四全球定位系统认识和设备使用.pptVIP

任务二、用GPS模块进行定位 二、相关知识 图4-2-16 u-center软件界面 图4-2-21 具体意义解释 图4-2-22 不同工作界面选择按钮 任务二、用GPS模块进行定位 三、复习与思考 如果定位信号很不好，如何查询故障原因？ 任务三、在地图上添加GPS模块定位数据 一、任务内容 用RS232串口将GPS终端模块与计算机连接。 将模块上的天线与电源连接好。注意天线位置调整到信号接收比较强的位置（一般要靠近窗口位置，不要有高大建筑物遮挡）。 通电，打开计算机。 （一）硬件连接 （二）软件设置 图4-3-4 打开地图 图4-3-6 地图导入 图4-3-8 选择MCF文件 图4-3-9 文件修改 图4-3-10 显示添加数据的位置 4.误差分析 图4-3-11 误差点显示 图4-3-12 误差分析 数据添加成功，则可在相应地图上看见添加的点。 如果添加不成功，则重新检查程序是否正确。 可按照以下步骤逐一检查排除故障： 修改的程序是否与显示地图的文件扩展名前名称一致。 程序修改是否在英文状态下进行，特别是标点符号注意要在英文状态下。 程序语法是否正确。 以上均检查无异，则可见实训结果。 （三）实训结果 任务三、GPS模块定位数据使用 二、相关知识 1．GPS接收机的基本结构 GPS接收机主要由GPS接收机天线单元、GPS接收机主机单元和电源三部组成。天线单元的主要功能是将GPS卫星信号非常微弱的电磁波转化为电流，并对这种信号电流进行放大和变频处理。而接收机单元的主要功能是对经过放大和变频处理的信号电源进行跟踪、处理和测量。 （一）GPS接收机的结构原理 2．天线单元 天线单元由接收天线和前置放大器两个部件组成。其基本功能，是接收GPS卫星信号，并把卫星信号的能量转化为相应的电流量，经过前置放大器，将微弱的GPS信号电流予以放大，送入频率变换器进行频率变换，以便接收机对信号进行跟踪和量测。 金属反射器 滤波放大器 金属底板 介质 接口 连接器 单极天线 带扼流圈天线 锥形天线 3．接收单元 GPS信号接收机的接收单元主要由信号通道单元、存储单元、计算和显示控制单元、电源等四个部分组成。 根据不同的观测点，GPS接收机有多种不同的分类。 1、按接收机的用途分类 根据接收机的用途，可分为导航型、测量型和授时型接收机。 2、按接收机接收的卫星信号分类 接收机所接收的卫星信号的频率，可分为码相位接收机、单频接收机(L1)、双频接收机(L1,L2) 和信标接收机。 （二）GPS接收机分类 3、按接收机的通道数分类 根据接收机信号通道的类型，可分为多通道接收机、序贯通道接收机和多路复用通道接收机。 4、按接收卫星系统分类 （1）单星系统 （2）双星系统 （3）多星系统 5、按接收机的作业模式分类 （1）静态接收机 （2）动态接收机 6、按接收机的结构分类 （1）分体式接收机 （2）整体式接收机 （3）手持式接收机 7、按接收机的工作原理分类 根据接收机的工作原理可分为码相关型接收机、平方型接收机和混合型接收机。 任务三、GPS模块定位数据使用 三、复习与思考 1.如果定位数据添加不成功，如何检查程序问题？ 2.试述GPS接收机的结构原理。 3.GPS接收机包括哪两大部分?各有什么主要功能? 4.GPS接收机是如何分类的? 6.GPS动态定位原理 GPS动态测量是利用GPS卫星定位系统实时测量物体的连续运动状态参数。如果所求的状态参数仅仅是三维坐标参数，就称为GPS动态定位。如果所求的状态参数不仅包括三维坐标参数，还包含物体运动的三维速度，以及时问和方位等参数，这样动态测量就称为导航。 7.GPS定位的误差来源及对策 1)与GPS卫星有关的误差 卫星星历误差 卫星星历误差是指卫星星历给出的卫星空间位置与卫星实际位置间的偏差，由于卫星空间位置是由地面监控系统根据卫星测轨结果计算求得的，所以又称为卫星的轨道误差。 卫星钟差 所谓时钟误差是指卫星钟误差，以及接收机钟误差。 2)卫星信号传播误差 卫星信号传播误差包括：信号穿过地球上空电离层和对流层时所产生的误差，以及信号到达地面时产生反射信号而引起的多路径干扰误差。 电离层传播误差 电离层是指地球上空50～1000km之间的大气层。 对流层传播误差 从地面起向上到距地面40km的大气层称为对流层。 多路径效应影响 所谓多路径效应，是指接收机天线除直接收到卫星的信号外，尚可能收到经天线周围物体反射的卫星信号，两种信号叠加将会引起天线相位中心位置的变化。 3)与接收设备有关的误差 在GPS定位测量中，与用户接收设备有关的误差主要包括：观测误差、接收机钟差、天线相位中心偏移误差。 4)其它误差来源 在GPS定位中，除了上述各种误差外，卫星钟和接