基于单片机的GPS信息处理系统

全球定位系统(Global PositiONing System，GPS)是美国从20世纪70年代开始研制，于1994年全面建成，以接收导航卫星信号为基础的非自主式导航与定位系统。他以全球覆盖、全天候、连续实时提供高精度的三维位置、三维速度和时间信息的能力，很好地解决了人类导航和定位问题。随着全球定位系统的不断改进，软硬件的不断完善，应用领域正在不断的开拓，无论在军事还是民用领域都得到广泛地应用和发展。实际应用中，GPS接收机收到轨道卫星的信号后，经过解调输出的，是标准格式的GPS定位数据，该数据必须经过进一步处理，才能在用户数据终端上显示。  

1 GPS接收机输出数据格式

　　NMEA-0183是美国国家海洋电子协会制定的用于航海仪器数据异步通信的通用接口标准，他是由ASCII字符组成的字符串。GPS接收机以NMEA-0183标准格式输出GPS定位数据，数据终端设备需要实时从GPS输出的NMEA0183数据流中得到位置信息、时间信息。GPS接收机提供了多种语句格式，有GPGGA，GPGSA，GPGSV，GPRMC，GPZDA和GPGLL等。用户可以根据需要选择一种或多种语句输出。本系统选择接收并解析GPGLL和GPZDA，分别获取地理位置信息和UTC时间信息(含日期)，UTC时间通过时差修正得到本地时间信息。

　　NMEA0183语句包含多个数据项，数据项之间以逗号分隔，语句以回车(CR)和换行(LF)符结尾。

GPZDA语句格式如下：

 

上述语句中，各数据项的意义如下：

 

　　①语句类型：$GPZDA；②UTC时间：14523.62；③UTC日：01～31；④UTC月：01～12；⑤UTC：年2001；⑥本地时差：10时；⑦本地时差：34分；⑧校验和：6E。其中校验和包括$符。

GPGLL语句格式如下：

上述语句中，各数据项的意义如下：

　　①语句类型：$GPGLL；②纬度值；③北纬；④经度值；⑤西经；⑥UTC时间，时时分分秒秒．秒秒秒格式；⑦状态，A=定位，V=未定位；⑧校验和：2C。其中校验和包括$符。

　　接收上述GPS信息由AT89C2051单片机的UART完成。GPGLL为55个字符，GPZDA为38个字符。考虑到单片机内部RAM单元有限，为适应GPS同时输出的数据句型比较多，数据量比较大的情况，因此，需要对句型进行选择性接收。