基于ARM9與WindowsCE的車輛GPS定位信息采集系統(tǒng)
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因為繪制的是二維圖形，故只能將半球坐標系壓縮到觀測者所在的平面內(nèi)(稱這個面為基礎面)，圖上所表示出的衛(wèi)星的位置實際為衛(wèi)星在該平面的投影點，該坐標系的參數(shù)有2個，一個是表達衛(wèi)星的投影點和觀測者的方位關系的方位角；另一個是表達衛(wèi)星真實所在位置以基礎面為準與觀測者所構成的仰角關系的仰角。有了這2個參數(shù)就能在該坐標系中唯一確定一個具有物理意義的點。本系統(tǒng)設計中，設計簡單的坐標系，它有2個同心圓和4條直線組成。繪制出衛(wèi)星視圖之前進行的簡單的坐標變換算法思想為：將衛(wèi)星實際的方位角、仰角立體坐標轉換為平面內(nèi)的橫縱(PX、PY)坐標，具體表示如式(2)所示。其中，(POX，POY)分別為兩同心圓原點(看作是觀測點)在LCD上的像素坐標，而T為對話框窗體客戶區(qū)長度的1／4。
3．5 串口接收的實現(xiàn)
完成GPS定位信息的采集，需要實現(xiàn)的串口主要的API函數(shù)包括：
1)打開串口函數(shù)。原型為Open(LPT OpenPort(LPCTSTRPort，int BaudRate，int DataBits，int StopBits，int Parity)。其中，Port代表串口名，如COMl等，BaudRate為波特率，DataBits為數(shù)據(jù)位；StopBits為停止位，Parity為奇偶校驗。
2)關閉串口函數(shù)。該函數(shù)在程序操作串口發(fā)生錯誤時使用，用于關閉該串口。實現(xiàn)的主要方法是：先判斷串口操作句柄hComm的值是否為INVALID_HANDLE_VALUE，如果是，則調(diào)用SetCommMask()，將上述代碼段中的EV_RXCHAR改為0，然后清除緩沖區(qū)，再利用CloseHandle函數(shù)關閉串行口操作句柄。
3)添加打開串口單擊事件代碼，通過創(chuàng)建一個串口接收線程和顯示線程來實現(xiàn)。
4)串口接收線程CommRecvTread()與回調(diào)函數(shù)OnCommRecv()。串口接收線程為一個無限循環(huán)，它不斷查詢串口接收線程退出事件m_Exit-ThreadEvent。如果退出事件有效，則該循環(huán)結束退出。如果調(diào)用讀串口函數(shù)查詢得知接收到數(shù)據(jù)，則調(diào)用串口接收成功回調(diào)函數(shù)0nCommRecv()。
4 實驗數(shù)據(jù)及分析
設置好串口參數(shù)后，打開串口COMl，既可獲取實驗數(shù)據(jù)。圖7為在某型軍車上一次實測的數(shù)據(jù)。實測數(shù)據(jù)界面拍攝的時間為2009年11月10日晚上9點45分，地點為某訓練場。數(shù)據(jù)在靜止的狀態(tài)下測得。該定位顯示的數(shù)據(jù)包括“原始數(shù)據(jù)”和解析后“經(jīng)緯度、時間、海拔”等信息。通過分析圖7(a)界面的數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，$GPGSV語句有兩條，而在“星數(shù)”對應的Edit框中顯示的定位所用衛(wèi)星數(shù)為8，由于每一條GPGSV最多能顯示4顆衛(wèi)星的信息，故$GPGSV語句為兩條。這說明星數(shù)與$GPGSV語句數(shù)是吻合的。而獲取有效的GPS定位信息，至少需要4顆定位衛(wèi)星。這也說明此次數(shù)據(jù)是有效的定位數(shù)據(jù)。本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/151616.htm
該界面顯示的經(jīng)緯度信息分別為N：38°3．6788’，E：114°29．1765’；其中，N代表北緯，E代表東經(jīng)。而用GoolgeEarth軟件查閱數(shù)據(jù)可知，石家莊軍械學院南門的精確經(jīng)度／緯度信息為：北緯38°3．1650’，東經(jīng)114°29．0046’，軍械學院西門的精確經(jīng)度／緯度信息為：北緯38°3．394O’，東經(jīng)114°28．5432’。通過與二者的經(jīng)緯度信息比對發(fā)現(xiàn)，界面實時顯示的精度和緯度信息非常精確。通過實
時比對標準的北京時間，說明時間和日期信息顯示也完全正確。
速度信息在靜止情況下測得，故理想的速度為0 k／s。而實際測得數(shù)據(jù)分別為0．060 00 k／s，前文已論述，1 k／s換算成標準的速度信息約0．514 444 m／s，故測得的速度誤差分別約為O．030 867 m／s?？梢钥闯?，測量的速度誤差相對而言是很小的。
界面顯示的海拔信息為：68．800 00 m。而通過石家莊市規(guī)劃局提供的資料可知：石家莊市區(qū)二環(huán)路內(nèi)地勢西北高，海拔高度為81．5 m，東南低，海拔高度為64．3 m。測得的海拔高度還是存在微小的誤差。這可能跟接收的GPS信號的漂移有關。從圖7(b)部分的衛(wèi)星視圖可以看出，衛(wèi)星與觀測點的方位關系能清晰的表示，而且衛(wèi)星的編號也能實時顯示，從上到下依次分別為：23、17、3、4、19、20、32、11。
5 結論
GPS定位為單點定位，用一臺接收機觀測衛(wèi)星，獨立定出觀測點在WGS-84(地心坐標)中的絕對位置。系統(tǒng)以ARM9為嵌入式微處理器，以WindowsCE為嵌入式操作系統(tǒng)，通過串行口實現(xiàn)GPS接收機與ARM之間的通信，構建了某型軍車的GPS定位信息采集系統(tǒng)。實驗表明：該系統(tǒng)能實時顯示精度較高、持久有效的GPS定位數(shù)據(jù)，具有重要的實用價值和參考意義。
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