对卫星定位取得了初步的经验,同时验证了由卫星系统进行定位的可行性,为系统的研发与制造奠定了坚实的基础。由于卫星定位显示出在导航方面的巨大优越性及子午仪系统存在对潜艇和舰船导航方面的巨大缺陷。美国海军实验室创建出全球定位网计划,名为。该计划用到颗卫星组成高度。并且在于年年和年这三年分别发射了颗试验卫星,并将原子钟计时系统初步试验在这些卫星上,这就是系统精确定位的基础。但美国空军后来提出了名为的以每星群到颗卫星组成至个星群的计划,计划中,所有卫星里除颗卫星采用同步轨道,其余的所有卫星都使用周期为的倾斜轨道。这个计划用伪随机码作为基础来传播卫星的测距信号,它的功能强大,就算信号密度低于环境噪声的时仍然能将其检测出来。伪随机码的成功运用对于系统的研发成功有着重要的奠基作用。海军计划主要用于为舰船提供低动态的二维定位,空军的计划则是用于为其提供高动态服务,但是系统类型太过于复杂。由于同时研制两个系统会造成巨大的费用,并且这里两个计划都是为了提供全球定位而设计的,因此年美国国防部将二者合二为,同时由国防部牵头的卫星导航定位联合计划局领导,将办事机构设立在洛杉矶的空军航天处。组成该机构的成员很多,美国陆军海军陆战队交通部国防制图局北约和澳大利亚的代表,都是该机构的重要成员。基于单片机的定位器设计的组成及基本理论的基本组成的三大重要组成部分分别为空间卫星星座地面监控站和用户设备。空间卫星共有颗卫星。由颗工作卫星和颗在轨备用卫星组成。所有卫星均匀的分布在轨道平面的倾角为的个轨道平面内,卫星的平均高度为千米,运行周期为分钟。空间卫星用波段的两个无线电载波分别向广大用户连续不断地发送含有卫星的位置信息的导航定位信号,使得卫星成为个动态的已知点。存在于在地球的任何地点任何时刻在高度以上。平均可同时观测到颗至颗卫星。卫星产生两组电码,组称为码。组频率,重复周期毫秒,码间距微秒,相当于,称为码。组频率,重复周期天,码间距微秒,相当于,称为码。地面控制部分是由个全球监测站个地面控制站和个主控站组成。个监测站均配装有精密的铯钟和能够连续测量到所有可见卫星的接收机。监测站将取得的卫星观测数据,包括电离层和气象数据,经过初步处理后,传送到主控站。主控站从各监测站收集跟踪数据,计算出卫星的轨道和时钟参数,然后将结果送到个地面控制站。地面控制站在每颗卫星运行至上空时,把这些导航数据及主控站指令注入到卫星。这种注入每颗卫星每天次,并在卫星离开注入站作用范围之前进行最后的注入。如果地面站发生故障,那么在卫星中预存的导航信息还可以用段时间,但导航精度会随之慢慢越降越低。用户设备由接收机数据处理软件及其终端设备如计算机等组成。接收机可以捕获到按定卫星高度截止角所选择的待测卫星的信号,跟踪卫星的运行,并且对信号进行交换放大和处理,再通过计算机和相应软件,经过基线解算网平差,而求出接收机基于单片机的定位器设计中心的三维坐标。接收机的结构分为两部分。分别为天线单元和接收单元。体积小,重量轻等指标渐渐成为优质接收机的标准。系统基本原理定位系统工作原理是由地面主控站收集各监测站的观测资料和气象信息,计算各卫星的星历表及卫星钟改正数,按规定的格式编辑导航电文,通过地面上的注入站向卫星注入这些信息。导航系统基本原理测量出用户接收机与已知位置的卫星之间的距离,这是的基本原理。之后结合多颗卫星的数据变可以得知接收机的具体坐标。卫星的位置是根据星载时钟所记录的时间在卫星星历中查出的,而用户到卫星的距离则通过记录卫星信号传播到用户所经历的时间,再将得到的结果乘以光速。由于大气层电离层的干扰,这距离并不是用户与卫星之间的真实距离,而是种叫做伪距的距离。当卫星正常运行时,源源不断地用和二进制码元组成的伪随机码简称伪码发射导航电文。导航电文包括卫星星历工作状况时钟改正电离层时延修正大气折射修正等信息。这些信息从卫星信号中解调制出来,以调制在载频上发射。导航电文每个主帧中包含个子帧每帧长。前三帧各为个字码每隔三十秒重复次,每小时更新次。后两帧共。导航电文中的内容主要包括遥测码转换码第数据块,其中最为重要的当数星历数据。当用户接受到导航电文时,提取出卫星时间并将卫星时间与自己的时钟做对比,由此可以得到卫星与用户的距离,这时再利用导航电文中的卫星星历数据推算出卫星发射电文时所处的具体位置,用户在大地坐标系中的位置或速度等定位信息。接收机源源不断地发射导航电文是导航系统卫星工作日期基于单片机的定位器设计基于单片机的定位器设计调试与检测硬件调试在没通电之前,先用万用表检查线路的正确性,并核对元器件的型号规格是否符合要求。并特别注意电源的正负极以及电源之间是否有短路,并重点检查地址总线数据总线控制总线是否存在相互间的短路或其他信号线的短路。晶体振荡器和电容应尽可能靠近单片机芯片安装,以减少寄生电容,更好是保证振荡器稳定和可靠地工作。通电后检查各引脚的电位,仔细测量各电位是否正常,尤其应注意单片机的插座上各点电位,若有高压,将有可能损坏单片机仿真器。在断电情况下,用仿真插头将所连接电路与单片机仿真器的仿真接口相连,为软件调试做好准备。软件调试该系统的软件调试,是把程序输入单片机,然后连接单片机仿真器进行模拟调试,在调试时程序应该以模块的形式进行调试,这样可以方便解决软件的问题,进行及时修改,最后再将调试好的小段程序连接在起进行整体调试,当整个程序都没时,软件调试成功。程序中出现的问题以及解决方案有时程序没有,但是运行不出结果,可能由于程序中些书写不规范导致,在此时应仔细检查改正不足。程序中的跳转指令的运用很重要,为保险起见,都用。在编程过程中方便后续工程检查,应标明各个程序的作用,以及对部分程序介绍其作用。先拟定些模拟变量,将其加入程序,检验出程序最终结果。基于单片机的定位器设计总结本文介绍了基于单片机开发的接收机系统设计的方法。随着时代的发展,高科技领域的拓深。应用越来越广泛,本文涉及的设计只是应用的开端和基础。相对实际应用于各个领域的系统要简单很多。在实际应用中我们要结合各个领域的特殊情况与特定的技术需求,进行有针对性的处理和设计。提供的定位信息包括了经度维度海拔速度航向磁场时间卫星个数及其编号等卫星信息,其接收数据方法类似,所以本设计只是提供了其中的部分价值较高的数据信息。在研究过程中遇到很多困难和知识匮乏之处,在各方人力帮助物力投入等协助条件下,许多问题得以解决。在研究中发现自身许多能力仍然有待提高。希望不断完善,积累更多经验,扩展前进。基于单片机的定位器设计致谢在经过了几个月的学习和实践之后,本次毕业设计程序的建造已接近尾声。在这段日子里,围绕这个课题的设计,我获得了很多来自同学和老师的帮助和指导。从选定题目后的设计构想,到论文的撰写以及实物的着手制作。都结合了很多人的智慧和汗水。题目的难度和深度考验了我对专业理论知识的吸收和科学研究过程中所必需的耐心和严谨等基本素养。在指导老师的帮助下,我顺利的拟定提纲查阅资料选择器件进行电路的焊制修改论文调配实物成品,这其中每步都衔接的顺利和准时。在此设计结束之际,由衷的感谢我的指导老师。在这几个月里,我的毕业设计的每个阶段都有徐灵飞老师的帮助和关心。从早期的题目选定,直到最后的论文定稿,其中每个步骤都注入了他的辛勤付出。他的科学求真和治学严谨也感染和影响着我。作为大学毕业将要步入社会,对我在学生阶段最后位引路人衷心道声谢谢四年大学由此步入尾声,感谢这四年的生活,陪伴我的同学老师和这熟悉的校园生活。基于单片机的定位器设计参考文献刘大杰,施民,过静全球定位系统的原理与数据处理上海同济大学出版社,刘基余,李政航全球定位系统原理及其应用北京测绘出版社,王惠南导航原理与应用北京科学出版社,张鹏单片机原理及应用成都电子科技大学出版社,刘瑞新单片机原理及应用教程北京机械工业出版社,张立科单片机典型模块设计实例导航北京人民邮电出版社谭浩强程序设计北京清华大学出版社,贾金玲微型计算机原理与接口技术课程设计指导重庆重庆大学出版社,李朝青单片机原理及接口技术北京北京航空航天大学出版社,索明何,饶运涛,刑海霞基于单片机的液晶显示系统设计江西科技广场,基于单片机的定位器设计附件实物照片基于单片机的定位器设计基于单片机的定位器设计摘要在当今这个快速发展的信息化时代,全球定位系统被广泛应用于实际生活中,扮演着重要的角色。它性能良好精度准确应用广泛,在当今世界导航定位系统中处于独无二的尖峰位置。自世纪年代向全世界所有国家免费开放以来,以全球化的覆盖全天候连续实时提供高精度的三维位置三维速度和时间信息的能力,很好的解决了人类导航和定位等问题。论文讨论基于单片机的接收系统设计,提出了对全球定位系统定位信息的接收以及对各定位参数数据的提取方法,介绍各个器件功能并给出了系统的硬件电路及软件流程图,通过本设计方法,本系统单片机控制模块较为精确地计算和显示日期时间经度纬度等卫星信息。研究的原理与技术的同时,介绍单片机的编程及其应用,液晶显示屏及其实现方法。制作完整的方案,以软硬件相结合的方法来完成整个数据接收和显示的过程。该定位系统的制作与学习完成时,本设计在测控领域的应用开发中具有定的实用价值和借鉴价值。关键词单片机导航定位基于单片机的定位器设计,基于单片机的定位器设计目录摘要,目录前言的组成及基本理论的基本组成系统基本原理导航系统基本原理接收机定位原理硬件介绍核心控制模块外观介绍引脚功能的主要功能总控制电路晶振上拉电阻模块模块参数协议协议详解数据通信蓝色背光字库控制器部分指令详解初始化流程与微机接口硬件电路系统框图硬件电路设计单片机最小系统模块设计电源模块设计基于单片机的定位器设计软件设计主程序流程数据接收处理程序流程程序语句调试与检测硬件调试软件调试总结致谢参考文献附件基于单片机的定位器设计前言是英文的字头缩写词的简称。其含义为,由卫星的测时和测距经行导航,而构成的全球卫星定位系统。国际上已经公认将这全球定位系统简称为。系统的前身为美军研制的子午仪导航卫星系统,由年研制,年正式开始投入使用。此系统涉及颗卫星而组成的星网工作,每天最多可绕地球次,并且没有办法读出高度信息
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