摘 要：GPS全球定位系統(tǒng)在實際生活中被廣泛應(yīng)用，是當今信息時代發(fā)展中的重要組成部分。因其具有性能好、精度高、應(yīng)用廣的特點，使其成為了迄今最好的導(dǎo)航定位系統(tǒng)。本文以北京精儀達盛科技有限公司提供的GSU-38A0 GPS接收模塊為例，介紹了GPS的通信協(xié)議。討論了基于單片機的GPS接收系統(tǒng)設(shè)計, 提出了對GPS全球定位系統(tǒng)定位信息的接收以及對各定位參數(shù)數(shù)據(jù)的提取方法，并給出了系統(tǒng)的硬件電路及軟件流程圖。通過本設(shè)計方法，本系統(tǒng)由單片機控制GPS模塊較為精確地計算和顯示日期、時間、經(jīng)度、緯度等衛(wèi)星信息。
關(guān)鍵詞 GPS；GSU-38A0；單片機；MGLS-12864
Abstract：The Global Positioning System is an very importeant part in the information time, which is widely implied in our pratical life. It's the characteristic of perfect performance, high precision and widely impliment that makes it the best navigation positioning system till now. This article has introduced the GPS correspondence agreement taking the GSU-38A0 GPS sending and receiving moule that provided by the Beijing Techshine Science and Technology Limited Company as an example. And discussed the system design on the base of single chip computer, proposed the method of the GPS system's imformation's receiving and withdrawing of the position parameter data. The article has provided the hardware circtuit and software struct. The system that the single chip computer cotrolling the GPS module can precisely calculate and show the satellite information of date, time, longitude, latitude and so on.
Key words：GPS; GSU-38A0; Microcontroller; MGLS-12864
1引言
1.1 GPS系統(tǒng)及其工作原理
全球定位系統(tǒng)（Global Positioning System 簡稱GPS）是美國第二代軍用導(dǎo)航系統(tǒng)，可實現(xiàn)全球范圍內(nèi)的實時導(dǎo)航和定位。GPS由太空衛(wèi)星、地面控制系統(tǒng)、用戶設(shè)備三個部分組成。
太空衛(wèi)星共有27顆，24顆運行，3顆備用。24顆可操作的工作衛(wèi)星以55°的傾角分布在地球上空20～200KM的6個軌道面上。這些衛(wèi)星軌道上的分布狀態(tài)使地球上的任何位置在任意時候都可以同時收到至少6顆衛(wèi)星的定位信息，這些衛(wèi)星則不斷地給全球用戶發(fā)送位置和時間的廣播數(shù)據(jù)。
地面控制系統(tǒng)主要作用有：根據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)對GPS的觀測數(shù)據(jù)計算出衛(wèi)星的星歷和衛(wèi)星鐘的改正參數(shù)等，并將這些數(shù)據(jù)注入到衛(wèi)星中去；對衛(wèi)星進行控制，對衛(wèi)星進行發(fā)布指令；接收衛(wèi)星信號，監(jiān)測衛(wèi)星狀態(tài)等。
用戶設(shè)備用于接收GPS衛(wèi)星所發(fā)出的信號，利用這些信號進行導(dǎo)航定位等工作。
GPS系統(tǒng)的基本定位原理是：每顆GPS衛(wèi)星時刻發(fā)布其位置和時間數(shù)據(jù)信號，用戶接收機可以測量每顆衛(wèi)星信號到接收機的時間延遲，根據(jù)信號傳輸?shù)乃俣瓤梢杂嬎愠鼋邮諜C到不同衛(wèi)星的距離。同時收集至少4顆衛(wèi)星的數(shù)據(jù)時，就可以算出三維坐標、速度和時間。
由于GPS具有全球覆蓋以及精度高、定位速度快、實時性好、抗干擾能力強等特點，近年來在國內(nèi)外得到了廣泛的應(yīng)用，在各個領(lǐng)域發(fā)揮了極大的作用，已成為了信息時代不可以或缺的一部分[1]。
