基于TMS320F2812物探GPS接收機設(shè)計與實現(xiàn)

由圖5可見，所測的點都包含在半徑為1．05 m的圓內(nèi)，具體計算的各個點的定位實驗數(shù)據(jù)見表1所示。
從表1可知，所測數(shù)據(jù)中精度半徑最大的為1．05 m。而各個點的圓概率誤差半徑(CEP)最大值為o．5 m，這些數(shù)據(jù)小于接收機的標(biāo)定位置精度1．042 m(CEP)(由2．5 m(2DRMS)換算來)。
3．2 動態(tài)測試方案與分析
為了在運動中檢驗測量精度設(shè)計了本項實驗。實驗地點在西操場上，沿預(yù)操場的第一跑道和第三跑道繞行一周后回到原點，分別進(jìn)行4次實驗。繞行過程中保持勻速。對所采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行提取、轉(zhuǎn)換處理后，用Matlab軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行仿真，將實測經(jīng)緯度換算成距離單位后，畫出4次實驗的軌跡圖見圖6。

圖6中，里面兩圈是在第一跑道線上，外面兩圈是在第三跑道線上的軌跡圖，每條跑道寬1．2 m，這兩條線間的距離為2．4 m。雖然在行走過程中所得到的軌跡點與直線軌跡存在誤差，但是大致上還是比較理想的。實驗軌跡相距最大偏離距均在1 m以內(nèi)，與靜態(tài)定位精度基本一致。
分析其中最大偏差部分析其存在誤差的主要原因是：在行走過程中，由于不能始終保持天線在一個水平面上，以及未能保證行走的路線完全重合所造成的。總體來講，該定位軌跡圖能較好地反應(yīng)實際的形狀。說明該GPS模塊動態(tài)定位性能還是比較好的，可以用于較準(zhǔn)確的實時導(dǎo)航。
綜合靜態(tài)和動態(tài)測試結(jié)果表明，使用的新月-HC12AGPS模的圓概率誤差半徑(CEP)最大值為0.763 9m，小于其標(biāo)定位置精度1.042m(CEP)，說明廠家提供的精度參考值可靠。
所得到的單點的精度半徑(100％點)約2m，小于生產(chǎn)廠家給的(2．5m)，說明該模塊可以滿足多數(shù)情況下物探測網(wǎng)的平面測量精度要求，表明系統(tǒng)設(shè)計方案可行。

4 結(jié)語
本文通過對整個接收機系統(tǒng)的研究和設(shè)計，主要得到以下結(jié)論：
(1)所選用的GPS-OEM定位精度能滿足設(shè)計需求。在配合使用右旋極化陶瓷介質(zhì)天線進(jìn)行的單機靜態(tài)測試結(jié)果表明，單點定位精度小于1m，由4次動態(tài)測試可得該接收機的導(dǎo)航的最大偏差也在1 m左右，能滿足大多數(shù)地球物理勘探的平面測量精度要求。
(2)設(shè)計GPS接收機系統(tǒng)的整體思路是正確的。選用中低檔的GPS-OEM來設(shè)計實現(xiàn)單點定位精度較高、價格適中的GPS接收的思路是正確的，實現(xiàn)了用中低檔GPS-OEM和較好的接收天線來研制高精度GPS接收機的設(shè)想，也為后續(xù)的設(shè)計者提供了借鑒。
(3)提出的整體的設(shè)計方案是可行的。選用DSP芯片和GPS-OEM板開發(fā)GPS接收機是可行的，能達(dá)到實時定位的功能要求；選用的TMS320-F2812DSP芯片能滿足實時性的要求。其中所設(shè)計的DSP模塊電路可以能滿足系統(tǒng)要求。