GPS运动目标取及轨迹呈现.doc
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目录目录 1前言 21 定位信息的接收和提取 21.1 初始化串口 21.2 定位信息的接收 31.3 定位信息的提取 32 坐标变换 53.参数转换 63.1七参数与三参数的概论 63.2七参数与三参数的理论性试验 7一、 大地高对坐标转换的影响 7二、 七参数与三参数对坐标转换的影晌 7三、大地高转换为正常高 74.求取转换参数的一些方法 85.小结 8参考文献 9前言全球定位系统（GPS）是近年来开发的最具有开创意义的高新技术之一，其全球性、全能性和全天候性的导航定位、定时和测速优势必然会在诸多领域中得到越来越广泛的应用在实际应用中，GPS 接收机输出的定位信息是通过RS232 串口传递给计算机，计算机主程序需要将GPS定位信息进行判别并提取所需要的有用数据（如目标当前的经纬度坐标、海拔、速度和时间等）由于GPS 使用的坐标系WGS-84 与我国采用的坐标系不同，因此还需要将经纬度坐标进行坐标变换使其适应当地坐标系，再将当前目标显示在电子地图上本文就针对当前比较普及的GPS，对其卫星定位信息的接收及其定位参数提取的实现和坐标转换的方法予以介绍1 定位信息的接收和提取GPS 接收机主要由GPS 接收天线、变频器、信号通道、微处理器、存储器以及电源等部分组成。
GPS接收机只要处于工作状态就会按照指令把接收并计算出的GPS 导航定位信息（NEMA0183 语句）通过串口传送到计算机中计算机从串口读取数据有多种方法，Windows 中提供了一个串口通讯控件（MSComm），MSComm 控件可以采用轮询或事件驱动的方法从端口获取数据比较常用的事件驱动方法：有事件（如接收到数据）时通知程序在程序中需要捕获并处理这些通讯事件这样可以很简单地利用串口进行通讯在使用它之前，应将控件加在应用程序的对话框上然后再用ClassWizard 生成相应的对象1.1 初始化串口该控件有很多自己的属性，可以通过它的属性窗口来设置，也可以用程序设置建议采用程序设置，这样更灵活if(m_ComPort.GetPortOpen())//设置串口配置信息前，先要关闭串口；m_ComPort.SetPortOpen(FALSE);m_ComPort.SetCommPort(1); //指定使用的串口为com1；m_ComPort.SetInBufferSize(1024);//设置输入缓冲区的大小；m_ComPort.SetOutBufferSize(512);//设置输出缓冲区的大小；m_ComPort.SetInputMode(1); //设置输入方式为二进制方式；m_ComPort.SetSettings("9600,n,8,1");//设置波特率等参数；m_ComPort.SetRThreshold(1);//设置为每接收一个字符就触发一个OnComm 事件；m_ComPort.SetInputLen(0); //设置为0时，程序将读取缓冲区的全部字符；if(!m_ComPort.GetPortOpen()) //打开串口；m_ComPort.SetPortOpen(TRUE);1.2 定位信息的接收在设置通讯口后，采取效率比较高的事件触发方式完成对GPS 定位信息的接收。
在使用事件驱动法设计程序时，每当有新字符到达，或端口状态改变，或发生错误时，MSComm 控件将触发On-Comm 事件， 而应用程序在捕获该事件后， 通过检查MSComm 控件的CommEvent 属性可以获知所发生的事件或错误，从而采取相应的操作这种方法的优点是程序响应及时，可靠性高代码如下：void CCommDlg:: OnCommCom1(){// TODO: Add your control notification handlercode hereVARIANT m_input1;COleSafeArray m_input2;LONG Length,i;BYTE data1[1024];if(m_ComPort.GetCommEvent()==2) //comEvReceiv 事件，有数据到达{m_input1= m_ComPort.GetInput(); //读缓冲区m_input2=m_input1;Length=m_input2.GetOneDimSize(); //接收缓冲区的字符数目for(i=0;i 对GPS 进行信息提取必须首先了解信息的数据格式，GPS 接收机使用的是NMEA-0183 的传输协议，NMEA-0183 的信息格式一般如下所示：$aaaaa,df1,df2,....[CR][LF]所有的信息由$开始，以换行结束，紧跟着$后的5个字符解释了信息的基本类型，多重的信息之间用逗号隔开不需要了解NMEA — 0183 通讯协议的全部信息，仅需要从中挑选出所需要的那部分定位数据，最常见的几种类型为：GPGGA（GPS 定位数据）、GPGLL（地址位置和经纬度）、GPZDA（日期和时间）、GPVTG （方位角对地速度）、GPRMC（GPS 推荐的最短数据，有经纬度、日期和时间、天线移动速度）等对于通常的情况，定位数据如经纬度、速度、时间等均可以从“$GPRMC”帧中获取得到，该帧的结构及各字段释义如下：$GPRMC,<1>,<2>,<3>,<4>,<5>,<6>,<7>,<8>,<9>,<10>,<11>*hh 如需要从其他类型帧获取数据，处理方法是完全类似下面对缓存Data 中的数据进行解帧处理的主要代码，本文只提取时间、日期、经度、纬度、分别保存在CString型变量 m_sTime、m_Data、m_sPositionY和m_sPositionX中CString m_sTime,m_Data,m_sPositionY,m_sPositionX;int CountID；//逗号计数器BOOL Flag；//帧头是“$GPRMC”时设为TRUE;for(inti=0;i 要使GPS定位信息正确地显示在数字地图上，必须将GPS 定位结果即大地坐标（L，B）转换为本地高斯平面坐标（x，y）一般要通过两步转换，首先将WGS-84 的大地坐标（L，B）转换为对应于WGS-84 椭球的高斯坐标平面（x84，y84），然后再经过平面坐标转换，将高斯平面坐标（x84，y84）强制符合到本地高斯平面坐标系统，以实现GPS 定位信息在数字地图中的正确匹配由已知的参心大地坐标系中点的大地纬度和大地经度（B, L），求相应的高斯投影直角坐标（x, y）的公式, 称为高斯投影正算公式L、B 为转换前的经纬度坐标；x、y 为转换后的高斯坐标；L0为投影带的中央经线坐标；C0、C1、C2、C3 为与点位无关而只与椭球参数有关的常数3.参数转换由于GPS采用的时WGS一84坐标系统，而在我国大多使用北京54坐标和西安80坐标这三种坐标系所采用的椭球及椭球参数是不同的，因此坐标系中是没有一种严密的数学模型来进行坐标转换的要进行坐标转换就需要求解转换参数，而七参数法是应用比较广泛的方法之一3.1七参数与三参数的概论首先需要阐述的是同一个椭球内部的坐标转换是严密的，如北京54坐标系的BLH和TM投影格网坐标之间的转换是绝对严密白勺；而不同的椭球之间的坐标转换是不严密的，如WGS一84和北京54之间，这也是为什么不同的工区有不同的转换参数的原因。 我们城市测量主要是进行较小区域内两个椭球间的坐标转换，一般而言比较严密的是用七参数法(包括布尔莎模型，一步法模型，海尔曼特等)，即x平移，Y平移，z平移，x旋转，Y旋转，z旋转，尺度变化K要求得七参数就需要在一个地区需要3个以上的已知点，如果区域范围不大，最远点间的距离不大于30Km(经验值)，这可以用三参数(莫洛登斯基模型)，即x平移，Y平移，z平移，而将x旋转，Y旋转，z旋转，尺度变化K视为0，所以三参数只是七参数的一种特例3.2七参数与三参数的理论性试验理论上讲，WGS-84坐标系和北京54坐标系之间的转换是在两个椭球体下面的空间坐标的平移和旋转，也就是WGS-84坐标系下的XYZ和北京54坐标系下的x’Y’z’的转换，我们知道WGS-84坐标系的XYZ通过技术手段可以精确获得，但是由于历史原因，北京54坐标系的大地高通常不能精确确定，那么大地高的精度对参数的求取到底有到达的影响呢?对此，我。
