GPS定位信息提取及應用

摘要：描述了GPS與手持終端串口通信的方法，并在WinCE6．0操作系統下提取GPS的定位信息，采用NMEA-0183通信協議中的RMC數據格式進行解析。簡述了GIS概念，并介紹了GPS在GIS方面的應用。
關鍵詞：GPS；串口通信；定位；GIS

GPS(Global Position Svstem)即全球定位系統，是20世紀70年代由美國陸海空三軍聯合研制的新一代空間衛星導航定位系統，其主要目的是用來為陸、海、空3大領域提供實時、全天候及全球性導航服務，具有高精度和自動測量的特點。利用該系統，用戶還能夠進行高精度的時間傳遞和精密定位。隨著GPS的發展和完善其應用層面日益增大，嵌入式GPS的手持終端應運而生。而今，人們對生活智能化提出了更高的要求，使其在GIS領域上的應用得到了廣泛關注。例如智慧城市、旅游導航等。用戶可以手持帶有GPS的MID實時獲取位置、時間信息，實現定位導航功能。基于GPS的特性，文中介紹了GPS定位信息的提取方法，包括與MID串口通信的實現過程，并對獲取的數據信號通過相關的協議進行解析。最后探討了嵌入式GPS在導游中的應用。GPS還將在更多領域上得到應用，為人們的生活提供更大的方便。服務人性化、生活智能化將逐步實現。

1 GPS信號解析協議
GPS信號通過串口以NMEA-0183標準格式輸出，NMEA-0183通信協議，提供6種數據格式，分別是GGA，GLL，GSA，GSV，RMC，VTG。在此主要介紹RMC格式數據。
$GPRMC是GPS推薦的最短數據，其幀結構為：
$GPRMC，1>．2>，3>，4>，5>，6>，7>，8>，9>，10>，11>CR>LF>
字段0：$GPRMC，語句ID，表明該語句為Recommended Minimum Specific GPS／TRANSIT Data(RMC)推薦最小定位信息。GP為信息來源，RMC為句型識別符
字段1：UTC時間，hhmmss．sss格式
字段2：狀態，A=定位，V=未定位
字段3：緯度ddmm．mmmm，度分格式(前導位數不足則補0)
字段4：緯度N(北緯)或S(南緯)
字段5：經度dddmm．mmmm，度分格式(前導位數不足則補0)
字段6：經度E(東經)或W(西經)
字段7：速度，節，Knots
字段8：方位角，度
字段9：UTC日期，DDMMYY格式
字段10：磁偏角，(000-180)度(前導位數不足則補0)
字段11：校驗值
CR>LF>：該幀數據的結束標識符
對接收到的數據進行解析后即可獲得經緯度、速度、時間等信息，從而實現GPS定位信息的提取。

2 GPS軟件流程圖
目前MID主要使用Android操作系統，然而相比Android系統，WinCE操作系統的穩定性相對更高，技術更加成熟。本文將介紹在WinCE 6．0操作系統下GPS信號的提取與解析。GPS軟件流程圖如圖1所示。

首先打開串口進行串口的初始化，配置串口的參數，根據硬件配置，默認設置串口為COM4口，比特率為9 600 bit／s，完成所有初始化工作后，啟動監聽線程，監聽串口上所有的輸入數據，當接收到數據后，對數據進行保存，若無數據，則繼續監聽。系統1 s定時觸發事件，若數據存在，則對接收到的數據按照NMEA0183協議解析，從而顯示在用戶界面上。