GPS系统具有精准的测量以及定位功能, 并且GPS系统能够实现二十四小时定精准定位。如今GPS应用于在定位、收集情报以及地形测量等多种领域。随着人们生活水平的不断提高, 社会的不断发展, 对于GPS的要求也有所增加。因此如今对于GPS的优化已经成为了社会各界研究的重点内容。通过对于GPS信息处理能力的优化设计能够更好地将GPS广泛的应用于一些特殊地形的测量之中, 并且能够有效地对于所收集信息进行准确的分析, 因此能够进一步的提高GPS定位以及测量的准确性。
一、数据采集处理系统概述
对于GPS的研究首先应该对于GPS中的数据收集处理系统进行研究目前GPS大多采用MSP430F149型号的单片机, 这种型号的单片机具有两串借口, 分别负责接收信息以及将应处理过的信息反馈的对外传输。通过MSP430F149型号的单片机对于所接收信息的处理加工, 能够将所定位物体的位置维度清楚的通过计算机反馈给用户[1]。
二、NM EA-0183数据格式简介
为了更好的对于GPS信息进行处理加工, 就有必要对于GPS数据格式进行统一的要求。因此美国相关部门对于GPS输出数据的格式要求制定了三个版本的相关规范。目前GPS中所输出得到大多数数据的格式为NEMA-0183。只有根据GPS数据帧的实际结构才能够对于这种数据格式进行信息的提取。NEMA-0183能够传递位置情况、速度情况、时间情况等方面的信息。NEMA-0183所传输数据语言根据信息传递用途的不同而设计为六种语言。
三、GPS数据采集处理系统硬件系统设计要点分析
(一) MSP430F149单片机与GPS模块接口电路
MSP430F149型号的单片机具有低能耗、运算效率高等方面的特点。GPS会将所定位物体的速度位置等方面的信息利用MSP430F149单片机进行处理。NEO-5Q型号芯片是一款由瑞士科技公司生产性能优良的芯片因此被应用于GPS的主芯片。NEO-5Q型号芯片是GPS的重要组成部分, 该芯片采用最新技术进行设计, 能够对于极为微弱的信号进行精准的捕捉和分析, 因此对于GPS定位功能的精准实现发挥着重要的作用。MSP430F149型号的单片机能够通过接口与NEO-5Q型号芯片进行数据的互相传输, 并且NEO-5Q型号芯片的电路十分简单, 因此制造成本较低[2]。
(二) 串口转换USB接口电路
GPS主要通过其单片机的部分对于信息进行有效的收集、处理以及筛选, 被筛选出的具有价值的信息将会被传输到计算机, 呈现给用户。GPS信息传输主要靠PL2302芯片来实现。PL2302芯片能够有效的解决由于计算机不具有串口从而无法传输数据的问题。PL2302芯片能够为计算机临时建立一个虚拟的串口, 从而实现数据的传输。并且PL2302芯片对于数据信息传输速度较快, 有效的提升了信息的传输效率。
四、GPS数据采集处理系统软件设计要点分析
(一) GPS数据采集软件的结构框图
GPS数据采集软件能够对于GPS所搜集的位置信息进行有效的分析, 并且GPS数据采集软件能够对于所收集信息以及PDOP以及HDOP等误差进行识别。GPS数据采集软件还能够对于卫星信号的强弱进行评估, 从而实现对于卫星运行情况的实时监控。GPS数据采集软件还能够实现时间以及时区的灵活切换。GPS数据采集软件所输出的信息数据格式为NEMA-0183。GPS数据采集软件所输出的信息大多数为动态文件类型。
(二) GPS数据采集软件实现过程分析
GPS数据采集软件具体运行流程如下:首先, GPS数据采集软件通过计算机的串口或者须弥串口接收数据文件。之后GPS数据采集软件对于文件数据信息进行读取, 并将数据信息进行筛选和分析, 将所需要的位置、速度等方面的目的信息进行传输。最后, GPS数据采集软件将信息数据传输到显示器, 便于用户对于所需信息的读取。
(三) 关键程序代码分析
GPS接收机的主要工作是对于GPS所收集的信息进行处理加工, 并将信息的处理结果向电脑进行传输。GPS接收机进行数据传输时也需要通过串口来实现数据传输。串口进行数据传输之前会将信息于特定的位置进行存储, 此时信息数据还未被进行进一步的加工处理, 信息数据此时处于字节流的形态。因此在串口未加工信息数据, 仅仅将信息数据进行存储时, 数据信息处于无法被直接读取的状态。由此可见, 在对于GPS接收机传输信息进行读取时应该首先对于信息进行进一步的处理加工, 并对于信息进行有效的筛选, 进而将GPS所收集的位置、速度等方面的信息在计算机中呈现。对于串口数据进行提取时还应该注意数据提取时的数据匹配, 从而有效的对于信息进行提取, 进而确保数据传输的效率以及准确性。
五、结语
本文主要对于GPS计算机数据采集处理系统进行研究, 研究发现GPS计算机数据采集处理系统对于实现GPS定位以及测量等功能发挥着重要的作用。为了进一步的提升GPS计算机数据采集处理系统运算的效率和准确性, 本文将研究的侧重点放在对于GPS计算机数据采集处理系统的优化创新上。本次所设计的GPS计算机数据采集处理系统在实验中能够良好的完成数据的处理和传输, 并且其定位信息十分精确。在对于GPS定位信息数据传输方面GPS计算机数据采集处理系统能够快速的生成NEMA-0183数据格式的动态文件, 因此可以对于所输出的信息利用C语言平台进行进一步的加工处理。
摘要：全球定位系统是美国所开发的导航系统, 全球定位系统的英文简称是GPS。GPS系统具有测量定位精准度高、覆盖面积广等方面的优势。GPS系统还具有不受天气因素影响的优势。如今GPS系统已经被广泛的应用于社会之中, 成为我们生活不可缺少的一部分。GPS系统在实现其定位以及测量等功能之时, 需要进行大量的数据处理。GPS系统主要利用单片机对于信息进行处理, 并将处理后的信息进行传输。对于GPS系统的设计能够进一步提升测量以及定位的效率和准确性。
关键词：GPS,计算机,数据采集,处理系统,设计与研究
参考文献
[1] 张树荣.基于CORS系统下GPS测量技术在地质测绘中的应用[J].云南化工, 2018, 45 (01) :194-195.
[2] 杨松.地质工程测量中GPS快速静态法的应用分析[J].云南化工, 2018, 45 (01) :139+202.