便攜式GPS采集存儲模塊
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GPS數(shù)據(jù)采集存儲模塊是一種基于串口的GPS數(shù)據(jù)采集存儲系統(tǒng)設計方案，以ARM為該系統(tǒng)的控制核心，采用Trimble提供的Condor模塊接口實現(xiàn)與SD卡之間的數(shù)據(jù)傳輸和存儲。
目前比較通用的的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)只支持采集信號的實時流盤或暫存在FLASH中的單一模式。本方案設計了一套即可實現(xiàn)數(shù)據(jù)實時傳輸又可在特殊環(huán)境下將數(shù)據(jù)存儲到SD卡中的GPS數(shù)據(jù)采集存儲系統(tǒng)。
采集存儲系統(tǒng)硬件結構：
GPS數(shù)據(jù)采集存儲系統(tǒng)主要包括GPS射頻前端、ARM控制模塊、數(shù)據(jù)傳輸單元、SD卡存儲模塊
采集存儲系統(tǒng)工作原理：
GPS信號經(jīng)天線接收送至射頻前端，在射頻芯片中經(jīng)ADC將模擬中頻信號轉化為數(shù)字中頻信號送入ARM中，ARM將數(shù)字信號進行實時處理并緩存到RAM中，然后將數(shù)據(jù)批量的發(fā)送到SD卡，SD卡對數(shù)據(jù)進行實時流盤，完成對GPS信號的采集存儲。
采集存儲系統(tǒng)功能特點：
GPS射頻前端
GPS L1 頻率， C/A 碼接收機
NMEA輸出與輸入
SBAS (WAAS, EGNOS)功能
aGPS 功能
更新率高達10赫茲
PPS定時輸出
多種規(guī)格與接口選項
232電平輸出,NMEA0183標準數(shù)據(jù)
更新率…………………….1赫茲（默認），最高到10赫茲
精度
位置………………………2米
海拔………………………<3米
PPS：……………………. ±25 納秒
捕獲
重新捕獲…………………<2秒
熱起………………………..<2秒
溫起…………………………35秒
冷起…………………………38秒
靈敏度
追蹤…………………………-160 dBm
捕獲…………………………-146 dBm
動態(tài)
加速度………………………..2g
速度…………………………515m/s(COCOM Limit)
采集GPS數(shù)據(jù)保存SD卡的文件格式：
GPRMC（定位信息）格式：
$GPRMC,<1>,<2>,<3>,<4>,<5>,<6>,<7>,<8>,<9>,<10>,<11>,<12>*hh
<1> UTC時間，hhmmss.sss(時分秒.毫秒)格式
<2> 定位狀態(tài)，A=有效定位，V=無效定位
<3> 緯度ddmm.mmmm(度分)格式(前面的0也將被傳輸)
<4> 緯度半球N(北半球)或S(南半球)
<5> 經(jīng)度dddmm.mmmm(度分)格式(前面的0也將被傳輸)
<6> 經(jīng)度半球E(東經(jīng))或W(西經(jīng))
<7> 地面速率(000.0~999.9節(jié)，前面的0也將被傳輸)
<8> 地面航向(000.0~359.9度，以正北為參考基準，前面的0也將被傳輸)
<9> UTC日期，ddmmyy(日月年)格式
<10> 磁偏角(000.0~180.0度，前面的0也將被傳輸)
<11> 磁偏角方向，E(東)或W(西)
<12> 模式指示(僅NMEA0183 3.00版本輸出，A=自主定位，D=差分，E=估算，N=數(shù)據(jù)無效)
GPGGA格式：
$GPGGA,<1>,<2>,<3>,<4>,<5>,<6>,<7>,<8>,<9>,M,<10>,M,<11>,<12>*xx
<1> UTC時間，格式為hhmmss.sss；
<2> 緯度，格式為ddmm.mmmm(第一位是零也將傳送)；
<3> 緯度半球，N或S(北緯或南緯)
<4> 經(jīng)度，格式為dddmm.mmmm(第一位零也將傳送)；
<5> 經(jīng)度半球，E或W(東經(jīng)或西經(jīng))
<6> GPS狀態(tài)， 0未定位， 1非差分定位， 2差分定位， 3無效PPS， 6正在估算
<7> 使用衛(wèi)星數(shù)量，從00到12(第一個零也將傳送)
<8> 水平精確度，0.5到99.9
<9> 天線離海平面的高度，-9999.9到9999.9米
M 指單位米
<10> 大地水準面高度，-9999.9到9999.9米
M 指單位米
<11> 差分GPS數(shù)據(jù)期限(RTCM SC-104)，最后設立RTCM傳送的秒數(shù)量，如不是差分定位則為空
<12> 差分參考基站標號，從0000到1023(首位0也將傳送)。
* 語句結束標志符
xx 從$開始到*之間的所有ascii 碼的異或校驗和
回車
換行
目前比較通用的的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)只支持采集信號的實時流盤或暫存在FLASH中的單一模式。本方案設計了一套即可實現(xiàn)數(shù)據(jù)實時傳輸又可在特殊環(huán)境下將數(shù)據(jù)存儲到SD卡中的GPS數(shù)據(jù)采集存儲系統(tǒng)。
采集存儲系統(tǒng)硬件結構：
GPS數(shù)據(jù)采集存儲系統(tǒng)主要包括GPS射頻前端、ARM控制模塊、數(shù)據(jù)傳輸單元、SD卡存儲模塊
采集存儲系統(tǒng)工作原理：
GPS信號經(jīng)天線接收送至射頻前端，在射頻芯片中經(jīng)ADC將模擬中頻信號轉化為數(shù)字中頻信號送入ARM中，ARM將數(shù)字信號進行實時處理并緩存到RAM中，然后將數(shù)據(jù)批量的發(fā)送到SD卡，SD卡對數(shù)據(jù)進行實時流盤，完成對GPS信號的采集存儲。
采集存儲系統(tǒng)功能特點：
GPS射頻前端
GPS L1 頻率， C/A 碼接收機
NMEA輸出與輸入
SBAS (WAAS, EGNOS)功能
aGPS 功能
更新率高達10赫茲
PPS定時輸出
多種規(guī)格與接口選項
232電平輸出,NMEA0183標準數(shù)據(jù)
更新率…………………….1赫茲（默認），最高到10赫茲
精度
位置………………………2米
海拔………………………<3米
PPS：……………………. ±25 納秒
捕獲
重新捕獲…………………<2秒
熱起………………………..<2秒
溫起…………………………35秒
冷起…………………………38秒
靈敏度
追蹤…………………………-160 dBm
捕獲…………………………-146 dBm
動態(tài)
加速度………………………..2g
速度…………………………515m/s(COCOM Limit)
采集GPS數(shù)據(jù)保存SD卡的文件格式：
GPRMC（定位信息）格式：
$GPRMC,<1>,<2>,<3>,<4>,<5>,<6>,<7>,<8>,<9>,<10>,<11>,<12>*hh
<1> UTC時間，hhmmss.sss(時分秒.毫秒)格式
<2> 定位狀態(tài)，A=有效定位，V=無效定位
<3> 緯度ddmm.mmmm(度分)格式(前面的0也將被傳輸)
<4> 緯度半球N(北半球)或S(南半球)
<5> 經(jīng)度dddmm.mmmm(度分)格式(前面的0也將被傳輸)
<6> 經(jīng)度半球E(東經(jīng))或W(西經(jīng))
<7> 地面速率(000.0~999.9節(jié)，前面的0也將被傳輸)
<8> 地面航向(000.0~359.9度，以正北為參考基準，前面的0也將被傳輸)
<9> UTC日期，ddmmyy(日月年)格式
<10> 磁偏角(000.0~180.0度，前面的0也將被傳輸)
<11> 磁偏角方向，E(東)或W(西)
<12> 模式指示(僅NMEA0183 3.00版本輸出，A=自主定位，D=差分，E=估算，N=數(shù)據(jù)無效)
GPGGA格式：
$GPGGA,<1>,<2>,<3>,<4>,<5>,<6>,<7>,<8>,<9>,M,<10>,M,<11>,<12>*xx
<1> UTC時間，格式為hhmmss.sss；
<2> 緯度，格式為ddmm.mmmm(第一位是零也將傳送)；
<3> 緯度半球，N或S(北緯或南緯)
<4> 經(jīng)度，格式為dddmm.mmmm(第一位零也將傳送)；
<5> 經(jīng)度半球，E或W(東經(jīng)或西經(jīng))
<6> GPS狀態(tài)， 0未定位， 1非差分定位， 2差分定位， 3無效PPS， 6正在估算
<7> 使用衛(wèi)星數(shù)量，從00到12(第一個零也將傳送)
<8> 水平精確度，0.5到99.9
<9> 天線離海平面的高度，-9999.9到9999.9米
M 指單位米
<10> 大地水準面高度，-9999.9到9999.9米
M 指單位米
<11> 差分GPS數(shù)據(jù)期限(RTCM SC-104)，最后設立RTCM傳送的秒數(shù)量，如不是差分定位則為空
<12> 差分參考基站標號，從0000到1023(首位0也將傳送)。
* 語句結束標志符
xx 從$開始到*之間的所有ascii 碼的異或校驗和
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