離線處理數(shù)據(jù)的同時，和衛(wèi)星信號是處于暫停連接狀態(tài)。

5 實現(xiàn)的具體方法

Microsoft Communications Control的簡稱是MSComm，這是微軟公司專為方便用戶的計算機串口通信，與其開發(fā)的名叫ActiveX的控件。這個ActiveX控件和其它控件一樣，它也采用的是用戶與屬性進行的，它的當前屬性值是通過用Get...函數(shù)對MSComm控件進行設(shè)置得到的。

MSComm控件的工作方式主要用查詢與事件驅(qū)動兩種方式。較為簡單的場合我們通常會采用查詢方式，它主要通過Get In Buffer Count（）函數(shù)的檢查，函數(shù)檢查返回來的值判斷是不是接收到輸入緩存區(qū)中的字符，如果已經(jīng)收到，那么就要用Get In Put（）函數(shù)把它讀進去，如果沒有接收到緩存中的字符，將要繼續(xù)等待，并進行查詢，直到接收到緩存中的字符為止。那么，對于相對復(fù)雜的場合，一般采用的通信方式是事件驅(qū)動的方式。On COMM事件是MSComm控件唯一能產(chǎn)生出來的事件，與中斷的方式差不多，它的工作原理是一旦發(fā)生了通信事件，不管是不是發(fā)生了錯誤的數(shù)據(jù)傳輸，都會引發(fā)出On COMM事件。

6 結(jié)束語

通過對GPS運作法式的分析，以及接受訊息和發(fā)送訊號的分析，并講解了在Windows的環(huán)境下，Visual Basic編程向?qū)ο缶幊痰暮啙嵾m用的方法，在現(xiàn)如今可以實現(xiàn)GPS信息與計算機通信息，在導(dǎo)航系統(tǒng)中提供了準確的導(dǎo)航信息，也大大提高了導(dǎo)航在定位系統(tǒng)中的效率與準確的實時性。

參考文獻

[1]孔源.GPS的數(shù)據(jù)資料接收裝置與計算機間通信的研究[J].中國新通信，2014（5）：115.

[2]紀龍蟄，單慶曉，任立坤.基于C++Builder的導(dǎo)航衛(wèi)星接收機顯示控制系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[J].計算機測量與控制，2013（3）：626-628.

[3]張光華.全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)輔助與增強定位技術(shù)研究[D].哈爾濱工業(yè)大學(xué)，2013.

[4]楊樹偉.基于FPGA與DSP嵌入式北斗/GPS兼容型接收機設(shè)計與試驗[D].江蘇科技大學(xué)，2012.