GPS手持接收機(jī)課件

BSS課件制作小組GPS手持接收機(jī)使用ISSUE1.02024/1/26課程內(nèi)容GPS概述基本操作功能設(shè)定定位和導(dǎo)航2024/1/26GPS概述前言初識(shí)GPS快速定位2024/1/26前言GPS:GlobalPositioningSystem全球定位系統(tǒng)(GPS)是本世紀(jì)70年代由美國(guó)陸海空三軍聯(lián)合研制的新一代空間衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)。其主要目的是為陸、海、空三大領(lǐng)域提供實(shí)時(shí)、全天候和全球性的導(dǎo)航服務(wù)，并用于情報(bào)收集、核爆監(jiān)測(cè)和應(yīng)急通訊等一些軍事目的，是美國(guó)獨(dú)霸全球戰(zhàn)略的重要組成。經(jīng)過(guò)20余年的研究實(shí)驗(yàn)，耗資300億美元，到1994年3月，全球覆蓋率高達(dá)98%的24顆GPS衛(wèi)星星座己布設(shè)完成。GPS是由空間星座、地面監(jiān)控和用戶設(shè)備等三大部分組成。2024/1/26前言GPS原理:

24顆GPS衛(wèi)星在過(guò)地心的6個(gè)極地軌道面上，離地面1萬(wàn)2千公里的高空上，以12小時(shí)的周期環(huán)繞地球運(yùn)行，這些衛(wèi)星全天候、實(shí)時(shí)地向地面發(fā)送衛(wèi)星星歷等定位信息，用戶接收機(jī)根據(jù)接收到的衛(wèi)星信息，實(shí)時(shí)計(jì)算所處地位置坐標(biāo)，從而達(dá)到全球性、全天候、連續(xù)的精密三維導(dǎo)航與定位的目的。在任意時(shí)刻，在地面上的任意一點(diǎn)都可以同時(shí)觀測(cè)到4顆以上的衛(wèi)星。由于衛(wèi)星的位置精確可知，在GPS觀測(cè)中，我們可得到衛(wèi)星到接收機(jī)的距離，利用三維坐標(biāo)中的距離公式，利用3顆衛(wèi)星，就可以組成3個(gè)方程式，解出觀測(cè)點(diǎn)的位置(X,Y,Z)。考慮到衛(wèi)星的時(shí)鐘與接收機(jī)時(shí)鐘之間的誤差，實(shí)際上有4個(gè)未知數(shù)，X、Y、Z和鐘差，因而需要引入第4顆衛(wèi)星，形成4個(gè)方程式進(jìn)行求解，從而得到觀測(cè)點(diǎn)的經(jīng)緯度和高程。利用差分GPS，定位精度可提高到5米。2024/1/26初識(shí)GPS導(dǎo)航鍵內(nèi)置天線開機(jī)鍵退出鍵翻頁(yè)鍵定位鍵輸入鍵顯示屏電池蓋2024/1/26初識(shí)GPS外置天線接口數(shù)據(jù)通信接口2024/1/26基本操作功能設(shè)定安裝電池開機(jī),照明,關(guān)機(jī)初始化設(shè)置基本畫面功能設(shè)定2024/1/26安裝電池機(jī)器顯示屏下部是帶一個(gè)旋轉(zhuǎn)螺點(diǎn)的電池蓋，逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)90度，取下電池蓋，按照電池正負(fù)極指示安裝電池

注：電池正負(fù)極裝錯(cuò)將導(dǎo)致無(wú)法開機(jī)2024/1/26開機(jī)握住機(jī)器使內(nèi)部天線水平面向天空，持續(xù)按開機(jī)鍵約1秒鐘后開機(jī)，機(jī)內(nèi)進(jìn)行自檢,出現(xiàn)開機(jī)畫面，隨后顯示接收狀態(tài)畫面。

2024/1/26照明開機(jī)后短暫按開機(jī)鍵可調(diào)整屏幕的背景光便于光線不好時(shí)使用2024/1/26關(guān)機(jī)按住開機(jī)鍵3秒鐘直到顯示消失2024/1/26初始化設(shè)置快速初始化功能：

自動(dòng)定位選擇國(guó)家連續(xù)搜索2024/1/26初始化設(shè)置現(xiàn)以選擇國(guó)家方式舉例如下：①開機(jī)，機(jī)器出現(xiàn)衛(wèi)星狀態(tài)畫面，此時(shí)按輸入鍵，出現(xiàn)選擇初始化方式菜單畫面:自動(dòng)定位、選擇國(guó)家、連續(xù)搜索。②按光標(biāo)鍵至“選擇國(guó)家”，再按輸入鍵，畫面進(jìn)入國(guó)家名稱列表菜單，包括所有國(guó)家和地區(qū)，其中中國(guó)分四部分，選擇合適的地區(qū)，按退出鍵，圖面回到衛(wèi)星狀態(tài)畫面，初始化完畢。2024/1/26快速定位

定位是GPS接收機(jī)最主要的功能，直接反映了GPS接收機(jī)軟硬件綜合處理水平。GPS接收機(jī)的定位速度，和它的初始狀態(tài)密切相關(guān)。熱啟動(dòng)（warmstart)15秒接收機(jī)收星定位后關(guān)機(jī)，如在4小時(shí)內(nèi)再開機(jī)。冷啟動(dòng)（coldstart）45秒GPS接收機(jī)最常用的狀態(tài)。此時(shí)星歷數(shù)據(jù)無(wú)效，其廣播周期為30秒。自動(dòng)定位（autolocate）1.5分鐘兩次定位地點(diǎn)超過(guò)300公里，兩地衛(wèi)星分布差異很大，GPS接收機(jī)不知衛(wèi)星在哪，初始值偏差大，定位解算困難。搜索天空（searchthesky）4至5分鐘

當(dāng)接收機(jī)半年未用，或困異常情況丟失了所有數(shù)據(jù)時(shí)。2024/1/26基本畫面:收星畫面黑條圖：表示接收到的衛(wèi)星信號(hào)的強(qiáng)弱，黑條越高，代表衛(wèi)星信號(hào)越強(qiáng)。定位誤差：圖右上角指示目前估計(jì)定位誤差以MT（米）或FT（英尺）為單位2024/1/26基本畫面:收星畫面工作狀態(tài)

搜索衛(wèi)星：正在搜索可視衛(wèi)星。捕獲衛(wèi)星：正在從可視衛(wèi)星中收取信息，但目前信息量還不足以計(jì)算出二位位置。2D導(dǎo)航（二維導(dǎo)航）：在至少收到3顆具有良好幾何因子的衛(wèi)星后，機(jī)器會(huì)進(jìn)行二維定位，如出于差分狀態(tài)會(huì)顯示“2DDiff”（二維差分）3D導(dǎo)航（三維導(dǎo)航）：在至少收到4顆具有良好幾何因子的衛(wèi)星后，機(jī)器會(huì)進(jìn)行三維定位，如出于差分狀態(tài)會(huì)顯示“3DDiff”（三維差分）不能使用：不正確的初始化或不正常的衛(wèi)星狀態(tài)，接收機(jī)處于不能使用狀態(tài)，關(guān)機(jī)后重新開機(jī)，進(jìn)行初始化。模擬：接收機(jī)處于模擬方式。2024/1/26基本畫面:數(shù)據(jù)查詢畫面“航程”處可供選擇的數(shù)據(jù)有：航程、均速、極速、累計(jì)、計(jì)時(shí)“高度”處可供選擇的數(shù)據(jù)有：高度、漁區(qū)、累計(jì)、計(jì)時(shí)、航程您還可以按輸入鍵對(duì)其數(shù)值進(jìn)行重設(shè)（reset？）2024/1/26基本畫面:航跡畫面左上端為顯示比例，在該處按輸入鍵，按上、下光標(biāo)鍵調(diào)節(jié)您所需的顯示比例范圍（0.5KM-600KM），選擇好比例范圍后按輸入鍵退出。2024/1/26功能設(shè)定:航跡設(shè)定在航跡畫面中，向右移動(dòng)光標(biāo)鍵，至右上角的“鉛筆”符號(hào)處，按輸入鍵進(jìn)入“航跡設(shè)定”和“圖形設(shè)定”畫面。選擇“航跡設(shè)定”進(jìn)入航跡設(shè)定菜單2024/1/26功能設(shè)定:航跡設(shè)定

記錄航跡：OFF(不記錄航跡)WRAP(記滿后從頭覆蓋)FILL(記滿后停止記錄)

記錄方式：自動(dòng)和時(shí)間間隔可調(diào)兩種方式清除航跡：清除所走航跡2024/1/26功能設(shè)定:面積設(shè)定在航跡設(shè)定頁(yè)面中，將光標(biāo)移至右下角“面積？”處，按輸入鍵可進(jìn)入航跡面積畫面。GPS12系列可以自動(dòng)對(duì)封閉的曲線求面積。在每一次求面積之前，都應(yīng)先進(jìn)入“航跡設(shè)定”畫面，清除原有航跡。2024/1/26功能設(shè)定:圖形設(shè)定設(shè)計(jì)航跡畫面顯示參數(shù)2024/1/26基本畫面:行進(jìn)航線畫面在該畫面可對(duì)各航點(diǎn)之間的路程時(shí)間和距離進(jìn)行查詢，或清除該航線在“正？”或“反？”處，按輸入鍵確認(rèn)，決定您的行進(jìn)方向。2024/1/26基本畫面:導(dǎo)航畫面在該畫面按輸入鍵（左圖）可以選擇羅盤導(dǎo)航（中圖）或公路導(dǎo)航（右圖）兩種方式。2024/1/26基本畫面:功能設(shè)定畫面該畫面是手持機(jī)的最主要畫面之一，在該畫頁(yè)中你可以對(duì)所有涉及手持機(jī)系統(tǒng)設(shè)置的內(nèi)容進(jìn)行查詢和修改。2024/1/26功能設(shè)定:操作設(shè)定

模式:

正常（Normal）模擬（Simulat)省電

時(shí)差：我國(guó)應(yīng)為東8區(qū)，即應(yīng)輸入+08:00

2024/1/26功能設(shè)定:導(dǎo)航設(shè)定標(biāo)位格式:hddd.ddddd°hddd°mm.mmm′hddd°mm′ss.s″

也包括用戶自定義（UserGrid）輸出格式。

座標(biāo)系統(tǒng)：一般為WGS84。

單位:

有公制、航海和英制三種

方向：正北的定義，有自動(dòng)、設(shè)定、網(wǎng)格和正北四種。2024/1/26功能設(shè)定:接口設(shè)定

NMEA/NMEA：

GPS以國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的NMEA0180、0182、0183(1.5/2.0)等協(xié)議輸出衛(wèi)星定位的有關(guān)信息。RTCM/NONE：

接收RTCMSC－1042.0的實(shí)時(shí)差分校正數(shù)據(jù)，波特率300－9600波特可任意調(diào)節(jié)，GPS差分后精度可達(dá)1－5米。2024/1/26定位和導(dǎo)航建立航點(diǎn)單點(diǎn)定位求平均導(dǎo)航操作2024/1/26定位和導(dǎo)航GPS接收機(jī)兩大主要用途為：定位導(dǎo)航GPS12系列內(nèi)存大，可以存貯單點(diǎn)500個(gè)

存點(diǎn)操作：輸入經(jīng)緯度；記錄當(dāng)前位置導(dǎo)航操作：?jiǎn)吸c(diǎn)導(dǎo)航；航線導(dǎo)航GPS12系列3D導(dǎo)航的定位精度可達(dá)15米2024/1/26建立航點(diǎn)：輸入經(jīng)緯度直接輸入經(jīng)緯度建立航點(diǎn)：1.連續(xù)按翻頁(yè)鍵或退出鍵，直到功能設(shè)定畫面。2.按上、下光標(biāo)鍵移光標(biāo)至第2行“航點(diǎn)”，按輸入鍵，顯示航點(diǎn)畫面。3.按光標(biāo)鍵，移光標(biāo)到“名稱”處，按輸入鍵，再用光標(biāo)鍵選擇所要的存貯點(diǎn)編號(hào)或名稱，例如“HC”。然后按輸入鍵，再按上、下光標(biāo)鍵將光標(biāo)移至經(jīng)緯度處。2024/1/26建立航點(diǎn)：輸入經(jīng)緯度4.按輸入鍵后，輸入航點(diǎn)的緯度和經(jīng)度，方法如前所述。其中北緯N，東經(jīng)E也是用上、下光標(biāo)鍵選擇。5.畫面下部共有四個(gè)選項(xiàng)：改名，更新，去除，完成。6.按輸入鍵確認(rèn)，光標(biāo)落在“完成”處，再按輸入鍵回到主菜單。2024/1/26按定位鍵記錄當(dāng)前位置建立航點(diǎn):GPS定位以后，在到達(dá)我們所需要的位置時(shí)，按一下定位鍵，機(jī)器立刻存儲(chǔ)剛才按鍵瞬間所處位置畫面。GPS自動(dòng)給出存儲(chǔ)點(diǎn)的編號(hào)及記錄的經(jīng)緯度，可按輸入鍵確認(rèn)此編號(hào)為存儲(chǔ)點(diǎn)名。建立航點(diǎn)：記錄當(dāng)前位置2024/1/26單點(diǎn)定位求平均按定位鍵顯示如圖用光標(biāo)鍵將光標(biāo)移至“平均？”處，“平均”反白，按輸入鍵，此時(shí)機(jī)器開始自動(dòng)平滑“誤差”處平滑參考值，數(shù)字越小，精度越高。待“誤差”處數(shù)字固定不變或達(dá)到期望值時(shí)，將光標(biāo)移到“存入”處，按輸入鍵，存點(diǎn)完畢。長(zhǎng)時(shí)間求平均操作可以提高單點(diǎn)定位的精度，最大限度的縮小誤差值。2024/1/26導(dǎo)航操作：?jiǎn)吸c(diǎn)導(dǎo)航

按導(dǎo)航鍵，顯示航點(diǎn)畫面。用光標(biāo)鍵選中要駛向的航點(diǎn)編號(hào)或名稱。按輸入鍵確認(rèn)后，GPS自動(dòng)轉(zhuǎn)至導(dǎo)航畫面，并計(jì)算出到現(xiàn)在位置的方位角和距離等導(dǎo)航參數(shù)。2024/1/26導(dǎo)航操作：航線導(dǎo)航

編制航線:

建立航線上的各航點(diǎn)（同前）。調(diào)出功能設(shè)定畫面，移光標(biāo)至“航線”按輸入鍵，顯示出航線畫面。按輸入鍵，用上、下光標(biāo)鍵輸入航線編號(hào)（0-19）。再按輸入鍵確認(rèn)，光標(biāo)自動(dòng)移至航點(diǎn)處。輸入鍵輸入航點(diǎn)編號(hào)（或名稱），并按輸入鍵確認(rèn)，以后按同樣方法輸入航線上的全部航點(diǎn)。輸入完畢后，按翻頁(yè)鍵回到功能設(shè)定畫面。2024/1/26

按設(shè)定的航線導(dǎo)航:

用