GPS航海导航系统信息处理模块研究与开发

作     者：赵文同 

作者单位：华中科技大学 

学位级别：硕士

导师姓名：胡修林

授予年度：2005年

学科分类：08[工学] 080401[工学-精密仪器及机械] 081105[工学-导航、制导与控制] 0804[工学-仪器科学与技术] 0825[工学-航空宇航科学与技术] 0811[工学-控制科学与工程] 

主      题：GPS 航海导航 信息处理 参数计算 接口 

摘      要：Q本论文承担的任务是对GPS 航海导航系统导航信息处理模块进行研究与开发;目的是提供航海导航所需的导航信息。该模块采用面向对象程序设计语言VISUAL C++进行开发。 本导航信息处理模块软件设计分为三个部分:一是从串口接收来自GPS-OEM 板的定位信息;二是根据定位信息数据帧格式,从接收到的定位信息中提取出经度、纬度、速度、时间等定位数据;三是根据预设航线信息和提取出的定位数据计算导航参数。 本文较为详细地阐述了信息处理的关键技术。一个是导航参数算法设计,以前的算法设计是采用大圆航法,把地球近似为圆球,精度不高,本文用椭球体来近似地球,以法截弧求解大地线长及方位角,极大地提高了计算精度。并在此基础上来计算偏航距、偏航角等导航参数,简化了计算公式。另一个是导航信息处理模块对外接口设计,包括与GPS-OEM 的接口、与人机界面的接口,与航迹管理模块的接口,详细设计了接口规范,数据帧格式及数据结构。 此外,本文对GPS 信号的串行接收进行了详细设计,利用多线程实现了GPS 接收机与计算机之间的通信,使接收数据在后台进行,所提出的方法也适用于任何通过串行通讯进行数据采集的场合,具有普遍意义。 本导航信息处理软件经测试,运行稳定,很好地完成了当初设计的功能,其导航参数计算误差在要求的范围内。