vn GPS

Mạc Đăng Huy

Khóa luận tốt nghiệp

Lời cảm ơn Lời đầu tiên em xin gửi lời cảm ơn đến toàn thể các thầy, cô giáo trường Đại học Công Nghệ, những người đã tận tình dạy dỗ, chỉ bảo em trong suốt bốn năm học vừa qua tại nhà trường. Tiếp theo em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến TS. Nguyễn Thăng Long, người đã trực tiếp hướng dẫn em trong suốt quá trình học tập, nghiên cứu tại khoa học điện tử viễn thông thông – Đại Học Học Công nghệ, Người Người đã truyền cho em cách cách tư duy có hệ thống, phương pháp nghiên cứu, tiếp cận thực tế - những điều rất quý báu với em khi ra trường làm việc thực tế. Em xin gửi lời cảm ơn tới toàn thể cán bộ bộ môn Vi cơ điện tử - vi hệ thống những người đã dẫn dắt dắt và định hướng nghiên cứu cho em trong suốt suốt những năm qua. Em xin tỏ lòng biết ơn chân thành tới cha mẹ, gia đình em những người đã sinh thành, nuôi nấng, tin tưởng động viên em. Xin gửi lời cảm ơn tới tất cả bạn bè, đặc biệt là tập thể lớp K49ĐB, những người đã cổ vũ, động viên, chia sẻ với em trong suốt những năm qua.

Sinh viên thực hiện Mạc Đăng Huy

Khoa điện tử viễn thông – Đại học Công Nghệ - ĐHQGHN Trang 1

Trusted by over 1 million members

Try Scribd FREE for 30 days to access over 125 million titles without ads or interruptions! Start Free Trial Cancel Anytime.













Mạc Đăng Huy


MỤC LỤC















Mạc Đăng Huy


LỜI GIỚI THIỆU Như Như chúng chúng ta đã biết, biết, hiện hiện nay, nay, công nghệ nghệ định định vị toàn cầu GPS GPS (Global Positioning System ) là công nghệ đang được ứng dụng rộng rãi trên thế giới nói chung và ở Việt Nam nói riêng. Công nghệ GPS bắt đầu được giới thiệu và ứng dụng vào Việt Nam từ giữa những năm 1990 nhưng chủ yếu để phục vụ cho việc thu thập số liệu tọa độ chính xác của các điểm trắc địa gốc để làm cơ sở phát triển các lưới trắc địa cấp thấp hơn. Trong những năm gần đây, với việc xuất hiện các thiết bị đo GPS cầm tay đơn giản và giá rẻ, việc ứng dụng công nghệ GPS vào công tác thu thập thông tin vị trí càng càng trở nên phổ biến. đặc biệt là khi nó được kết hợp với các công nghệ khác như công nghệ GIS và hệ thống viễn thông thì thực sự đã mang lại một cuộc cách mạng trong cuộc sống hiện nay. Dưới đây là một ứng dụng của công nghệ GPS, GIS và công nghệ viễn thông để tạo nên một hệ thống giám sát các thiết bị di động có gắn thiết bị đo GPS như quản lý ô tô, taxi, xe bus hay các máy di động … giúp cho nhà quản lý có thể điều hành và giám sát được công việc của mình một cách hiệu quả. Theo các nhà dự báo, trong thời gian tới, các thiết bị GPS sẽ ngày càng nhỏ gọn, chính xác tạo điều khiện cho sự bùng nổ trong việc ứng dụng công nghệ. Với mục đích nghiên cứu làm chủ công nghệ, trong luận văn này, em tập trung vào tìm hiểu công nghệ GPS cũng như thử nghiệm xây dựng một hệ thống thu thập thông tin từ thiết bị GPS và hiển thị lên bản đồ số. Đây là tiền đề cho việc xây dựng một hệ thống quản lý phương tiện giao thông cũng như hệ thống dẫn đường phương tiện đường bộ sử dụng công nghệ GPS. Luận văn được chia làm 3 chương: •

Chương I : Tổng quan về hệ thống GPS

•

Chương II: Tổng quan về hệ thống GIS và kỹ thuât xây dựng bản đồ số

•

Chương III: Ngôn ngữ lập trình C#















Mạc Đăng Huy

Chương 1:

1.1


TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG GPS

Giới thiệu về về hệ hệ thống GP GPS

Hệ thống định vị toàn cầu GPS là hệ thống xác định vị trí dựa trên vị trí của các vệ tinh nhân tạo. Trong cùng một thời điểm, ở một vị trí bất kỳ trên trái đất nếu xác định được khoảng cách đến tối thiểu ba vệ tinh thì ta có thể tính được tọa độ của vị trí đó. GPS được thiết kế và quản lý bởi Bộ Quốc phòng Hoa Kỳ, nhưng chính phủ Hoa Kỳ cho phép mọi người sử dụng nó miễn phí, bất kể quốc tịch. Hệ thống GPS

1.2Thành phần cơ bản của hệ thông GPS Hệ thống định vị GPS bao gồm 3 bộ phận: bộ phận người dùng, bộ phận không gian và bộ phận điều khiển.

Hình 1.1: 1.1 : Sơ đồ liên quan giữa ba phần của hệ thống định vị toàn cầu

1.2. 1.2.11 Bộ ph phận ận ngườ ngườii dù dùng ng..















Mạc Đăng Huy


được thiết kế để thu tín hiệu sóng vô tuyến được truyền từ các vệ tinh và tính toán vị trí dựa trên thông tin đó. Thiết bị thu tin hiệu GPS có nhiều kích cỡ khác nhau, hình dáng và giá cả khác nhau. Tính chất và và giá cả của các các Thiết bị thu thu tin hiệu GPS GPS nói chung lệ lệ thuộc vào chức chức năng mà bộ phận thu nhận có ý định. Bộ phận thu nhận dùng cho ngành hàng hải và hàng không thường sử dụng cho tính năng giao diện với thẻ nhớ chứa bản đồ đi biển. Bộ phận thu nhận dùng cho bản đồ khả năng chính xác rất cao và có giao diện người sử dụng cho phép ghi nhận dữ liệu nhanh chóng.

1.2. 1.2.22 Bộ ph phận ận kh khôn ôngg gia gian. n. Bộ phận không gian gồm các vệ tinh GPS mà nó truyền tin hiệu về thời gian và vị trí tới bộ phận người dùng. Tập hợp tất cả các vệ tinh này được gọi là “chòm sao”. Chúng ta có thể xem qua bộ phận không gian của hệ thống GPS: Hệ thống NAVSTAR của Mỹ gồm 24 vệ tinh với 6 quỹ đạo bay. Các vệ tinh này hoạt hoạt động ở quỹ đạo có độ cao 20.200 20.200 km (10,900 (10,900 nm) ở góc nghiên nghiêngg 55 độ và với thời gian 12 giờ/quỹ đạo. Quỹ đạo bay không gian của các vệ tinh được sắp xếp để tối thiểu 5 vệ tinh sẽ được bộ phận người dùng nhìn thấy và bao phủ toàn cầu, với vị trí chính xác hoàn toàn (position dilution of precision PDOP) của 6 vệ tinh hoặc ít hơn.















Mạc Đăng Huy


Mỗi vệ tinh truyền trên 2 dải tần số L, L1 có tần số 1575.42 MHz và L2 có tần số 1227.6 MHz. Mỗi vệ tinh truyền trên cùng tần số xác định. tuy nhiên, tín hiệu mỗi vệ tinh thì thay đổi theo thời gian đến người sử dụng. L1 mang mã P (precise code) và mã C/A (coarse/acquisition (C/A) code). L2 chỉ mang mã P (P code). Thông tin dữ liệu hàng hải được thêm các mã này. Thông tin dữ liệu hàng hải giống nhau được mang cả 2 dải tần số. Mã P thì thường được mã hoá vì thế chỉ mã C/A thì có sẵn đến người sử dụng bình thường; tuy nhiên, một vài thông tin có thể nhận được từ mã P. Khi mã hoá, mã P được hiểu như mã Y. Mỗi vệ tinh có 2 số nhận dạng. Đầu tiên là số NAVSTAR với nhận dạng trên thiết bị vệ tinh đặc biệt. Thứ hai là số sv (the space vehicle (sv) number). Số này được ấn định để ra lệch phóng vệ tinh. Thứ ba là số mã ồn giả ngẫu nhiên (the pseudo-random noise-PRN). Đây chỉ là số nguyên mà nó được sử dụng để mã tín hiệu từ các vệ tinh đó. Một vài máy ghi nhận nhận biết vệ tinh mà chúng đang ghi nhận từ mã SV, hoặc mã khác từ mã PRN.

1.2. 1.2.33 Bộ ph phận ận điều điều kh khiể iển. n. Bộ phận điều khiển gồm toàn bộ thiết bị trên mặt đất được sử dụng để giám sát và điều khiển các vệ tinh. Bộ phận này thường người sử dụng không nhìn thấy, nhưng đây là bộ phận quan trọng của hệ thống GPS. Bộ phận điều khiển NAVSTAR, được gọi là hệ thống điều khiển hoạt động (operational control system (OCS)) gồm các trạm giám sát, một trạm điều khiển chính (master control station (MCS)) và anten quay. Các trạm giám thụ động không nhiều hơn GPS nhận mà đường bay của các vệ tinh được nhìn thấy và do đó phạm vi tích luỹ dữ liệu từ tín hiệu vệ tinh. Có 5 trạm giám sát thụ động, toạ lạc ở Colorado Springs, Hawaii, đảo Ascencion, Diego Garcia và Kwajalein. Các trạm giám sát gởi dữ liệu thô về trạm MSC để xử lý. Trạm MCS được toạ lạc ở Falcon Air Force Base, cách 12 dặm về phía đông của Colorado Springs, Colorado và được Mỹ quản lý. Trạm MCS nhận dữ liệu từ trạm giám sát trong thời gian 24 giờ/ngày giờ/ngày và sử dụng thông tin này để xác định nếu các vệ tinh đang khoá hoặc lịch thiên văn thay đổi và để phát hiện thiết bi trục trặc. Thông tin về tàu thuỷ di chuyển và lịch thiên văn được tính toán từ tín hiệu giám sát và chuyển đến vệ tinh một lần hoặc hai lần/ngày. Thông tin tính toán bởi trạm MCS, cùng với các mệnh lệnh duy trì thường xuyên được truyền bởi anten xoay trên mặt đất. Anten này toạ lạc tại đảo Ascencion, Diego Garcia

















Mạc Đăng Huy


Thêm vào đó chức năng chính của trạm MCS duy trì 24 giờ hệ thống bản tin điện tử với tình trạng và tin tức hệ thống sau cùng. Công dân liên lạc cho vấn đề này với The United States Coast Guard's (USCG) Navigation Center (NAVCEN). (NAV CEN).

1 .3

Thành phần tín hiệu GPS Mỗi vệ tinh GPS phát tín hiệu radio với tần số rất cao, bao gồm 2 tần số sóng mang được điều chế bởi 2 loại mã (mã C/A và mã P-code) và thông tin định vị. Hai sóng mang được phát ra với tần số 1,575.42MHz (sóng mang băng tần L1) và 1,22 1,227. 7.60 60MH MHzz( song song mang ang băng ăng tần L2) L2). Tức Tức là bước bước sóng sóng xấp xấp xỉ 19 19ccm và 24.4cm.Việc sử dụng 2 loại sóng mang này cho phép sửa lỗi chính trong hệ thống GPS đó là sự trễ trong tầng khí quyền, điều này được giải thích rõ ràng hơn trong phần sửa lỗi hệ thống. Tất cả các vệ tinh GPS phát ph át chung tần số sóng mang L1 và L2, Tuy nhiên mã điều chế thì khác nhau cho mỗi vệ tinh khác nhau. Hai loại mã được dùng là mã C/A (Coarse/Acquisition) và mã P-code (precision code). Mỗi mã bao gồm một nhóm số nhị phân 0 và 1 gọi là các bit. Các mã thông thường được biết đến là mã PRN - Pseudo Random Noise(mã ồn giả ngẫu nhiên) gọi là như vậy vì chúng được tao ra một cách ngẫu nhiên và tín hiệu giống như các tín hiệu ồn, nhưng thực tế chúng được phát ra từ các giải thuật toán học. Hiện nay mã C/A chỉ được điều chế ở băng tần L1 còn mã P-code được được điều chế ở cả 2 băng tần L1 và L2. Việc điều chế này gọi là điều chế lưỡng pha vì pha của chúng dịch 180độ khi giá trị mã thay đổi từ 0 ->1 hay từ 1->0. Mã C/A là 1 luồng bít nhị phân của 1023 số nhị phân và lặp lại bản thân chúng trong mỗi giây. Điều này có nghĩa là tốc độ chip của mã C/A là 1.023Mbps. Hay theo cách khác,chu khác,chu kỳ của một bit xấp xỉ 1ms hay tương đương với 300m. Việc đo đạc sử dụng mã C/A là kém chính xác so với mã P-code nhưng nó ít phức tạp và được cung cấp cho tất cả người sử dụng.

















Mạc Đăng Huy


31/1/1994. Ở thời điểm đó mã P-code được mã hóa bằng việc thêm vào nó 1 loại mã W-code. Và kết quả của việc thêm vào loại mã code này là mã Y-Code và nó có tốc độ chíp giống với mã P-code.

Hình 1.3 Mô hình tín hiệu GPS khí truyền 1.3.1 .3.1 Tín Tín hi hiệu GPS Mỗi vệ tinh GPS truyền đồng thời 2 dải tần số là L1 và L2 (L1 là 1575,42MHz , L2 là 1227,60MHz ) Sóng mang của tin hiệu L1 gồm 1 thành phần cùng pha và một thành phần vuông pha. Thành phần cùng pha là hai pha được điều chế bởi 1 luồng dữ liệu 50bps và một mã mã giả ngẫu nhiên được gọi là mã C/A bao gồm 1 chuỗi 1023 chip nối tiếp có chu ky là

















Mạc Đăng Huy


P1 là công suất của thành phần sóng mang cùng pha PQ là công suất của thành phần sóng mang vuông pha d(t) là sự điều chế dữ liệu 50bps c(t) và p(t) tương ứng là những sóng mã C/A và mã giả ngẫu nhiên L1 là tần số sóng mang 0 là độ dịch pha Công suất sóng mang vuông pha PQ it hơn xấp xỉ 3db so với P 1 Trái ngược với tín hiệu L1, tín hiệu L2 được điều chế với duy nhất dữ liệu 50bps và mã p-code Biểu thức toán học của tín hiệu L2

















Mạc Đăng Huy


Hình 1.5 Cấu trúc thành phần vuông pha của tín hiệu L1 Dữ liệu 50bps được nhân với sóng mang rồi sau đó được mã hóa theo mã P-code và được truyền đi. Hình 1.4 và hình 1.5 tương ứng trình bày cấu trúc của thành phần cùng pha và thành phần vuông của tín hiệu L1

1.3.1.1 Thông điệp từ chuỗi dữ liệu 50bps Chuỗi dữ liệu 50bps chuyên trở thông điệp dẫn đường, nó bao gồm nhiều gồm những thông tin sau.

















Mạc Đăng Huy


Niêm giác nhưng nó cho phép xác xác định vị tri với độ chính xác cao hơn, để cần dược chuyển đổi sự trễ lan truyền trong việc ước lượng lượng vị trí của người dùng. Dữ liệu về thời gian. Chuỗi dữ liệu 50bps bao gồm sự đánh dẫu thời gian, được sử dụng để thiết lập thời gian truyền dẫn của những điểm trên tin hiệu GPS. Thông tin này cần xác định được độ chễ về thời gian lan truyền tín hiệu từ vệ tinh tới người sử dụng o

o

Dữ liệu trễ do tầng điện ly.

o

Thông điệp về tình trạng của GPS

1.3.1.2 Cấu trúc một thông diệp tín hiệu Thông tin trong thông điệp dẫn hướng có các cấu trúc khung cơ bản.



















Mạc Đăng Huy


truyền hoàn thành 25 khung thông điệp thì yêu cầu cần tới 750s .

1 .4

Cách thức làm việc của hệ thống GPS 1.4. 1.4.11 Hoạt Hoạt động động của của GPS GPS Cơ bản, GPS sử dụng nguyên tắc hướng thẳng tương đối của hình học và lượng giác học. Mỗi vệ tinh liên tục phát và truyền dữ liệu trong quỹ đạo bay của nó cho tất cả các chòm sao vệ tinh cộng thêm dữ liệu đến kịp thời và thông tin khác. Do đó, mỗi thiết bị GPS nhận sẽ liên tục truy cập dữ liệu quỹ đạo chính xác từ vị trí của tất cả vệ tinh có thể tính toán bằng các vi mạch có trên tất cả các GPS nhận. Từ đó tín hiệu hoặc sóng vô tuyến di chuyển ở vận tốc hằng số (thường bằng vận tốc ánh sáng – C ), các thiết bị GPS thu có thể tính toán khoảng cách liên quan từ GPS đến các vệ tinh khác bằng cách máy thu GPS so sánh thời gian tín hiệu được phát đi từ vệ tinh với thời gian mà thiết bị GPS thu nhận được tín hiệu do các vệ tinh pháp. Độ sai lệch về thời gian cho biết máy thu GPS ở cách xa vệ tinh bao nhiêu bằng cách lấy khoảng thời gian sai lệch nhân với tốc độ của sống vô tuyến. Rồi với nhiều quãng cách đo được tới nhiều vệ tinh khác nhau các thiết bị GPS thu tín hiệu có thể tính được vị trí của thiết bị GPS.



















Mạc Đăng Huy


cao). Một khi vị trí người dùng đã tính được thì máy thu GPS có thể tính các thông tin khác, như tốc độ, hướng chuyển động, bám sát di chuyển, khoảng hành trình, quãng cách tới điểm đến, thời gian Mặt Trời mọc, lặn và nhiều thứ khác nữa.



















Mạc Đăng Huy


nằm đâu đó trong trên đường tròn bán kính 50Km quanh Hà nội, nếu 1 người khác bảo là ta cách Hải Phòng 50Km thì ta xác định được 2 vị trí bằng cách cho 2 đường tròn cắt nhau, và nếu 1 người khác lại cho ta biết rằng vị trí đó cách Bắc Ninh 10 Km thì ta sẽ xác định được chính xác vị trí của mình. GPS cũng sử dụng nguyên tắc đó để xác định vị trí, tuy nhiên trong không gian,3 mặt cầu cắt nhau cho ra 2 điểm, nếu sử dụng trái đất là mặt cầu thứ tư thì sẽ xác định được vị trí của mình. Tuy nhiên việc sử dụng như vậy sẽ bỏ qua cao độ vì vậy mà cần 4 vệ tinh để xác định được vị trí chính xác của bạn. 4 vệ tinh đó sẽ cho bạn biết khoảng cách của bạn đến nó bằng công thức quãng đường bằng thời gian sóng điện từ truyền nhân với vận tốc sóng truyền, mà vận tốc sóng truyền tính bằng vận tốc ánh sáng và thời gian truyền thì được mã hóa rồi gửi đến máy thu.

1.4.3 1.4.3 Độ chính chính xác của hệ thống thống GPS Các máy thu GPS ngày nay cực kì chính xác, nhờ vào thiết kế nhiều kênh hoạt động song song của chúng. Các máy thu 12 kênh song song (của Garmin) nhanh chóng khoá vào các quả vệ tinh khi mới bật lên và chúng duy trì chắc chắn liên hệ này, thậm chí trong tán lá rậm rạp hoặc thành phố với các toà nhà cao tầng. Tình trạng nhất định của khí quyển và các nguồn gây sai số khác có thể ảnh hưởng tới độ chính xác của máy thu GPS. Các máy thu GPS có độ chính xác trung bình trong vòng 15 mét.



















Mạc Đăng Huy


Cả tầng điện ly lẫn tầng đối lưu đều khúc xạ những tín hiệu GPS. Nó gây ra sự thay đổi về tốc độ của tín hiệu trong tầng điện ly và tầng đối lưu khác so với tốc độ tín hiệu GPS trong không gian. Bởi vì vậy, khoảng cách tính toán bằng bằng “tốc độ x thời gian” sẽ khác nhau. b) Lỗi do do sự giao giao tho thoaa tín tín hiệu hiệu GPS GPS Do sự phản xạ từ các vật cản làm cho tin hiệu GPS giao thoa với nhau làm cho các thiết bị thu GPS sẽ thu được tín hiệu lỗi.



















Mạc Đăng Huy


Hiệp hội điện tử biển quốc gia Mỹ (NMEA – The National Marine Electronics Association) đã xây dựng lên một chuẩn để định nghĩa chuẩn giao tiếp giữa các bộ phận khác nhau của thiết bị điện tử biển. Chuẩn này cho phép các thiết bị điện tử biển gửi thông tin về máy vi tinh, và tới một thiết bị biển khác. Thiết bị truyền thông thu GPS cũng được định nghĩa theo chuẩn này. Hầu hết các chương trình máy vi tính được cung cấp để hiểu được thông tin vị trí hiện tại và nhận dữ liệu dưới dạng chuẩn NMEA. Dữ liệu này bao gồm toàn bộ PTV (vị trí, tốc độ và thời gian) bởi thiết bị thu GPS tính toán được. Ý tưởng của NMEA là sẽ gửi một gói dữ liệu gọi là một đoạn mã. Đoạn mã này hoàn toàn độc lập và riêng rẽ so với các đoạn mã khác. Có những đoạn mã chuẩn cho mỗi một thiết bị và cũng có khả năng định nghĩa nghĩa những đoạn mã cho người dùng bởi bởi các công ty riêng riêng lẻ. Tất cả cả những đoạn mã chuẩn này phải có hai chữ cái thêm vào đầu để định nghĩa kiểu đoạn mã sử dụng, ví dụ thiết bị thu GPS thêm vào đâu là GP. Tiếp theo là ba chữ cái nối tiếp để địnhh nghĩa địn nghĩa nội dung đoạn mã. Thêm Thêm vào đó chuẩn chuẩn NMEA cho phép phép những những nhà sản xuất tự định nghĩa những đoạn mã sở hữu riêng cho mình nhằm bất kỳ mục đích nào mà thấy chúng chúng thích hợp. Tất cả các đoạn đoạn mã được sở hữu đều bắt đầu với chữ cái P và tiếp theo là ba chữ cái để nhận biết nhà sản xuất tạo ra đoạn mã đó. Ví dụ một đoạn mã của Garmin sẽ bắt đầu với PGRM và Magellan sẽ bắt đầu với PMGN. Mỗi đoạn mã bắt đầu với một ký tự ‘$’ và kết thúc với một ký tự ‘$’ trên một hàng nối tiếp và không thể lớn hơn 80 ký tự. Dữ liệu được chứa đựng bên trên một hàng với những





















Mạc Đăng Huy


GPS có thể cung cấp khả năng định dạng cấu hình một Nhiều thiết bị thu GPS đơn giản chỉ xuất một chuỗi đoạn mã cố định. Người sử dụng không thể thay đổi những mẫu đoạn mã này. Phiên bản hiện nay là tiêu chuẩn 3.0.1.

1.5.2 1.5.2 Ghép Ghép nối nối phần phần Cứng Cứng theo theo chuẩn chuẩn NMEA NMEA Giao diện phần cứng (hardware interface) của các GPS được thiết kế nhằm đáp ứng yêu cầu theo chuẩn NMEA. Chúng cũng tương thích với hầu hết cổng nối tiếp của máy tính, sử dụng giao thức RS232, tuy nhiên nghiêm túc mà nói, tiêu chuẩn NMEA không phải là RS232. Chúng chỉ giống EIA-422. Tốc độ kết nối có thể điều chỉnh theo một số mẫu nhưng theo tiêu chuẩn NMEA là 4800 bit/giây với 8 bít dữ liệu, không bít chẵn lẻ và có 1 bít dừng (bit stop). Tất cả các đơn vị hỗ trợ NMEA thì cũng sẽ hỗ trợ tộc độ kết nối này. Nên nhớ rằng, với tốc độ 4800 bit/giây, bạn có thể dễ dàng gửi đủ dữ liệu trước khi hết 2 giây. Chính vì lý do này, một số đơn vị chỉ gửi thông tin cập nhập trong 2 giây một lần hoặc



















Mạc Đăng Huy


đường 88 feet. Chậm vài giây có thể khiến cho toàn bộ hệ thống không hoạt động và mất lượt. Tiêu chuẩn NMEA đã được ứng dụng trong nhiều năm, từ năm 1983 và đã qua nhiều lần chỉnh sửa. Giao thức đã thay đổi và số lượng cũng như các loại đoạn mã có thể khác nhau tuỳ thuộc vào từng phiên bản chỉnh sửa. Hầu hết thiết bị thu GPS đều theo tiêu chuẩn 0138 phiên bản 2 với tốc độ truyền tải là 4800 bit/ giây. Một số thiết bị thu khác cũng theo những thông số của các phiên bản cũ hơn. Phiên bản lâu đời nhất là 0180, tiếp đó là 0182 với tốc độ truyền tải là 1200 bit/giây. Tiếp đó là 0183 gọi là phiên bản 1.5. Một số đơn vị Garmin và các loại khác có thể cài đặt lên tới 9600 hoặc thậm chí cao hơn cho thiết thiết bị đầu ra của NMEA. Nhưng đó chỉ là tham khảo nếu bạn chắc chắn 4800 hoạt động tốt, bạn có thể thử cài với tốc độ nhanh hơn. Việc cài đặt để đạt tốc độ nhanh như mong muốn, đòi hỏi phải nâng cấp khả năng đáp ứng của chương trình.



















Mạc Đăng Huy


mẫu giống nhau nhưng đều cung cấp cả dữ liệu mới. Bất kể thiết bị hay chương trình nào đọc dữ liệu đều có thể tìm kiếm đoạn mã dữ liệu mà nó cần và bỏ qua những đoạn mã khác mà nó không quan tâm. Theo chuẩn NMEA, không có lệnh nào chỉ quy định GPS nên thực hiện chức năng nào khác. Thay vào đó các thiết bị thu chỉ gửi toàn bộ dữ liệu và dự kiến nhiều dữ liệu trong số đó sẽ bị bỏ qua. Một số thiết thiết bị thu đặt lệnh bên trong một đơn vị, quy định 1 khối có thể chọn lựa một lượng nhỏ trong số tất cả các đoạn mã hoặc, trong một số trường hợp, thậm chí các đoạn mã mã độc lập để gửi đi. Không có cách nào xác định điều ngược lại với nó như để xác định liệu đoạn mã có được đọc đúng hay không hay để yêu cầu gửi lại một số dữ liệu bạn không có. Thay vì nhận, đơn vị chỉ kiểm tra tổng dữ liệu được gửi đi và bỏ qua dữ liệu nếu kiểm tra tổng thể đưa ra con số sai lệch, dữ liệu sẽ được gửi lại lần sau. Có nhiều đoạn mã theo tiêu chuẩn NMEA có thể áp dụng cho tất cả mọi loại thiết sử dụng được trong môi trường hải quân. Một vài trong số đó có thể dùng cho thiết bị thu



















Mạc Đăng Huy


•

MSS - Beacon receiver status information.

•

RMA - recommended Loran data

•

RMB - recommended navigation data for gps

•

RMC - recommended minimum data for gps

•

RTE - route message

•

TRF - Transit Fix Data

•

STN - Multiple Data ID

•

VBW - dual Ground / Water Spped

•

VTG - Vector track an Speed over the Ground

•

WCV - Waypoint closure velocity (Velocity Made Good) WPL - Waypoint Location information



















Mạc Đăng Huy


nếu bạn đang ghép nối một GPS với một thiết bị khác, như chương trình máy tính, bạn phải chắc chắn rằng các thiết bị nhận đc tất cả các đoạn mã mà nó cần. nếu thiết bị cần một đoạn mã mà GPS của bạn không gửi tới thì phần ghép nối với thiết bị đó sẽ không thực hiện đc. Những đoạn mã này do thiết bị thu đặc biệt gửi tới, bao gồm: •

Chuẩn NMEA 1.5

Một số đơn vị không hỗ trợ phiên bản 1.5. Unit Lowrance cung cấp khả năng tuỳ chỉnh (customize) đầu ra NMEA bằng các đoạn mã, vì vậy bạn có thể tự xây dựng cấu trúc đoạn mã riêng của mình. Name Garmin Magellan Notes: GPAPA N Y Automatic Pilot A GPBOD Y N bearing origin to destination - earlier G-12's do not send this GPBWC Y Y bearing to waypoint using great circle route.





















Mạc Đăng Huy


GPRMB Y Y Y N minimum recommended data when following a route GPRMC Y Y Y Y minimum recommended data GPRTE Y U U N route data, only when there is an active route. (this is sometimes bidirectional) GPWPL Y Y U N waypoint data, only when there is an active route (this is sometimes bidirectional)



















Mạc Đăng Huy


Một số thiết bị cũng hỗ trợ chuẩn đầu vào NMEA. Mặc dù không có nhiều chương trình hỗ trợ theo chuẩn này nhưng nó cung cấp cách thức chuẩn này để cập nhật hoặc bổ sung điểm mốc và lộ trình dữ liệu. Lưu ý rằng, không có sự móc nối hay lệnh trong chuẩn NMEA do vậy bạn chỉ cần gửi dữ liệu vào những đoạn mã chính xác và đơn vị sẽ chấp nhận dữ liệ liệuu và bổ sung hoặc ghi đè thông tin trong bộ nhớ. nếu dữ liệu không được định dạng đúng, dữ liệu đó sẽ dễ bị bỏ qua. Trình tự trả về trên một dòng nối tiếp tiếp bắt buộc buộc phải có. Ví dụ, nếu nếu đoạn mã dữ liệu liệu giống nhau, nhau, bạn bạn sẽ ghi



















Mạc Đăng Huy


RMC cung cấp những đoạn đoạn mã thông tin về thiết thiết bị thu GPS GPS một cách tối thiểu. •

•

GSA cung cấp dữ liệu về tình trạng vệ tinh.

a) GGA – dữ liệu thiết yếu được cung cấp dưới dạng 3 chiều và chính xác cao. $GPGGA,123519,4807.038,N,01131.000,E,1,08,0.9,545.4,M,46.9,M,,*47



















Mạc Đăng Huy *47

Khóa luận tốt nghiệp the checksum data, always begins with *

b) GSA Đoạn Đoạn mã này này cung cung cấp cấp thô hông ng tin chi tiết về mộ mộtt thôn thôngg tin tin của của thiên hiên nh nhiiên. ên. $GPGSA,A,3,04,05,,09,12,,,24,,,,,2.5,1.3,2.1*39 Where:



















Mạc Đăng Huy


c) RMC Cung cấp dữ liệu về vị trí, vận tốc, thời gian GPS- GPS PVT (position, velocity, time) $GPRMC,123519,A,4807.038,N,01131.000,E,022.4,084.4,230394,003.1,W*6A Where:





















Mạc Đăng Huy


Chương 2: Tổng quan về hệ thống GIS và kỹ thuật xây



















Mạc Đăng Huy •


Cơ sở dữ liệu GIS là sự tổng hợp có cấu trúc các dữ liệu số hóa không



















Mạc Đăng Huy




















Mạc Đăng Huy




















Mạc Đăng Huy




























































































































































































vn GPS

Recommend Documents