基于WinCE的GPS数据采集系统设计

3．2 GPS模块接口介绍
GPS模块采用Trimble公司生产的Condor C2626模块，该模块外围接口电路如图4所示。

模块的RF端接天线，TX，RX为数据发送和接收端口，可与扩展电路P1模块的RXD，TXD连接，进行数据传送。

4 GPS数据采集系统软件设计
4．1 GPS数据采集应用程序开发环境
设计采用Visual Studio 2005软件作为开发环境，并用C#语言完成应用程序设计。首先在PC机上安装VS 2005软件，为了使最后开发出来的GPS数据采集应用程序界面能与WinCE 6．0系统兼容，需在安装VS2005后，接着安装TE6410_2G_256_BSP．msi BSP包和TE6410_CE6_SD K．msi SDK文件，之后便可新建一个Visual C#-Smart Device基于WinCE的Device Application应用程序工程。系统程序流程图如图5所示。

4．2 GPS数据采集软件的串口通信
设计中，GPS数据采集界面采用面对面的人机交互界面，界面简单直观，操作方便。对于每一个控件都有其相对应的类，每个控件在执行不同的任务时，是通过对应类的不同事件完成的，可在事件当中添加对应的任务代码。本设计对串口进行启动的类名为PBStart，启动时需要响应它的Click事件。部分代码如下：


4．3 GPS数据信息提取
设计中，对GPS数据信息提取、解析是通过在上位机中VS2005编程环境下编译生成的GPS数据采集应用程序完成的。通过对面向对象的人机交互界面添加相应的类和代码，实现对数据的采集与解析，从而显示出所需要的经度、纬度、速度、日期等信息。其方法是首先判断一帧数据的开始，通过搜寻每条语句中ASCII码“$”为标准，因为每个语句均以“$”开头的，然后通过接收到的两个字母的“识别符”和三个字母的“语句名”来判断接收到的信息类型，对帧的信息类型识别正确后，最后通过搜寻逗号的个数来确定GPS模块当前所接收到的是哪个定位参数，从中提取出需要的数据信息，并在计算机内部完成将经、纬度坐标与本地的高斯平面坐标转换。

5 实验数据比较与误差分析
在上位机，将GPS数据采集界面应用程序通过USB同步植入到ARM开发板里运行，通过串口扩展板，连接ARM板与GPS模块，通上电源，运行结果如图6所示。

实验所选定的地点在某实验楼里，每隔1 s采集一次，所测得的部分数据如表1所示。

从表中可以看出，经度、纬度、速度在不同的时刻略显不同，其影响观测精度的误差因素有多种，如电离层折射的影响，当GPS卫星信号通过电离层时，将受到这一介质弥散特性的影响，便其信号的传播路径发生变化。为了减弱电离层的影响，在GPS定位中通常利用双频观测和电离层模型以及利用同步观测值求差等方法加以修正。再者是多路径效应影响，多路径效应亦称多路径误差，是指接收机天线除直接收到卫星发射的信号外，还可能收到经天线周围地物一次或多次反射的卫星信号，信号叠加将会引起测量参考点(相位中心点)位置的变化，从而便观测量产生误差，而且这种误差随天线周围反射面的性质而异，难以控制。一般反射环境下，多路径效应对测码伪距的影响可达到米级，对测相伪距的影响可达到厘米级。而在高反射环境下常常导致接收的卫星信号失锁和使载波相位观测量产生周跳。目前减弱多路径效应影响的措施有：安置接收机天线时，应避开较强的反射面，并选用屏蔽性良好的天线；适当延长观测时间，削弱多路径效应的周期性影响；改善GPS接收机的电路设计，减弱多路径效应的影响。其他详细误差因素分析及解决措施可参见文献。

6 结语
本文所设计的GPS数据采集界面简洁、直观、实用，实现了串口接收、多线程编程、计算等多种功能，将数据信息直观地显示到用户界面上；实现了接收数据保存方法，实现了线程枚举和多线程任务的完成，使得线程之间互不冲突，提高了系统的实时性。