北斗_GPS_GLONASS组和导航接收机上位机软件的设计和开发.doc

北斗_GPS_GLONASS组和导航接收机上位机软件的设计和开发史伟艳（陕西长岭电子科技有限责任公司，陕西西安 710071）摘 要：本文基于组合导航接收机的研制背景，对在 北斗_GPS_GLONASS组和导航接收机上位机软件的设计和开发 史伟艳 （陕西长岭电子科技有限责任公司，陕西西安 710071） 摘 要：本文基于组合导航接收机的研制背景，对在VB环境中开发上位机软件进行了详细的说明,其中包括上位机与下位机之间的数据通信、 数据的实时显示、操控指令的生成、用户界面的设计等等。其后，通过与下位机连接，运行组合导航接收机程序验证了上位机软件开发的正确 性、实用性、直观性。 关键词：模块化设计；组合导航接收机；上位机软件；VB；数据通信 中图法分类号: TP301 文献标识码: A 文章编号：1003-9767(2011)10-0102-03 近些年来，卫星导航系统在我国的国民经济建设和社会服务中 的应用越来越广阔，已经发展成为一个巨大的产业，拥有自己的卫星 导航系统，也是一个国家综合实力的重要标志。美国的GPS（全球卫 星定位系统）是最具有开创意义的卫星导航系统，其全球性，全能 性，全天候性的导航定位，定时，测速优势在诸多领域都有广泛的应 用。俄罗斯的GLONASS系统与GPS有很多的相同性。而我国的北斗 卫星导航系统（COMPASS）是自主开发并具有完全知识产权，覆盖 我国本土及周边区域的卫星导航系统。 虽然当前我国的北斗卫星系统发展迅速，但是其它两个系统，尤 其是GPS系统在我国的应用十分广泛，发展的相对成熟。所以在拥有 自主产权的北斗卫星系统保障的同时，兼容GPS和GLONASS这两个 导航系统来达到最佳的导航效果无疑是备份保障系统最经济可行的方 案。这种COMPASS+GPS+GLONASS模式的兼容性接收机就是组合导 航接收机。 1.组合导航接收机功能简介 组合导航接收机最基本的功能是接收北斗卫星信号，通过解算 得到用户位置，速度，时间等信息，同时内嵌可以接收和处理GPS信 号，GLONASS信号的模块。三系统可以人工切换使其工作在单一系 统模式，也可以切换到多系统模式下工作，同时还可以根据各系统状 态自动切换到最佳导航状态。 在工作的同时组合导航接收机还会实时上传导航数据给上位机， 为了用户可以方便直观的了解数据中蕴含的信息，同时控制接收机根 据需要传送测量等信息，就需要开发上位机软件。本文介绍的就是为 这种组合导航接收机设计开发的上位机软件。该软件不仅可以应用于 这种组合接收机，也适用于北斗接收机。 2.上位机软件需求 根据组合导航接收机开发的特点，上位机软件首先要满足对北 斗卫星信息的接收处理，显示和调试的需求，要能够根据通讯协议自 动生成指令控制接收机进行复位，历书加注，输出设置等，还要操控 接收机输出原始导航电文，卫星信息，定位信息等。同时对上传的信 息要能够进行解析，并且以直观的形式显示出来，以方便开发人员调 试、测试接收机，也可以使用户对接收机的导航情况一目了然。其 次，上位机软件还需要对嵌入GPS和GLONASS模块后的组合接收机 输出的信息进行控制和解析处理，并实时显示，同时还要具有对上传 数据的存储功能。 3.上位机软件的开发 3.1开发环境 组合导航接收机上位机软件开发选用了VB 6.0 ，使用了窗体，控 件，事件驱动等编程机制，采用单文档/视图结构，MDI窗体，使界面 简洁美观。 3.2结构分析 组合导航接收机是一个实时系统，上位机软件必须根据用户对 数据的不同需要自动生成特定的命令发送给下位机，还要能够让用户 通过人机接口界面对接收机进行复位，信息注入，初始设置等，同时 实时接收下位机（DSP）回传的数据，并根据传输协议进行解析，显 示。软件结构如下面图1。 3.3界面设计 界面是上位机人机交互的接口，也是信息显示的主要场所。界面 设计的首要任务是让各类信息显示清晰明了，并且实时更新。同时界 面设计还要从用户的角度要求友好和易于操作。当然，任何软件在设 计之初都要考虑到以后的升级和移植，本软件也不例外。 上位机软件采用菜单和MDI父子窗口的框架。父窗口为程序中的 所有子窗口提供工作空间，当父窗口被最小化时，所有子窗口也都被 最小化，只有父窗口的图标显示在任务栏中。父窗口可以包含很多不 同样式的子窗口，完全能够满足将来可能的功能扩充。 根据组合导航接收机的特点，上位机软件主界面(父窗口)又分为 菜单区，发送功能区，选择区，子窗口活动区(实时信息解析显示子 窗口，各种设置子窗口)。 发送功能区有发送指令的选择，根据不同指令打开指令设置窗 口供用户进行设置，设置完成后，软件会自动根据协议完成计算，校 验等工作，并且生成接收机可以接收的指令填到发送数据预览区(预 览区的作用是方便上位机和下位机联机