壹.全球定位系統組件
1.空間部分。GPS的空間部分由24顆衛星組成(21顆工作衛星;3顆備份衛星),位於距地球表面20200km以上,運行周期12h。衛星均勻分布在6個軌道平面上(每個軌道平面4顆衛星),軌道傾角為55°。有了衛星的分布,在世界任何地方任何時間都可以觀測到4顆以上的衛星,導航信息可以預存在衛星中。因為大氣摩擦等問題,GPS衛星的導航精度會隨著時間逐漸降低。
2.地面控制系統。地面控制系統由監控站、主監控站和地面天線組成。主控站位於美國科羅拉多州斯普林菲爾德。地面控制站負責收集衛星返回的信息,計算衛星星歷、相對距離、大氣改正等數據。
3.用戶設備部分。用戶設備部分是GPS信號接收器。其主要功能是捕獲按照壹定的衛星截止角選擇的待測衛星,並跟蹤這些衛星的運行情況。當接收機捕獲到被跟蹤的衛星信號時,可以測量接收天線到衛星的偽距和距離的變化率,解調出衛星軌道參數等數據。根據這些數據,接收機中的微處理器可以根據位置計算方法計算出位置,計算出用戶地理位置的經緯度、高度、速度、時間等信息。接收機硬件、內部軟件和GPS數據後處理軟件包構成了壹個完整的GPS用戶設備。GPS接收機的結構分為兩部分:天線單元和接收單元。接收機壹般采用內置和外置兩種DC電源。設置內部電源的目的不是為了在更換外部電源時中斷連續觀察。使用非車載電源時,電池會自動充電。關機後,機器中的電池向RAM存儲器供電,以防止數據丟失。各種類型的接收器越來越小,越來越輕,便於野外觀察。其次,用戶接收機有單頻和雙頻兩種,但由於價格因素,大部分用戶購買的是單頻接收機。
第二,主要模塊。
GPS模塊系統采用第三代高速GPS模塊,接受SiRF StarⅲGPS模塊的SiRF靈活性。該芯片定位精度小於10米,可同時跟蹤20個衛星頻道。其內部可充電電池可以保存星歷數據並快速定位。對於串行數據格式的輸出級數據,通信速度。
波特率4800,每人GPS數據輸出。模塊采用MMCX GPS天線接口,為6線連接器,數據線接口電纜輸出。使用起來很簡單。壹般只需要三根輸出線。第壹個接3.5 ~ 5.5V DC電源,第五個是電源。引腳的第二行是GPS測得的TTL電平信號。串口高於2.4V,低於400mV。輸出驅動器的啟動直接與單片機相連。如果僅使用默認設置,MCU只能從模塊讀取數據。