专利名称：一种gps定位仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及ー种定位系统，特别是ー种GPS定位仪。
背景技术：
全球定位系统(Global Positioning System,通常简称GPS)是美国国防部研制的ー种全天候的，空间基准的导航系统，可满足位于全球任何地方或近地空间的军事用户连续地精确地确定三位位置和三位运动及时间的需要。它是ー个中距离圆型轨道卫星导航系统。GPS全球卫星定位系统由三部分组成空间部分一GPS星座；地面控制部分一地面监控系统；用户设备部分一GPS信号接收机。1.空间部分GPS的空间部分是由24颗工作卫星组成，它位于距地表20 200km的上空，均匀分布在6个轨道面上(每个轨道面4颗)，轨道倾角为55°。此外，还有4颗有源备份卫星在轨运行。卫星的分布使得在全球任何地方、任何时间都可观测到4颗以上的卫星，井能保持良好定位解算精度的几何图象。这就提供了在时间上连续的全球导航能力。GPS卫星产生两组电码，一组称为C/ A码(Coarse/ Acquisition Code 11023MHz); 一组称为P码(Precise Code 10123MHz)，P码因频率较高，不易受干扰，定位精度高，因此受美国军方管制，并设有密码，一般民间无法解读，主要为美国军方服务。C/ A码人为采取措施而刻意降低精度后，主要开放给民间使用。2.地面控制部分地面控制部分由ー个主控站，5个全球监测站和3个地面控制站组成。监测站均配装有精密的铯钟和能够连续測量到所有可见卫星的接受机。监测站将取得的卫星观测数据，包括电离层和气象数据，经过初步处理后，传送到主控站。主控站从各监测站收集跟踪数据，计算出卫星的轨道和时钟參数，然后将结果送到3个地面控制站。地面控制站在每颗卫星运行至上空吋，把这些导航数据及主控站指令注入到卫星。这种注入对每颗GPS卫星每天一次，并在卫星离开注入站作用范围之前进行最后的注入。如果某地面站发生故障，那么在卫星中预存的导航信息还可用一段时间，但导航精度会逐渐降低。3.用户设备部分用户设备部分即GPS信号接收机。其主要功能是能够捕获到按一定卫星截止角所选择的待测卫星，并跟踪这些卫星的运行。当接收机捕获到跟踪的卫星信号后，即可测量出接收天线至卫星的伪距离和距离的变化率，解调出卫星轨道參数等数据。根据这些数据，接收机中的微处理计算机就可按定位解算方法进行定位计算，计算出用户所在地理位置的经纬度、高度、速度、时间等信息。接收机硬件和机内软件以及GPS数据的后处理软件包构成完整的GPS用户设备。GPS接收机的结构分为天线単元和接收单元两部分。接收机一般采用机内和机外两种直流电源。设置机内电源的目的在于更换外电源时不中断连续观測。在用机外电源时机内电池自动充电。关机后，机内电池为RAM存储器供电，以防止数据丢失。目前各种类型的接受机体积越来越小，重量越来越轻，便于野外观测使用。现有的民用GPS定位仪限于系统结构、成本以及应用限制，定位精度不高，使用不方便，导航性能不尽如人意，限制了 GPS系统民用市场的发展。
实用新型内容为解决上述问题，本实用新型公开了ー种GPS定位仪，结构简单、使用操作方便，同时有效地提高了 GPS定位仪的定位精度，从而提高了 GPS定位仪的实用性和便利性，便于在民用市场推广。本实用新型公开的GPS定位仪，包括GPS-OEM接收板、液晶显示器、单片机、电平转换装置、单片机上电复位装置和电源，所述GPS-OEM接收板的发送端经电平转换装置连接到单片机，所述单片机连接到液晶显示器，所述单片机上电复位装置连接到单片机，所述电源连接到GPS-OEM接收板、液晶显示器、单片机和电平转换装置。本实用新型公开的GPS定位仪，结构简单、使用操作方便，信息采集与处理效率高，有效地提高了使用中的定位信息反馈时间，同时有效地提高了 GPS定位仪的定位精度，从而提高了 GPS定位仪的实用性和便利性，便于在民用市场推广。本实用新型公开的GPS定位仪的ー种改进，所述的GPS定位仪还包括RS232通讯接ロ，所述RS232通讯接ロ设置在GPS-OEM接收板上。本改进通过设置的RS232通讯接ロ，有效地降低了 GPS定位仪的信息交互时间，提高了 GPS定位仪的信息交互效率、交互准确性和数据传输效率，从而有效地降低了 GPS定位仪在使用中的信息数据反馈时间，提高了定位仪的响应和反馈速度，提高了 GPS定位仪的实用性。本实用新型公开的GPS定位仪的又一种改进，所述的电源为+5V恒压电源。本改进通过设置的+5V恒压电源，供电稳定，使用安全，有效地提高了定位仪的使用安全性，提高了定位仪运行作业的稳定性，从而延长了 GPS定位仪的使用寿命。本实用新型公开的GPS定位仪，生产成本低廉，结构简単，使用方便，提高了定位仪的使用效率，提高了定位仪的定位精度和定位效率。
图1、本实用新型公开的GPS定位仪的系统结构示意图；图2、GPS定位仪的原理图；图3、本实用新型公开的GPS定位仪的电源电路图；图4、本实用新型公开的GPS-OEM接收板的电路图；图5、本实用新型公开的电平转换装置的电路图；图6、本实用新型公开的液晶显示器的电路图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施方式
，进ー步阐明本实用新型，应理解下述具体实施方式
仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。[0022]如图1至图6所示，本实用新型公开的GPS定位仪，包括GPS-OEM接收板、液晶显示器、单片机、电平转换装置、单片机上电复位装置和电源，所述GPS-OEM接收板的发送端经电平转换装置连接到单片机，所述单片机连接到液晶显示器，所述单片机上电复位装置连接到单片机，所述电源连接到GPS-OEM接收板、液晶显示器、单片机和电平转换装置。本实用新型公开的GPS定位仪，结构简单、使用操作方便，信息采集与处理效率高，有效地提高了使用中的定位信息反馈时间，同时有效地提高了 GPS定位仪的定位精度，从而提高了 GPS定位仪的实用性和便利性，便于在民用市场推广。 作为一种优选，所述的GPS定位仪还包括RS232通讯接口，所述RS232通讯接口设置在GPS-OEM接收板上。通过设置的RS232通讯接口，有效地降低了 GPS定位仪的信息交互时间，提高了 GPS定位仪的信息交互效率、交互准确性和数据传输效率，从而有效地降低了 GPS定位仪在使用中的信息数据反馈时间，提高了定位仪的响应和反馈速度，提高了 GPS定位仪的实用性。作为一种优选，所述的电源为+5V恒压电源。通过设置的+5V恒压电源，供电稳定，使用安全，有效地提高了定位仪的使用安全性，提高了定位仪运行作业的稳定性，从而延长了 GPS定位仪的使用寿命。如图1所示，系统硬件电路主要由GPS-OEM接收板、液晶显示器、AT89C51单片机、RS-232电平转换、单片机上电复位和电源等部分组成。GPS-OEM板发送的串行数据经电平转换电路送至单片机串行口，经处理后通过键盘选择要显示信息，送至LCD液晶显示屏。上电复位电路为单片机上电提供上电复位。电源电路为各个电路提供稳定的+5V电源。GPS-OEM板的设置用预留的RS-232 口，在计算机上用GARMIN公司提供的软件(GARMINSensor/Smart Antenna Slftware)来进行设置。1. GPS定位原理GPS定位的基本原理是根据高速运动的卫星瞬间位置作为已知的起算数据，采用空间距离后方交会的方法，确定待测点的位置。如图2所示，假设t时刻在地面待测点上安置GPS接收机，可以测定GPS信号到达接收机的时间Λ t，再加上接收机所接收到的卫星星历等其它数据可以确定以下四个方程式
权利要求1.一种GPS定位仪，其特征在于所述的GPS定位仪包括GPS-OEM接收板、液晶显示器、单片机、电平转换装置、单片机上电复位装置和电源，所述GPS-OEM接收板的发送端经电平转换装置连接到单片机，所述单片机连接到液晶显示器，所述单片机上电复位装置连接到单片机，所述电源连接到GPS-OEM接收板、液晶显示器、单片机和电平转换装置。
2.根据权利要求1所述的GPS定位仪，其特征在于所述的GPS定位仪还包括RS232通讯接口，所述RS232通讯接口设置在GPS-OEM接收板上。
3.根据权利要求1所述的GPS定位仪，其特征在于所述的电源为+5V恒压电源。
专利摘要本实用新型公开的GPS定位仪，包括GPS-OEM接收板、液晶显示器、单片机、电平转换装置、单片机上电复位装置和电源，GPS-OEM接收板的发送端经电平转换装置连接到单片机，单片机连接到液晶显示器，单片机上电复位装置连接到单片机，电源连接到GPS-OEM接收板、液晶显示器、单片机和电平转换装置。本实用新型公开GPS定位仪，结构简单，操作方便，定位准确，定位精度高。
文档编号G01S19/42GK202870300SQ20122052562
公开日2013年4月10日 申请日期2012年10月15日 优先权日2012年10月15日
发明者张秀再, 郭业才, 赵益波, 冒晓莉, 曹金燕 申请人:南京信息工程大学