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基于GPS的遥测跟踪技术研究实现

作者：侯纪业 Publish: 2006-11-28 Hits:-

【中文题名】

基于GPS的遥测跟踪技术研究实现

【英文题名】

【学科专业】

信号与信息处理

【论文级别】

硕士论文

【投稿时间】

2006-11-28

【中关键词】

GPS,跟踪,串口,坐标转换,TCPIP,

【英关键词】

GPS,tracking,Serial Port,coordinate conversion,TCP/IP,

【分类导航】

天文学、地球科学>测绘学>大地测量学>卫星大地测量与空间大地测量>全球定位系统（GPS）>

【论文摘要】

GPS(Global Positioning System-全球定位系统)正日益广泛地应用于测绘、导航、通讯等许多领域,而利用GPS定位技术对载体进行定向跟踪的研究为GPS应用开辟了一个新的领域。本课题是便携式遥测跟踪接收系统的一部分,主要是实现以GPS定位方式为基础的运动目标跟踪。本文首先介绍了GPS定位系统的发展状况,以及基本的定位原理。其次详细介绍了GPS76接收机的结构、GPS76与计算机通过串口进行通信的实用接收系统,并根据输出协议编写了接收程序,实现地面GPS位置信息的提取。再次,论文对当前广泛使用的网络通信协议TCP/IP进行了讨论,在Windows-XP环境下,采用微软的Winsock API函数,利用IP组播技术进行网络通信编程,实现了运动目标的GPS数据采集。最后,根据跟踪系统结构完成跟踪系统软件,并对跟踪系统中的误差进行分析,整个软件在Visual C++下用C++语言完成。测试结果表明,采用自编程的方法进行网络和串口通信是可行的、有效的,且利于软件功能扩展,实地跟踪试验也验证了此方法的可靠性。

【论文题纲】

摘要	4-5
ABSTRACT	5-6
目录	6-9
第一章绪论	9-13
1.1 研究现状及意义	9-10
1.2 课题背景	10-11
1.3 本人主要研究工作	11-13
第二章 GPS 定位的原理及应用	13-19
2.1 GPS 概况及特点	13-14
2.2 GPS 定位系统的构成	14-16
2.2.1 空间卫星部分	14-15
2.2.2 地面监控部分	15-16
2.2.3 用户设备部分	16
2.3 GPS 定位原理	16-18
2.3.1 绝对定位原理	16-17
2.3.2 相对定位原理	17-18
2.4 小结	18-19
第三章 GPS 串口数据采集及坐标转换	19-31
3.1 GARMIN 公司 GPS76 接收机	19-22
3.1.1 GPS76 的基本性能	19
3.1.2 GPS76 的组成	19-20
3.1.3 GPS76 的数据格式	20-22
3.2 串口通信	22-26
3.2.1 RS-232 标准	22-23
3.2.2 串口通信方法	23-24
3.2.3 串口数据采集流程	24-26
3.3 遥测跟踪坐标系及坐标转换	26-30
3.3.1 协议地球坐标系	26-27
3.3.2 WGS-84 坐标系和站心坐标系	27-28
3.3.2 坐标系间的转换	28-30
3.4 小结	30-31
第四章网络通信编程	31-41
4.1 概述	31
4.2 网络通信基本知识	31-34
4.2.1 TCP/IP 协议簇	31-32
4.2.2 IP 地址、主机名和端口	32-33
4.2.3 WINDOWS套接字	33
4.2.4 客户机-服务器模型	33-34
4.3 网络通信设计的思路及实现	34-40
4.3.1 UPD 协议应用	34-36
4.3.2 IP 组播技术	36-37
4.3.3 利用IP 组播实现网络通信	37-40
4.4 小结	40-41
第五章软件总体实现及系统试验	41-53
5.1 概述	41
5.2 遥测跟踪系统软件实现	41-44
5.2.1 遥测跟踪软件总体设计	42-43
5.2.2 数据接收、保存模块的设计	43
5.2.3 天线跟踪位置解算模块的设计	43
5.2.4 结果显示界面和发送模块	43-44
5.3 系统测试	44-47
5.3.1 GPS 跟踪系统软件测试	45-47
5.3.1.1 串口通讯程序测试	45
5.3.1.2 网络通讯程序测试测试	45-46
5.3.1.3 GPS 跟踪系统测试	46-47
5.3.2 机载联调试验	47
5.4 跟踪系统的误差分析	47-51
5.4.1 GPS 信号传播误差	47-49
5.4.2 GPS 接收机相关误差	49-50
5.4.3 软件干扰对GPS 跟踪误差的评估	50-51
5.5 GPS 跟踪模式丢失目标分析	51-52
5.6 小结	52-53
第六章手动辅助跟踪设计	53-56
6.1 手动操作杆介绍	53-54
6.2 手动控制跟踪设计	54-55
6.3 工作模式及自动转换设计	55
6.4 小结	55-56
第七章论文总结	56-57
致谢	57-58
参考文献	58-60
附录	60-61
作者参与的项目和撰写的论文	61

【DOI】

LunWen.ID:2.2008.389554



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