中国“北斗”卫星导航系统——定位模块需求介绍
定位模块
(资料图片仅供参考)
需求介绍定位卫星GPS中国“北斗”卫星导航系统俄罗斯GLONASS卫星导航系统欧洲“伽利略”卫星导航系统日本准天顶卫星系统 常用的定位模块介绍 使用接线卫星测试串口数据解析信息及使用解析定位信息标识符具体信息 使用 后续
需求
我们在平时的开发中,卫星定位模块是我们非常常用的一种模块,比如无人机的定位、智能手表的定位和机器人的定位等。开发中往往将定位模块和一些支持远距离传输的通信模块共同使用,像NB-IOT这类远距离无线通信技术。而通常不使用WiFi和蓝牙这类短距离无线通信技术。我们通常是将定位模块和MCU通过串口连接,实时的检测位置信息并发送到MCU上,MCU再对这些位置信息进行相应的使用。
介绍
定位卫星
日常的智能硬件的开发中,往往卫星多、频点多、信号质量好,那么定位效果就越好。目前使用的卫星导航主要有中国北斗(BDS)、美国 GPS、俄罗斯GLONASS、欧盟 Galileo 及日本准天顶(QZSS)这 5 套卫星导航系统的总计 16 个频点。
GPS
GPS的空间部分是由24 颗工作卫星组成,它位于距地表20 200km的上空,均匀分布在6 个轨道面上(每个轨道面4 颗),轨道倾角为55°。此外,还有4 颗有源备份卫星在轨运行。卫星的分布使得在全球任何地方、任何时间都可观测到4 颗以上的卫星,并能保持良好定位解算精度的几何图象。这就提供了在时间上连续的全球导航能力。GPS 卫星产生两组电码,一组称为C/A 码,一组称为P 码(Procise Code 10123MHz),P 码因频率较高,不易受干扰,定位精度高,因此受美国军方管制,并设有密码,一般民间无法解读,主要为美国军方服务。C/A 码人为采取措施而刻意降低精度后,主要开放给民间使用。
中国“北斗”卫星导航系统
卫星数量:3颗卫星组成,2颗为工作卫星,1颗为备用卫星;用途为军民两用。前两颗卫星分别于2000年和2003年发射成功。2012年12月27日,北斗卫星导航系统正式运行。
俄罗斯GLONASS卫星导航系统
卫星数量:24颗卫星组成; 精度:10米左右; 用途:军民两用;
欧洲“伽利略”卫星导航系统
卫星数量:共由30颗中高度圆轨道卫星组成,其中27颗为工作卫星,3颗为候补。轨道高度为24126公里,位于3个倾角为56度的轨道平面内,最高精度小于1米,主要为民用。
日本准天顶卫星系统
卫星数量:以三颗人造卫星透过时间转移完成全球定位系统区域性功能的卫星扩增系统。
常用的定位模块介绍
本文中进行测试和使用的卫星定位模块是EVB_Air551G。 EVB_Air551G 是基于 Air551G 模块的天线一体化模组,这是一款双频、高性能、高集成 度的多模卫星定位导航模块。体积小、功耗低,可用于车载导航、智能穿戴、无人机等 GNSS 定位的应用中。支持北斗三代/GPS/GLONASS/GALILEO/QZSS/SBAS 等卫星定位系统,支持 L1/L5 两个频段同时定位,支持多系统联合定位和单系统独立定位。 我们在平时的开发中经常会遇到接线正确,却没有卫星信号的情况,这类问题绝大多数都是因为,使用者是在室内进行测试的,定位模块的局限是只有在室外才能正常运行,在室内的卫星信号就会很差。
本文主要使用此模块进行卫星定位的测试。
使用
接线
首先是接线,因为常用的定位模块都是通过串口的方式进行传输数据,所以接线一般也比较类似。
定位模块引脚名称描述
VCC供电电源,电压输入范围常是 3.3V-5.5V
TXD串口数据输出,连接到开发板的RXD
RXD串口数据输入,连接到开发板的TXD
GND接地
卫星测试
我们将卫星定位模块和USB转TTL相连,使用NaviTrack进行卫星测试。
图中是串口速率匹配区域,我们可以选择相应的串口号和波特率。 从这里可以看到模块所处位置的卫星强度,因为我是放在室内进行测试,所以卫星强度并没有很高。 图中就可以看到G7、Q199、B26三颗卫星的信号强度。 下图可以看到模块运行时检测到的卫星方位。 从图中可以看到卫星定位的消息,比如现在的时间,经纬度等,我们主要需要的信息就是在这里显示。以下图为例,此模块的测试时间就是以世界统一时间为标准的2022年3月10日7点56分13秒。经纬度为: 纬度:33.86884350N 经度:115.47853917E 我们通过这个经纬度就可以算出大概位置,比如上图这个就可确定定位模块所在位置为中国河南。
串口数据
我们要想使用定位的数据,当然不可能像测试一样,用电脑的上位机看定位的数据,而往往是通过串口将数据发送到MCU上,之后查看数据或者对数据进行解析并使用。 图中就是定位模块通过串口发送出来的数据。
解析信息及使用
解析定位信息
首先,我们从串口调试助手查看一下收到的数据。 我们可以看到每一行数据各不相同,但大制可以分为语句标识符和具体信息,每条信息用$开头。
标识符
语句标识符以可以拆分为两部分,前两位是第一部分,标识是哪种卫星发来的数据;后三位是第二部分,标识后面的数据是那种类型的数据。
第一部分中,具体有五种类型的卫星。
标识符含 义
BDBDS,北斗三代/二代卫星系统
GPGPS
GL俄罗斯GLONASS卫星导航系统
GAGalileo,欧洲“伽利略”卫星导航系统
GNGNSS,全球导航卫星系统
我们只需要根据标识符的前两位就可以判断出数据来自哪种卫星定位。 比如:$GNGGA,062904.094,3352.18877,N,11528.72841,E,0,1,,20.19,M,-8.76,M,,*77标识符的前两位为GN,既可以判断出是收到的是GNSS(全球导航卫星系统)的信息。 2. 第二部分中,标识数据类型主要也有五种。
标识符含 义
GGA时间、位置、卫星数量
GSAGPS 接收机操作模式,定位使用的卫星,DOP 值,定位状态
GSV可见 GPS 卫星信息、仰角、方位角、信噪比
RMC时间、日期、位置、速度
VTG地面速度信息
我们只需要根据标识符的后三位就可以判断出数据是什么类型。 比如:$GNGGA,062904.094,3352.18877,N,11528.72841,E,0,1,,20.19,M,-8.76,M,,*77标识符的后三位为GGA,即代表后面的具体数据为时间、位置和卫星数量。
具体信息
我们现在来解析以下具体的数据。 我们根据标识符对后面的信息进行截取,比如 $GNGGA,063327.094,3352.18138,N,11528.75505,E,0,4,,20.21,M,-8.75,M,,*78我们可以根据GPS-GGA数据格式进行解析这些数据。可分为具体17个字段: 标识符,UTC时间,纬度,纬度半球,经度,经度半球,定位指示,卫星数量,水平精确度,海拔高度,高度单位,大地水准面高度,高度单位,差分GPS数据期限,差分参考基站标号,校验和,结束标记(用回车符和换行符),分别用14个逗号进行分隔。 格式为 $–GGA,hhmmss.ss,llll.ll,a,yyyyy.yy,a,x,xx,x.x,x.x,M,x.x,M,x.x,xxxx*hh 下面来具体解析一些数据,方便大家进行理解。
时间信息为:063327.094 时间格式为前两位为小时,三四位是分钟,后面是秒。所以这个数据可以解析为,UTC时间06:33:27.094位置信息为:3352.18138,N,11528.75505,E 时间格式为先是纬度,再是经度,中间用逗号隔开并且用位置的首字母来区分是北纬还是南纬,东经还是西经,和经纬度也用逗号隔开。经纬度的具体度数的格式为小数点前两位以前为度,后面为分 以这个数据可以解析为,位置,北纬33度52.18138分,东经115度28.75505剩余信息根据手册进行使用,对日常的开发用处较少,下面将GGA的数据格式分享出来。 从这里我们可以看出,$GNGGA,063327.094,3352.18138,N,11528.75505,E,0,4,,20.21,M,-8.75,M,,*78中的卫星数量是4,剩下的数据可以自行和表对照。
使用
我们使用这些数据,可以通过位数的值来使用。比如如果接收到一组数据data。那么如果data[1]= =‘B’ , data[2]= =‘D’,那么就代表这个数据收到的是北斗导航的数据。 或者可以使用字符串匹配算法进行使用,当数据中有GAGSV,明显这条数据就是Galileo卫星后面是可见 GPS 卫星信息、仰角、方位角、信噪比的数据。
后续
如果想了解更多物联网、智能家居项目知识,可以关注我的项目实战专栏。 或者关注公众号。
编写不易,感谢支持。
标签:
相关推荐:
最新新闻:
- 环球今热点:【全国计算机等级考试】2级公共基础120题之四(11)
- DirectSound能帮我们做什么?DirectSound开发指南 天天观察
- test.c测试游戏:测试三子棋的逻辑-最新资讯
- 中国“北斗”卫星导航系统——定位模块需求介绍
- 每日信息:pp助手安装失败怎么办?PP助手修复方法
- 世界速读:5.0以下的主流图片加载框架有哪些?安卓加载图片四大框架
- 磁盘垃圾文件清理器是什么?python接收命令行参数的方式及步骤-今日热讯
- iOS13越狱教程:如何安装AppSync和afc2补丁?
- 当前资讯!在哪里看股指期货的行情?股指期货行情信息
- 热门看点:【激活码】180天诺顿NAVirus2012版本安装
- 操作系统中死锁的算法——银行家算法-环球播报
- 全球快消息!进销存软件哪家强?上百种进销存软件大比拼
- 每日简讯:乔尔演员想看《最后的生还者》第二季还原“乔尔之死”:最真实的版本
- 《漫漫长夜》将于4月16日离开XGP
- 荷兰弟新剧定档6月9日:在片中演精神病人|当前快讯
- 央视探访天马科技集团 | 出口内销两旺,鳗鱼产业迎来消费利好!
- N64Switch在线追加《宝可梦竞技场2》4月12日上线
- 英国实体周榜:春季游戏没人打得过《生化4重制》
- 佩蒂特:梅西被嘘简直是对足球的侮辱!
- 发行商Devolver收购《枪伞游侠》开发商doinksoft 天天热消息
- 英特尔宋继强:面向半导体“万亿时代”,以全栈创新推动算力发展_环球观焦点
- 惠普第9代游戏家族重磅发布,助力玩家 玩出内力 再来亿把|环球实时
- 出游踏青随手拍出美景 逛京东手机焕新季入手爆款新机更超值
- 快用苹果助手如何安装?快用苹果助手安装不了怎么办?
- XLUEOPS.exe是什么?XLUEOPS.exe删除的方法
- Cydia源是什么?Cydia软件卸载步骤
- dnf画面卡是怎么回事?DNF卡屏最快解决方法是什么?
- 聚焦:观察|2023年在未来五年中发挥什么样的重要作用
- MP3Resizer如何压缩MP3文件?MP3Resizer安装及使用教程
- 任务管理器打不开怎么办?任务管理器打不开解决方法
- 无线网络连接不可用怎么办?无线网络连接不可用的解决方法
- 环球精选!穷人靠变异!DC新片《蓝甲虫》预告:拉丁超英来袭
- 本地网速测试有哪些方法?本地网速测试方法
- 如何设置使用激活工具oem7F7?oem7F7使用激活方法介绍
- win10运行lol一直崩溃怎么办?win10运行lol一直崩溃解决方法
- 88e6060是什么芯片?88e6060特性和好处
- 视频如何转换为AMV格式?AMV转换精灵操作方法
- LOL图标怎么点亮?qq上的英雄联盟图标怎么点亮?
- desktop.ini是什么文件?desktop.ini可以删除吗?
- 怎么用win10制作iso镜像文件?win10制作iso镜像文件的步骤教程
- 为什么电脑看视频卡住不动?电脑看视频卡怎么办?
- win7出现黑屏代码0xc000025怎么办?黑屏代码0xc000025解决办法
- snapchat怎么注册?Snapchat账号注册方法步骤
- Svchost.exe是什么进程?svchost.exe错误的原因及解决教程
- 桌面文件夹无法删除怎么解决?桌面文件夹无法删除解决方法
- 沪深股通|海利得4月3日获外资卖出0.04%股份:天天信息
- 快看点丨《魔术士奥芬》圣域篇新艺图角色 4月12日开播
- 《海洋奇缘》真人电影公布 巨石强森主演
- 广西启动第32个全国税收宣传月暨2023年广西助企纾困活动
- 《街头霸王》将拍真人电影!网友:让成龙大哥来
- 出租房必备 格兰仕微波炉只要249元 快播报
- 环球热文:《卧底公民》已登陆PS4/5 Steam获特别好评
- Switch里养一只猫咪《电子猫咪宠物》4月发售 焦点要闻
- 全球动态:空气压缩机油箱爆炸的原因是什么?_送男朋友生日礼物送什么好便宜真诚
- 他54岁担任福建省委副书记,曾多次保护赖昌星,57岁被判刑13年
- 开发者:顽皮狗新作将是全新IP!知名演员参与配音:世界快报
- HP发布暗影精灵9系列游戏本:RTX 4080干到13999元 要闻速递
- 埃文斯谈回归漫威:我很喜欢美队 但现在有些不对劲
- 《DOTA2》柏林Major 4月26日开打 奖金50万美元-全球速递
- 《龙与地下城:侠盗荣耀》北美开画夺冠
- 通灵学院钥匙任务前置_通灵学院的骷髅钥匙和观察室钥匙怎么弄
- 帅丰电器赋能终端,助力集成灶门店实现财富共赢
- 帅丰电器荆州集成灶门店开业活动启动会圆满成功! 当前热点
- 天天百事通!帅丰电器集成灶+集成水槽新品齐上线 速来一睹丰华
- vivo X Flip真机曝光:外屏超大 当前快讯
- 苹果手表被曝令手腕烫伤 真相来了
- 环球观速讯丨CS2的影响力!CSGO三月开箱近4千万 消费超1亿美元
- 德信中国披露业绩补充公告 称开元信德同意公布去年度财报数据 今日热讯
- 真我GT Neo5 SE首销破纪录:1999起 只用1小时
- 天天快消息!女子坐飞机意外发现自己包机了 临时增设、不对外售票
- 不给手机号不能点餐!上海消保委暗访扫码点餐乱象
- CDPR宣布提供月经假:痛经员工可全额带薪按需休假
- 成为螃蟹!这款肉鸽射击游戏《Crab Champions》好评如潮:爽就完事了
- 环球今头条!微星泰坦GP68HX游戏本开启预售 预售价15999元
- 聚焦用户精细化运营场景 极客邦科技与火山引擎数智平台达成合作