GPS定位信息提取及應(yīng)用

摘要：描述了GPS與手持終端串口通信的方法，并在WinCE6．0操作系統(tǒng)下提取GPS的定位信息，采用NMEA-0183通信協(xié)議中的RMC數(shù)據(jù)格式進(jìn)行解析。簡述了GIS概念，并介紹了GPS在GIS方面的應(yīng)用。
關(guān)鍵詞：GPS；串口通信；定位；GIS

GPS(Global Position Svstem)即全球定位系統(tǒng)，是20世紀(jì)70年代由美國陸海空三軍聯(lián)合研制的新一代空間衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)，其主要目的是用來為陸、海、空3大領(lǐng)域提供實(shí)時(shí)、全天候及全球性導(dǎo)航服務(wù)，具有高精度和自動(dòng)測量的特點(diǎn)。利用該系統(tǒng)，用戶還能夠進(jìn)行高精度的時(shí)間傳遞和精密定位。隨著GPS的發(fā)展和完善其應(yīng)用層面日益增大，嵌入式GPS的手持終端應(yīng)運(yùn)而生。而今，人們對生活智能化提出了更高的要求，使其在GIS領(lǐng)域上的應(yīng)用得到了廣泛關(guān)注。例如智慧城市、旅游導(dǎo)航等。用戶可以手持帶有GPS的MID實(shí)時(shí)獲取位置、時(shí)間信息，實(shí)現(xiàn)定位導(dǎo)航功能?；贕PS的特性，文中介紹了GPS定位信息的提取方法，包括與MID串口通信的實(shí)現(xiàn)過程，并對獲取的數(shù)據(jù)信號通過相關(guān)的協(xié)議進(jìn)行解析。最后探討了嵌入式GPS在導(dǎo)游中的應(yīng)用。GPS還將在更多領(lǐng)域上得到應(yīng)用，為人們的生活提供更大的方便。服務(wù)人性化、生活智能化將逐步實(shí)現(xiàn)。

1 GPS信號解析協(xié)議
GPS信號通過串口以NMEA-0183標(biāo)準(zhǔn)格式輸出，NMEA-0183通信協(xié)議，提供6種數(shù)據(jù)格式，分別是GGA，GLL，GSA，GSV，RMC，VTG。在此主要介紹RMC格式數(shù)據(jù)。
$GPRMC是GPS推薦的最短數(shù)據(jù)，其幀結(jié)構(gòu)為：
$GPRMC，1>．2>，3>，4>，5>，6>，7>，8>，9>，10>，11>CR>LF>
字段0：$GPRMC，語句ID，表明該語句為Recommended Minimum Specific GPS／TRANSIT Data(RMC)推薦最小定位信息。GP為信息來源，RMC為句型識(shí)別符
字段1：UTC時(shí)間，hhmmss．sss格式
字段2：狀態(tài)，A=定位，V=未定位
字段3：緯度ddmm．mmmm，度分格式(前導(dǎo)位數(shù)不足則補(bǔ)0)
字段4：緯度N(北緯)或S(南緯)
字段5：經(jīng)度dddmm．mmmm，度分格式(前導(dǎo)位數(shù)不足則補(bǔ)0)
字段6：經(jīng)度E(東經(jīng))或W(西經(jīng))
字段7：速度，節(jié)，Knots
字段8：方位角，度
字段9：UTC日期，DDMMYY格式
字段10：磁偏角，(000-180)度(前導(dǎo)位數(shù)不足則補(bǔ)0)
字段11：校驗(yàn)值
CR>LF>：該幀數(shù)據(jù)的結(jié)束標(biāo)識(shí)符
對接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行解析后即可獲得經(jīng)緯度、速度、時(shí)間等信息，從而實(shí)現(xiàn)GPS定位信息的提取。

2 GPS軟件流程圖
目前MID主要使用Android操作系統(tǒng)，然而相比Android系統(tǒng)，WinCE操作系統(tǒng)的穩(wěn)定性相對更高，技術(shù)更加成熟。本文將介紹在WinCE 6．0操作系統(tǒng)下GPS信號的提取與解析。GPS軟件流程圖如圖1所示。

首先打開串口進(jìn)行串口的初始化，配置串口的參數(shù)，根據(jù)硬件配置，默認(rèn)設(shè)置串口為COM4口，比特率為9 600 bit／s，完成所有初始化工作后，啟動(dòng)監(jiān)聽線程，監(jiān)聽串口上所有的輸入數(shù)據(jù)，當(dāng)接收到數(shù)據(jù)后，對數(shù)據(jù)進(jìn)行保存，若無數(shù)據(jù)，則繼續(xù)監(jiān)聽。系統(tǒng)1 s定時(shí)觸發(fā)事件，若數(shù)據(jù)存在，則對接收到的數(shù)據(jù)按照NMEA0183協(xié)議解析，從而顯示在用戶界面上。