GPS数据帧的处理 - 车辆GPS定位信息采集系统

　　截取出一个完整的数据帧后，将数据帧赋值给CString变量data，data再将其字符内容渊源不断的送给缓冲pBuffer，解压缩数据帧后，进入到如图5所示的GPS数据帧处理流程。在处理GPS时间数据时，因为北京位于东八区，UTC时间与北京时间相差8 h，得到UTC时间后，如果要得到标准的北京时间，应在此时间的基础上，加上8 h。

　　3.4 二维卫星视图的获取

　　卫星视图的获取首先要用到站心切平面坐标系。坐标系如图6所示，站心切平面以P点的法线为Z轴且向上为正，X轴垂直于Z轴并指向北极.Y轴垂直于Z轴并向东为正。

　　显然，若卫星P与观测点之间的距离为r，E为任意可见卫星P的仰角，B为卫星的方位角，则P的三维坐标为(X，Y，Z)满足：

　　因为绘制的是二维图形，故只能将半球坐标系压缩到观测者所在的平面内(称这个面为基础面)，图上所表示出的卫星的位置实际为卫星在该平面的投影点，该坐标系的参数有2个，一个是表达卫星的投影点和观测者的方位关系的方位角;另一个是表达卫星真实所在位置以基础面为准与观测者所构成的仰角关系的仰角。有了这2个参数就能在该坐标系中唯一确定一个具有物理意义的点。本系统设计中，设计简单的坐标系，它有2个同心圆和4条直线组成。绘制出卫星视图之前进行的简单的坐标变换算法思想为：将卫星实际的方位角、仰角立体坐标转换为平面内的横纵(PX、PY)坐标，具体表示如式(2)所示。其中，(POX，POY)分别为两同心圆原点(看作是观测点)在LCD上的像素坐标，而T为对话框窗体客户区长度的1/4。

　　3.5 串口接收的实现

　　完成GPS定位信息的采集，需要实现的串口主要的API函数包括：

　　1)打开串口函数。原型为Open(LPT OpenPort(LPCTSTRPort，int BaudRate，int DataBits，int StopBits，int Parity)。其中，Port代表串口名，如COMl等，BaudRate为波特率，DataBits为数据位;StopBits为停止位，Parity为奇偶校验。

　　2)关闭串口函数。该函数在程序操作串口发生错误时使用，用于关闭该串口。实现的主要方法是：先判断串口操作句柄hComm的值是否为INVALID_HANDLE_VALUE，如果是，则调用SetCommMask()，将上述代码段中的EV_RXCHAR改为0，然后清除缓冲区，再利用CloseHandle函数关闭串行口操作句柄。

　　3)添加打开串口单击事件代码，通过创建一个串口接收线程和显示线程来实现。

　　4)串口接收线程CommRecvTread()与回调函数OnCommRecv()。串口接收线程为一个无限循环，它不断查询串口接收线程退出事件m_Exit-ThreadEvent。如果退出事件有效，则该循环结束退出。如果调用读串口函数查询得知接收到数据，则调用串口接收成功回调函数0nCommRecv()。

　　4 实验数据及分析

　　设置好串口参数后，打开串口COMl，既可获取实验数据。图7为在某型军车上一次实测的数据。实测数据界面拍摄的时间为2009年11月10日晚上9点45分，地点为某训练场。数据在静止的状态下测得。该定位显示的数据包括“原始数据”和解析后“经纬度、时间、海拔”等信息。通过分析图7(a)界面的数据发现，$GPGSV语句有两条，而在“星数”对应的Edit框中显示的定位所用卫星数为8，由于每一条GPGSV最多能显示4颗卫星的信息，故$GPGSV语句为两条。这说明星数与$GPGSV语句数是吻合的。而获取有效的GPS定位信息，至少需要4颗定位卫星。这也说明此次数据是有效的定位数据。

　　该界面显示的经纬度信息分别为N：38°3.6788’，E：114°29.1765’;其中，N代表北纬，E代表东经。而用GoolgeEarth软件查阅数据可知，石家庄军械学院南门的精确经度/纬度信息为：北纬38°3.1650’，东经114°29.0046’，军械学院西门的精确经度/纬度信息为：北纬38°3.394O’，东经114°28.5432’。通过与二者的经纬度信息比对发现，界面实时显示的精度和纬度信息非常精确。通过实时比对标准的北京时间，说明时间和日期信息显示也完全正确。

　　速度信息在静止情况下测得，故理想的速度为0 k/s。而实际测得数据分别为0.060 00 k/s，前文已论述，1 k/s换算成标准的速度信息约0.514 444 m/s，故测得的速度误差分别约为O.030 867 m/s。可以看出，测量的速度误差相对而言是很小的。

　　界面显示的海拔信息为：68.800 00 m。而通过石家庄市规划局提供的资料可知：石家庄市区二环路内地势西北高，海拔高度为81.5 m，东南低，海拔高度为64.3 m。测得的海拔高度还是存在微小的误差。这可能跟接收的GPS信号的漂移有关。从图7(b)部分的卫星视图可以看出，卫星与观测点的方位关系能清晰的表示，而且卫星的编号也能实时显示，从上到下依次分别为：23、17、3、4、19、20、32、11。