VC++實現(xiàn)GPS全球定位系統(tǒng)定位數(shù)據(jù)的提取VC++實現(xiàn)GPS全球定位系統(tǒng)定位數(shù)據(jù)的提取/NUMPAGES11VC++實現(xiàn)GPS全球定位系統(tǒng)定位數(shù)據(jù)的提取VC++實現(xiàn)GPS全球定位系統(tǒng)定位數(shù)據(jù)的提取衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)的飛速發(fā)展已逐漸取代了無線電導(dǎo)航、天文導(dǎo)航等傳統(tǒng)導(dǎo)航技術(shù)，而成為一種普遍采用的導(dǎo)航定位技術(shù)，并在精度、實時性、全天候等方面取得了長足進步?，F(xiàn)不僅應(yīng)用于物理勘探、電離層測量和航天器導(dǎo)航等諸多民用領(lǐng)域，在軍事領(lǐng)域更是取得了廣泛的應(yīng)用--在彈道導(dǎo)彈、野戰(zhàn)指揮系統(tǒng)、精確彈道測量以及軍用地圖快速測繪等領(lǐng)域均大量采用了衛(wèi)星導(dǎo)航定位技術(shù)。有鑒于衛(wèi)星導(dǎo)航技術(shù)在民用和軍事領(lǐng)域的重要意義，使其得到了許多國家的關(guān)注。我國也于2000年10月31日和12月21日成功發(fā)射了第一顆和第二顆導(dǎo)航定位試驗衛(wèi)星并建立了我國第一代衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)--"北斗導(dǎo)航系統(tǒng)"，但由于起步晚也沒有得到廣泛應(yīng)用。目前在我國應(yīng)用最多的還是美國的GPS系統(tǒng)。本文就針對當(dāng)前比較普及的GPS系統(tǒng)，對其衛(wèi)星定位信息的接收及其定位參數(shù)提取的實現(xiàn)方法予以介紹。edf測繪網(wǎng)定位信息的接收通常GPS定位信息接收系統(tǒng)主要由GPS接收天線、變頻器、信號通道、微處理器、存儲器以及電源等部分組成。由于GPS定位信息內(nèi)容較少，因此多用RS-232串口將定位信息（NEMA0183語句）從GPS接收機傳送到計算機中進行信息提取處理。從串口讀取數(shù)據(jù)有多種方法，在此直接使用Win32API函數(shù)對其進行編程處理。在Windows下不允許直接對硬件端口進行控制操作，所有的端口均被視為"文件"，因此在對串口進行偵聽之前需要通過打開文件來打開串口，并對其進行相關(guān)參數(shù)配置：

SetupComm(m_hCom,READBUFLEN/*讀緩沖*/,WRITEBUFLEN/*寫緩沖*/);//初始化通訊設(shè)備參數(shù)

//清除緩沖信息

PurgeComm(m_hCom,PURGE_TXABORT|PURGE_RXABORT|PURGE_TXCLEAR|PURGE_RXCLEAR);

//對異步I/O進行設(shè)置

CommTimeOuts.ReadTotalTimeoutMultiplier=0;file://接收每字節(jié)的平均允許時間

SetCommTimeouts(m_hCom,&CommTimeOuts);

GetCommState(m_hCom,&dcb);

dcb.BaudRate=CBR_4800;

dcb.ByteSize=8;

dcb.Parity=ODDPARITY;

dcb.StopBits=ONESTOPBIT;

SetCommState(m_hCom,&dcb);

在成功打開并設(shè)置通訊口后，可采取輪詢串口和事件觸發(fā)兩種方式對數(shù)據(jù)進行接收處理，本文在此采取效率比較高的事件觸發(fā)方式進行接收處理，通過等待EV_RXCHAR事件的發(fā)生來啟動ReadFile函數(shù)完成對GPS定位信息的接收：while(true){

WaitCommEvent(m_hCom,&dwEvtMask,NULL);

if(dwEvtMask&EV_RXCHAR==EV_RXCHAR)

if(ComStat.cbInQue>0)

ReadFile(m_hCom,m_readbuf,ComStat.cbInQue,&nLength,&olRead);

}

提取定位數(shù)據(jù)GPS接收機只要處于工作狀態(tài)就會源源不斷地把接收并計算出的GPS導(dǎo)航定位信息通過串口傳送到計算機中。前面的代碼只負責(zé)從串口接收數(shù)據(jù)并將其放置于緩存，在沒有進一步處理之前緩存中是一長串字節(jié)流，這些信息在沒有經(jīng)過分類提取之前是無法加以利用的。因此，必須通過程序?qū)⒏鱾€字段的信息從緩存字節(jié)流中提取出來，將其轉(zhuǎn)化成有實際意義的，可供高層決策使用的定位信息數(shù)據(jù)。同其他通訊協(xié)議類似，對GPS進行信息提取必須首先明確其幀結(jié)構(gòu)，然后才能根據(jù)其結(jié)構(gòu)完成對各定位信息的提取。對于本文所使用的GARMINGPS天線板，其發(fā)送到計算機的數(shù)據(jù)主要由幀頭、幀尾和∧謔葑槌桑菔葜〉牟煌⊥芬膊幌嗤饕?$GPGGA"、"$GPGSA"、"$GPGSV"以及"$GPRMC"等。這些幀頭標識了后續(xù)幀內(nèi)數(shù)據(jù)的組成結(jié)構(gòu)，各幀均以回車符和換行符作為幀尾標識一幀的結(jié)束。對于通常的情況，我們所關(guān)心的定位數(shù)據(jù)如經(jīng)緯度、速度、時間等均可以從"$GPRMC"幀中獲取得到，該幀的結(jié)構(gòu)及各字段釋義如下：$GPRMC,<1>,<2>,<3>,<4>,<5>,<6>,<7>,<8>,<9>,<10>,<11>*hh<1>當(dāng)前位置的格林尼治時間，格式為hhmmss<2>狀態(tài),A為有效位置,V為非有效接收警告，即當(dāng)前天線視野上方的衛(wèi)星個數(shù)少于3顆。<3>緯度,格式為ddmm.mmmm<4>標明南北半球,N為北半球、S為南半球<5>徑度，格式為dddmm.mmmm<6>標明東西半球，E為東半球、W為西半球<8>方位角，范圍為000.0到359.9度<9>日期,格式為ddmmyy<10>地磁變化，從000.0到180.0度<11>地磁變化方向，為E或W至于其他幾種幀格式，除了特殊用途外，平時并不常用，雖然接收機也在源源不斷地向主機發(fā)送各種數(shù)據(jù)幀，但在處理時一般先通過對幀頭的判斷而只對"$GPRMC"幀進行數(shù)據(jù)的提取處理。如果情況特殊，需要從其他幀獲取數(shù)據(jù)，處理方法與之也是完全類似的。由于幀內(nèi)各數(shù)據(jù)段由逗號分割，因此在處理緩存數(shù)據(jù)時一般是通過搜尋ASCII碼"$"來判斷是否是幀頭，在對幀頭的類別進行識別后再通過對所經(jīng)歷逗號個數(shù)的計數(shù)來判斷出當(dāng)前正在處理的是哪一種定位導(dǎo)航參數(shù)，并作出相應(yīng)的處理。下面就是對緩存Data中的數(shù)據(jù)進行解幀處理的主要代碼，本文在此只關(guān)心時間（日期和時間）和地理坐標（經(jīng)、緯度）：for(inti=0;iBR>if(Data[i]=='$')file://幀頭，SectionID為逗號計數(shù)器

SectionID=0;

}

SectionID++;

else{

switch(SectionID){

m_sTime+=Data[i];

break;

case2:file://判斷數(shù)據(jù)是否可信(當(dāng)GPS天線能接收到有3顆GPS衛(wèi)星時為A，可信)

if(Data[i]=='A')

GPSParam[m_nNumber].m_bValid=true;

break;

m_sPositionY+=Data[i];

break;

m_sPositionX+=Data[i];

break;

m_sDate+=Data[i];

break;

default:

break;

}

}

}現(xiàn)在已將所需信息提取到內(nèi)存，即時間、日期以及經(jīng)緯度分別保存在CString型變量m_sTime、m_Data、m_sPositionY和m_sPositionX中。在實際應(yīng)用中往往要根據(jù)需要對其做進一步的運算處理，比如從GPS接收機中獲得的時間信息為格林尼治時間，因此需要在獲取時間上加8小時才為我國標準時間。而且GPS使用的WGS－84坐標系也與我國采用的坐標系不同，有時也要對此加以變換。而這些變換運算必須通過數(shù)值運算完成，因此需要將前面獲取的字符型變量轉(zhuǎn)化為數(shù)值型變量，這部分工作可放在檢測到幀尾完成：::strcpy(buf,m_sTime);

str.Format("%c%c",buf[0],buf[1]);

第2、3字節(jié)為分鐘，4、5字節(jié)為秒，提取方法同上

……

::strcpy(buf,m_sDate);

第2、3字節(jié)為天，4、5字節(jié)為年，提取方法同上

……

::strcpy(buf,m_sPositionY);

str.Format("%c%c",buf[0],buf[1]);

PositionValue=atoi(str);

str.Format("%c%c%c%c%c%c%c",buf[2],buf[3],buf[4],buf[5],buf[6],buf[7],buf[8]);

……

::strcpy(buf,m_sPositionX);

if(m_sPositionX.GetLength()==10)file://經(jīng)度超過90度(如東經(jīng)125度)

{

str.Format("%c%c%c",buf[0],buf[1],buf[2]);

PositionValue=atoi(str);

str.Format("%c%c%c%c%c%c%c",buf[3],buf[4],buf[5],buf[6],buf[7],buf[8],buf[9]);

GPSParam[m_nNumber].m_dPositionX=PositionValue*60+atof(str);file://提取出經(jīng)度(單位為分)

}

if(m_sPositionX.GetLength()==9)file://經(jīng)度未超過90度(如東經(jīng)89度)

{

file://處理方法同上，只是buf的第0、1字節(jié)為度數(shù)，2~9為分數(shù)。

}

到此為止，已將時間和經(jīng)緯度信息提取到GPS結(jié)構(gòu)數(shù)組GPSParam中的各個變量中去，后續(xù)的處理和高層決策可