基于TMS320F2812物探GPS接收機(jī)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

由圖5可見(jiàn)，所測(cè)的點(diǎn)都包含在半徑為1．05 m的圓內(nèi)，具體計(jì)算的各個(gè)點(diǎn)的定位實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)見(jiàn)表1所示。
從表1可知，所測(cè)數(shù)據(jù)中精度半徑最大的為1．05 m。而各個(gè)點(diǎn)的圓概率誤差半徑(CEP)最大值為o．5 m，這些數(shù)據(jù)小于接收機(jī)的標(biāo)定位置精度1．042 m(CEP)(由2．5 m(2DRMS)換算來(lái))。
3．2 動(dòng)態(tài)測(cè)試方案與分析
為了在運(yùn)動(dòng)中檢驗(yàn)測(cè)量精度設(shè)計(jì)了本項(xiàng)實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)在西操場(chǎng)上，沿預(yù)操場(chǎng)的第一跑道和第三跑道繞行一周后回到原點(diǎn)，分別進(jìn)行4次實(shí)驗(yàn)。繞行過(guò)程中保持勻速。對(duì)所采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行提取、轉(zhuǎn)換處理后，用Matlab軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行仿真，將實(shí)測(cè)經(jīng)緯度換算成距離單位后，畫(huà)出4次實(shí)驗(yàn)的軌跡圖見(jiàn)圖6。

圖6中，里面兩圈是在第一跑道線上，外面兩圈是在第三跑道線上的軌跡圖，每條跑道寬1．2 m，這兩條線間的距離為2．4 m。雖然在行走過(guò)程中所得到的軌跡點(diǎn)與直線軌跡存在誤差，但是大致上還是比較理想的。實(shí)驗(yàn)軌跡相距最大偏離距均在1 m以內(nèi)，與靜態(tài)定位精度基本一致。
分析其中最大偏差部分析其存在誤差的主要原因是：在行走過(guò)程中，由于不能始終保持天線在一個(gè)水平面上，以及未能保證行走的路線完全重合所造成的?？傮w來(lái)講，該定位軌跡圖能較好地反應(yīng)實(shí)際的形狀。說(shuō)明該GPS模塊動(dòng)態(tài)定位性能還是比較好的，可以用于較準(zhǔn)確的實(shí)時(shí)導(dǎo)航。
綜合靜態(tài)和動(dòng)態(tài)測(cè)試結(jié)果表明，使用的新月-HC12AGPS模的圓概率誤差半徑(CEP)最大值為0.763 9m，小于其標(biāo)定位置精度1.042m(CEP)，說(shuō)明廠家提供的精度參考值可靠。
所得到的單點(diǎn)的精度半徑(100％點(diǎn))約2m，小于生產(chǎn)廠家給的(2．5m)，說(shuō)明該模塊可以滿足多數(shù)情況下物探測(cè)網(wǎng)的平面測(cè)量精度要求，表明系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案可行。

4 結(jié)語(yǔ)
本文通過(guò)對(duì)整個(gè)接收機(jī)系統(tǒng)的研究和設(shè)計(jì)，主要得到以下結(jié)論：
(1)所選用的GPS-OEM定位精度能滿足設(shè)計(jì)需求。在配合使用右旋極化陶瓷介質(zhì)天線進(jìn)行的單機(jī)靜態(tài)測(cè)試結(jié)果表明，單點(diǎn)定位精度小于1m，由4次動(dòng)態(tài)測(cè)試可得該接收機(jī)的導(dǎo)航的最大偏差也在1 m左右，能滿足大多數(shù)地球物理勘探的平面測(cè)量精度要求。
(2)設(shè)計(jì)GPS接收機(jī)系統(tǒng)的整體思路是正確的。選用中低檔的GPS-OEM來(lái)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)單點(diǎn)定位精度較高、價(jià)格適中的GPS接收的思路是正確的，實(shí)現(xiàn)了用中低檔GPS-OEM和較好的接收天線來(lái)研制高精度GPS接收機(jī)的設(shè)想，也為后續(xù)的設(shè)計(jì)者提供了借鑒。
(3)提出的整體的設(shè)計(jì)方案是可行的。選用DSP芯片和GPS-OEM板開(kāi)發(fā)GPS接收機(jī)是可行的，能達(dá)到實(shí)時(shí)定位的功能要求；選用的TMS320-F2812DSP芯片能滿足實(shí)時(shí)性的要求。其中所設(shè)計(jì)的DSP模塊電路可以能滿足系統(tǒng)要求。