一种基于MSP430单片机的GPS定位系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于MSP430单片机的GPS定位系统，它包括三个基本部分：空间部分、地面控制部分、用户设备部分，所述空间部分由21颗工作卫星和3颗在轨道备用卫星组成，所述地面控制部分包括一个主控站、三个注入站和五个监测站，所述用户设备部分包括一种满足用户定位精度和动态特性要求的GPS接收机。本发明专利技术提高了定位系统定位的准确性，优化了定位系统的结构，使其具有丰富的延展性。

【技术实现步骤摘要】
一种基于MSP430单片机的GPS定位系统
本专利技术涉及卫星定位领域，尤其涉及一种基于MSP430单片机的GPS定位系统。
技术介绍
随着社会的发展和科学技术的进步，使得我们判别方向和确定距离的能力有了划时代的进步。全球卫星定位系统GPS便是近年以来开发的最具有开创意义的高新技术之一，其全球性、全能性、全天候性的导航定位、定时、测速优势必然会在诸多领域中得到越来越广泛的应用。目前，GPS技术在中国道路工程和交通管理中的应用还刚刚起步，随着中国经济的发展，高等级公路的快速修建和GPS技术的应用研究的逐步深入，其在道路工程中的应用也会更加广泛和深入，并发挥更大的作用。为了解决上述问题，本专利技术提出一种基于MSP430单片机的GPS定位系统
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术提出一种基于MSP430单片机的GPS定位系统具体的，所述GPS定位系统包括三个基本部分：空间部分、地面控制部分、用户设备部分，所述空间部分由21颗工作卫星和3颗在轨道备用卫星组成，所述地面控制部分包括一个主控站、三个注入站和五个监测站，所述用户设备部分包括一种满足用户定位精度和动态特性要求的GPS接收机。优选的，所述空间部分的24颗卫星均匀分布在6个轨道平面内，轨道倾角为55度，各个轨道平面之间相gE60度，对于地面观察者来说，位于地平线以上的卫星颗数随着时间和地点的不同而不同，最少可见到4颗，最多可以见到1IlN。优选的，所述主控站的任务是收集、处理本站和所述监测站的全部资料，编算出每颗卫星的星历和GPS时间系统，所述注入站的任务是将所述主控站发来的导航电文注入到相应卫星的储存器，所述监测站的主要任务是对每颗卫星进行观测，并向所述主控站提供卫星的观测数据，所述监测站是一个无人值守的数据采集中心，受所述主控站控制，定时将观测数据传送到所述主控站。优选的，所述GPS接收机的功能是接收卫星播发的信号，获取定位观测值，提取导航电文中的广播卫星星历、卫星时钟钟差及电离层延迟修正参数，并经历数据处理，已完成导航和定位任务。优选的，所述GPS接收机包括信号处理器、控制显示器、天线、电池、记录装置，所述信号处理器分别与所述天线、控制显示器、电池、记录装置电连接。优选的，所述GPS接收机包括天线单元与接收单元，所述天线单元由接收天线和前置放大器组成，所述接收天线包括定向天线、偶极子天线、微带天线、螺旋天线；所述接收单元包括通道单元及计算和显示单元，所述通道单元是用于接收来自天线单元的信号，经过变频放大、滤波处理，实现对GPS信号的跟踪、锁定、测量，提供计算位置的数据信息。优选的，所述定位系统还采用压力传感器来测定高度信息，以弥补GPS接收机在某些情况下，高度信息误差较大的缺陷，所述压力传感器精确测量大气压，可适用于高度计场合，并使用全部高精度的数字输出。优选的，所述定位系统的电源管理模块采用AME8801芯片，其拥有很低的静态电流和转化电压，从而使得其适用于电池电压转换，同时采用SOT-23-5封装方式，节省空间，适合便携的要求，此外，所述AME8801芯片拥有电流过载保护和温度过热保护，从而使所述电源管理模块爱恶劣的环境下不至于损坏。本专利技术的有益效果在于：所述定位系统主要用于地点的三维定位，该系统拥有的功能有目标的坐标定位，并通过压力传感器矫正高度坐标，带有时间和温度的显示和存储，并提供了流行的USB接口，方便了该系统和其它设备相连，扩展了该系统的功能和应用范围，也可进行软件的升级。该系统分为硬件和软件设计两部分，硬件采用高度集成化的芯片和当今流行的SMT(贴片封装)，使该系统能减少体积，通过采用压力传器SCP-1000改善了该系统的精度，优化了结构。由于时间关系，系统中的USB芯片FT8U232AM是将串口转换为USB数据格式，这也在一定程度上限制了该系统的功能扩展。软件方面，该系统采用模块化的设计方法，容易编写和改写，升级。附图说明图1是本专利技术结构示意图。具体实施方式为了对本专利技术的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本专利技术的具体实施方式。一种基于MSP430单片机的GPS定位系统，其特征在于，所述GPS定位系统包括三个基本部分：空间部分、地面控制部分、用户设备部分，所述空间部分由21颗工作卫星和3颗在轨道备用卫星组成，所述地面控制部分包括一个主控站、三个注入站和五个监测站，所述用户设备部分包括一种满足用户定位精度和动态特性要求的GPS接收机。所述空间部分的24颗卫星均匀分布在6个轨道平面内，轨道倾角为55度，各个轨道平面之间相gE60度，对于地面观察者来说，位于地平线以上的卫星颗数随着时间和地点的不同而不同，最少可见到4颗，最多可以见到1IlN。所述主控站的任务是收集、处理本站和所述监测站的全部资料，编算出每颗卫星的星历和GPS时间系统，所述注入站的任务是将所述主控站发来的导航电文注入到相应卫星的储存器，所述监测站的主要任务是对每颗卫星进行观测，并向所述主控站提供卫星的观测数据，所述监测站是一个无人值守的数据采集中心，受所述主控站控制，定时将观测数据传送到所述主控站。所述GPS接收机的功能是接收卫星播发的信号，获取定位观测值，提取导航电文中的广播卫星星历、卫星时钟钟差及电离层延迟修正参数，并经历数据处理，已完成导航和定位任务。所述GPS接收机包括信号处理器、控制显示器、天线、电池、记录装置，所述信号处理器分别与所述天线、控制显示器、电池、记录装置电连接。所述GPS接收机包括天线单元与接收单元，所述天线单元由接收天线和前置放大器组成，所述接收天线包括定向天线、偶极子天线、微带天线、螺旋天线；所述接收单元包括通道单元及计算和显示单元，所述通道单元是用于接收来自天线单元的信号，经过变频放大、滤波处理，实现对GPS信号的跟踪、锁定、测量，提供计算位置的数据信息。所述定位系统还采用压力传感器来测定高度信息，以弥补GPS接收机在某些情况下，高度信息误差较大的缺陷，所述压力传感器精确测量大气压，可适用于高度计场合，并使用全部高精度的数字输出。所述定位系统的电源管理模块采用AME8801芯片，其拥有很低的静态电流和转化电压，从而使得其适用于电池电压转换，同时采用SOT-23-5封装方式，节省空间，适合便携的要求，此外，所述AME8801芯片拥有电流过载保护和温度过热保护，从而使所述电源管理模块爱恶劣的环境下不至于损坏。需要说明的是，对于前述的各个方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本申请并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本申请，某一些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和单元并不一定是本申请所必须的。在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详细描述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、ROM、RAM等。以上所揭露的仅为本专利技术较佳实施例而已，当然不能本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于MSP430单片机的GPS定位系统，其特征在于，所述GPS定位系统包括三个基本部分：空间部分、地面控制部分、用户设备部分，所述空间部分由21颗工作卫星和3颗在轨道备用卫星组成，所述地面控制部分包括一个主控站、三个注入站和五个监测站，所述用户设备部分包括一种满足用户定位精度和动态特性要求的GPS接收机。

【技术特征摘要】
1.一种基于MSP430单片机的GPS定位系统，其特征在于，所述GPS定位系统包括三个基本部分：空间部分、地面控制部分、用户设备部分，所述空间部分由21颗工作卫星和3颗在轨道备用卫星组成，所述地面控制部分包括一个主控站、三个注入站和五个监测站，所述用户设备部分包括一种满足用户定位精度和动态特性要求的GPS接收机。2.一种如权利要求1所述的基于MSP430单片机的GPS定位系统，其特征在于，所述空间部分的24颗卫星均匀分布在6个轨道平面内，轨道倾角为55度，各个轨道平面之间相gE60度，对于地面观察者来说，位于地平线以上的卫星颗数随着时间和地点的不同而不同，最少可见到4颗，最多可以见到1IlN。3.一种如权利要求1所述的基于MSP430单片机的GPS定位系统，其特征在于，所述主控站的任务是收集、处理本站和所述监测站的全部资料，编算出每颗卫星的星历和GPS时间系统，所述注入站的任务是将所述主控站发来的导航电文注入到相应卫星的储存器，所述监测站的主要任务是对每颗卫星进行观测，并向所述主控站提供卫星的观测数据，所述监测站是一个无人值守的数据采集中心，受所述主控站控制，定时将观测数据传送到所述主控站。4.一种如权利要求1所述的基于MSP430单片机的GPS定位系统，其特征在于，所述GPS接收机的功能是接收卫星播发的信号，获取定位观测值，提取导航电文中的广播卫星星历、卫星时钟钟差及电离层延迟修正参数，并经历数据处理，已...

【专利技术属性】
技术研发人员：庄安琪，
申请(专利权)人：四川金英科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：四川,51