企業(yè)殺毒軟件及其應(yīng)用(完整版)資料

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企業(yè)殺毒軟件及其應(yīng)用（完整版）資料(可以直接使用，可編輯優(yōu)秀版資料，歡迎下載）企業(yè)殺毒軟件及其應(yīng)用摘要摘要：當(dāng)前，各種殺毒軟件琳瑯滿目，選擇合適的殺毒軟件對于企業(yè)而言至關(guān)重要。根據(jù)企業(yè)部署殺毒軟件的全過程，并結(jié)合用戶反饋信息和大量測試，探討了常用殺毒軟件在企業(yè)中的應(yīng)用，以期為各企業(yè)選擇殺毒軟件提供參考。關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞：局域網(wǎng)；殺毒軟件；信息安全DOIDOI：10.11907/rjdk.1431060中圖分類號：TP301文獻標(biāo)識碼：A文章編號文章編號：16727800（2021）0040044020引言隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展，各種病毒也呈多樣化和復(fù)雜化趨勢，直接影響到人們的網(wǎng)絡(luò)工作環(huán)境，影響到企業(yè)信息安全及發(fā)展。近年來，由于病毒導(dǎo)致企業(yè)內(nèi)部信息泄漏事件層出不窮，給企業(yè)帶來了不可估量的損失，因而深入了解各殺毒軟件的功能，并探討其在企業(yè)中的實際應(yīng)用至關(guān)重要。大量實例驗證表明，應(yīng)該從殺毒軟件自身特點和用戶需求兩方面考慮，根據(jù)不同用戶在不同發(fā)展階段所需要解決的問題來發(fā)掘并解決問題。1殺毒軟件功能目前，殺毒軟件之間的競爭日趨激烈，主流殺毒軟件在保證查殺病毒等基本能力的基礎(chǔ)上也具備多樣化功能以滿足不同用戶的需求。對于企業(yè)而言，它們所關(guān)注的重點是殺毒軟件“能夠幫助企業(yè)解決什么安全問題”而不是“能殺什么樣的病毒”。企業(yè)殺毒軟件為企業(yè)提供產(chǎn)品、方案和服務(wù)套裝，但不僅僅是產(chǎn)品，更多地是面對大型復(fù)雜環(huán)境的應(yīng)用，滿足個性化定制部署[1]。本文從6個方面介紹殺毒軟件在企業(yè)中所應(yīng)具備的功能。1.1安全衛(wèi)士不同于廣域網(wǎng)，企業(yè)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部通常配置有較少的網(wǎng)絡(luò)安全設(shè)備，因此每一臺計算機所處網(wǎng)絡(luò)環(huán)境看似安全，實則危險。一旦網(wǎng)絡(luò)內(nèi)某一臺計算機感染了能夠利用系統(tǒng)漏洞進行傳播的網(wǎng)絡(luò)病毒，則受攻擊的計算機數(shù)量將以指數(shù)速度急劇增長，同時受攻擊的計算機還可能被植入病毒，從“受害者”轉(zhuǎn)變?yōu)椤肮粽摺?。所以企業(yè)殺毒一定要發(fā)揮病毒防御功能，扮演好安全衛(wèi)士角色，最大限度地保證企業(yè)免受病毒木馬侵害。1.2得力助手企業(yè)各種信息安全問題，往往并非企業(yè)信息部門的人員可以獨立解決。許多企業(yè)將所有問題歸咎于信息部門，不僅不公平，同時也無法真正解決問題。隨著企業(yè)信息化進程的逐步推進，企業(yè)內(nèi)各應(yīng)用系統(tǒng)迅速上線，致使企業(yè)信息部門的工作多樣而復(fù)雜，導(dǎo)致信息安全管理成為了其無法獨立承擔(dān)的沉重責(zé)任。信息安全不能僅僅靠信息部門來完成，也需要龐大的用戶支持和共同維護，企業(yè)內(nèi)龐大的用戶才是信息安全的生力軍，同時也是企業(yè)殺毒軟件面向的主要對象[2]。企業(yè)殺毒不僅要成為信息人員的得力助手，也要成為所有員工的得力助手[3]。1.3“貼心小棉襖”企業(yè)殺毒軟件需要具有很強的易用性，無需使用者過多參與，即可自行完成一些必要操作和配置，企業(yè)內(nèi)部員工不需要專業(yè)的計算機相關(guān)技能也可以方便地使用。并且，企業(yè)殺毒軟件也應(yīng)具有靈活的可定制性，能充分地滿足企業(yè)在網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用和日常工作中的新需求，為企業(yè)網(wǎng)絡(luò)管理員提供了極大便利。1.4“管家婆”企業(yè)殺毒軟件需要擔(dān)任“管家婆”的角色，幫助用戶清理電腦使用中產(chǎn)生的“垃圾”，優(yōu)化電腦性能、加快運行速度等。同時也要擔(dān)任信息管理人員的“管家婆”，幫忙完成企業(yè)制度上的一些管理和日常維護工作，例如查殺毒歷史記錄、攻擊源鎖定、局域網(wǎng)狀態(tài)監(jiān)測、臺帳信息記錄、用戶使用情況統(tǒng)計、軟件統(tǒng)一分發(fā)部署、外置設(shè)備統(tǒng)一管理等。1.5錦上添花企業(yè)殺毒軟件應(yīng)具備一些非必需的簡單功能，這些功能可以大幅度提升效率，例如全網(wǎng)計算機IE主頁的統(tǒng)一修訂；企業(yè)所需關(guān)鍵信息的推送（對于擁有門戶的企業(yè)而言，該功能較為實用）；用戶桌面使用障礙遠程求助等。同時實現(xiàn)雙向可視的遠程桌面，并輔助信息管理員幫助用戶解決計算機使用過程中或系統(tǒng)應(yīng)用中遇到的問題。1.6攜手并進，且行且磨合一整套殺毒軟件在企業(yè)內(nèi)真正運行起來，需要經(jīng)過前期調(diào)研、小范圍測試、方案調(diào)整、穩(wěn)定性分析、全面推廣部署，以及后期的周期性更新和升級。因此，殺毒軟件必須有足夠的可定制性，以滿足企業(yè)在網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用上不斷變化的需求，與企業(yè)共同發(fā)展，切實幫助企業(yè)解決問題[4]。2常用殺毒軟件選擇殺毒軟件，需要深入了解各種殺毒軟件的功能。本文選擇兩款業(yè)內(nèi)認(rèn)可度較高的殺毒軟件進行介紹。2.1卡巴斯基卡巴斯基（Kaspersky）反病毒軟件是世界上擁有最尖端科技的殺毒軟件之一，總部設(shè)在俄羅斯首都莫斯科，全名“卡巴斯基實驗室”，是國際著名的信息安全領(lǐng)導(dǎo)廠商?？ò退够鶠閭€人用戶、企業(yè)網(wǎng)絡(luò)提供反病毒、防黑客和反垃圾郵件產(chǎn)品。其關(guān)鍵功能有：①可看作一個系統(tǒng)管理平臺，提高IT效率，包括補丁管理、資產(chǎn)管理和資源配置；②實現(xiàn)加密功能，確保文件、文件夾、全磁盤或者設(shè)備的安全性；③實現(xiàn)訪問控制（應(yīng)用程序、設(shè)備、網(wǎng)頁），精確控制應(yīng)用程序、設(shè)備以及員工訪問和使用網(wǎng)絡(luò)的方式，提高安全性；④確保郵件安全，反惡意軟件和智能過濾垃圾郵件；⑤確保Internet網(wǎng)關(guān)安全，為最流行的Internet網(wǎng)管提供保護，確保員工在較少干擾下使用Internet?？ò退够趽碛袕姶蠊δ艿耐瑫r，也對電腦性能的消耗帶來一定負(fù)擔(dān)。其最大缺點就是對計算機CPU和內(nèi)存資源占據(jù)較多，尤其是掃描文件和更新病毒庫時，對CPU的占用較大，對計算機硬件要求總體過高。2.2奇虎360企業(yè)版奇虎360企業(yè)版是面向企業(yè)級用戶推出的專業(yè)安全解決方案。360殺毒軟件最大的亮點就是永久免費、不限終端數(shù)。它通過一個輕量級的管理控制中心及BS模式的統(tǒng)一管理終端，解決企業(yè)對于安全統(tǒng)一管理的需求。主要特性有如下幾點：①永久免費，全功能無限制，不限終端數(shù)，7*24專業(yè)服務(wù)；②全網(wǎng)安全，一鍵體檢，統(tǒng)一殺毒、清木馬、修漏洞、修復(fù)各類風(fēng)險項，實現(xiàn)各類計算機風(fēng)險匯總；③具備系統(tǒng)安全修復(fù)、軟件管家、清理垃圾、修復(fù)瀏覽器等多項功能，比其它傳統(tǒng)產(chǎn)品多一些實用功能；④XP盾甲，為XP系統(tǒng)修復(fù)補丁，防止系統(tǒng)遭到損害。3殺毒軟件應(yīng)用通過在茂名臻能熱電部署卡巴斯基和奇虎360企業(yè)級殺毒軟件，結(jié)合相關(guān)人員遇到的問題和所采用的解決辦法，對上述兩款殺毒軟件的功能和使用情況進行深度剖析。由于單位內(nèi)電腦性能參差不齊，于是對不同層次性能的電腦進行了抽樣，主要評定標(biāo)準(zhǔn)體現(xiàn)在CPU和內(nèi)存。表1為卡巴斯基使用情況（開啟IE訪問行為監(jiān)測、硬盤文件、系統(tǒng)重要位置、郵件實時監(jiān)測）的抽樣測試情況。對于硬件配置情況偏低的電腦而言，卡巴斯基在某些電腦中“得不償失”，使得用戶在計算機上辦公困難。安裝和初步使用過程中，遭到用戶強烈反對，相關(guān)信息人員經(jīng)過討論，對卡巴斯基的使用功能進行了多次降低調(diào)整，先是降低了郵件實時監(jiān)測，保留了重要文件監(jiān)測和IE訪問監(jiān)測功能，但是大部分用戶仍然表示難以接受。信息工作人員再次改變殺毒策略，只保留基本殺毒功能和文件監(jiān)視，但對于內(nèi)存2G及2G以下電腦，用戶辦公還是受影響。最后只好對運行卡巴斯基嚴(yán)重影響辦公的用戶進行了卸載，改用奇虎360。奇虎360（包含360安全衛(wèi)士和360殺毒）使用情況如表2所示。實踐表明，奇虎360在企業(yè)內(nèi)部推廣沒有受到太大阻力。統(tǒng)計調(diào)查發(fā)現(xiàn)，大部分用戶家庭電腦中使用的是360殺毒軟件，對奇虎360已經(jīng)普遍接受，同時又有卡巴斯基的試用體驗，讓用戶對奇虎360青睞有加。奇虎360里的臺帳功能、硬件外設(shè)管理和遠程桌面功能也備受信息人員推崇，給日常信息維護工作帶來了許多便利。然而，奇虎360也存在一些不足，它時常在未經(jīng)用戶同意的情況下推送并默認(rèn)安裝自己公司的其它產(chǎn)品，例如軟件管理和360安全瀏覽器，并使用一些誤導(dǎo)用戶的手段或者“強制捆綁安裝”方式讓用戶安裝使用，這種“流氓行為”并不為用戶所接受。結(jié)合上述實踐，得出選擇殺毒軟件需重點考慮如下方面：①用戶體驗；②計算機硬件性能優(yōu)劣；③殺毒能力，漏洞掃描；④管理、安裝方式，體系架構(gòu)；⑤企業(yè)注重的一些特定需求是否能得到解決。其中，用戶體驗需要首先考慮，簡潔的使用界面、無歧義的文字解釋，以及可靠的設(shè)置與運行，就是優(yōu)秀的企業(yè)殺毒軟件必備特征之一。就殺毒防護功能而言，卡巴斯基相對較強，但是在設(shè)置和使用上較為復(fù)雜，功能單一，占用大量計算機硬件性能，讓用戶無法接受。奇虎360雖然很注重用戶體驗，涵蓋一些適用于企業(yè)內(nèi)部需求的附屬功能，讓信息人員及員工用戶愛不釋手，但是強制推送、默認(rèn)安裝、捆綁安裝等霸道行為也著實令用戶難以接受。因此，企業(yè)需結(jié)合自身實際，綜合考慮，選擇合適的殺毒軟件，最大程度地保障企業(yè)信息安全，更好地促進企業(yè)發(fā)展。參考文獻參考文獻：[1]金燁.產(chǎn)品與服務(wù)并重[N].中國計算機用戶，20211023.[2]胡斌昀.企業(yè)防毒軟件發(fā)展趨勢分析[J].中山大學(xué)學(xué)報：自然科學(xué)版，2004，43（6）：142144.[3]扶蘇.抓住要點，兩招搞定中小企業(yè)信息安全[N].電腦報，20210515.[4]董軍.360引領(lǐng)企業(yè)安全轉(zhuǎn)型：從安全即產(chǎn)品到安全即服務(wù)[N].中國經(jīng)營報，20210428.[5]劉宏偉.企業(yè)殺毒需變招[N].計算機世界，20211222.責(zé)任編輯（責(zé)任編輯：孫娟）目錄目錄 2摘要 4Abstract 5第一章 緒論 6第一節(jié)GPS的概念及發(fā)展概況 6第二節(jié)軟件無線電技術(shù)的發(fā)展概況 7第三節(jié)本文的主要研究內(nèi)容及意義 9一、課題背景 9二、主要研究內(nèi)容 9一、課題意義 10第二章 基于軟件無線電技術(shù)的GPS接收機研究 10第一節(jié)基于軟件無線電技術(shù)的系統(tǒng)設(shè)計構(gòu)架 10第二節(jié)軟件無線電設(shè)計的關(guān)鍵技術(shù)分析 11一、射頻轉(zhuǎn)換（RF到IF） 11二、中頻AD/DA 11三、數(shù)字信號處理模塊 12四、算法軟件實現(xiàn) 12第三節(jié)GPS軟件接收機的設(shè)計原理 12第四節(jié)軟件接收機中頻數(shù)據(jù)處理的核心算法 14一、C/A碼信號捕獲 14二、C/A碼信號跟蹤 15第五節(jié)本章小結(jié) 16第三章 基于NMEA-0183碼的分析與研究 17第一節(jié)GPS定位數(shù)據(jù)NMEA-0183碼的介紹 17第二節(jié)基于WINDOWSAPI的串口通信研究 20第三節(jié)定位精度因子的分析 21第四節(jié)多通道信號的接收質(zhì)量分析 23第五節(jié)天空衛(wèi)星視圖的分析 24第六節(jié)相對位置移動軌跡的跟蹤研究 26第七節(jié)本章小結(jié) 27第四章 實驗與結(jié)果分析 28第一節(jié)基于NMEA-0183碼應(yīng)用軟件的程序?qū)崿F(xiàn) 28第二節(jié)實驗結(jié)果分析 36第三節(jié)本章小結(jié) 45第五章 結(jié)論與展望 45參考文獻 47摘要全球定位系統(tǒng)（GPS）在定位導(dǎo)航和地球空間測繪上都有著極其廣泛的應(yīng)用，用戶通過GPS終端設(shè)備獲取GPS定位數(shù)據(jù)，實現(xiàn)導(dǎo)航定位的應(yīng)用。軟件無線電（SDR）作為無線通信領(lǐng)域的一項突破性關(guān)鍵技術(shù)，被稱為二十一世紀(jì)“無線電世界的個人計算機”。它是無線通信領(lǐng)域繼模擬到數(shù)字、固定到移動的第三次技術(shù)革命。使用軟件無線電思想構(gòu)建的GPS軟件接收機，在開放性和可重配置性上有著傳統(tǒng)接收機所無法比擬的優(yōu)勢，對接收算法研究和后續(xù)優(yōu)化有著重大研究意義。本文的研究工作涉及GPS軟件接收的關(guān)鍵技術(shù)研究、捕獲跟蹤算法與研究分析，以及基于NMEA-0183數(shù)據(jù)幀的實時采集軟件設(shè)計與研究。通過實時采集的數(shù)據(jù)幀，來分析和評估定位精度因子、信號質(zhì)量、衛(wèi)星幾何特征以及定位應(yīng)用中的相對位置移動軌跡等，實現(xiàn)GPS接收應(yīng)用的定量研究。研究過程中，形成了高精度相對定位軌跡的創(chuàng)新實現(xiàn)方法。實驗證明：本文的研究結(jié)果可以拓展到多模式多系統(tǒng)的增強定位系統(tǒng)研究和區(qū)域位置服務(wù)的應(yīng)用研究。關(guān)鍵詞：軟件無線電（SDR）；GPS；NMEA-0183；基于位置服務(wù)（LBS）AbstractGlobalPositioningSystem(GPS)iswidelyappliedinnavigationandearthmapping.ThecustomersuseGPSdevicestoachievenavigationandpositioningbygettingtheGPSdata.Asakeytechnologybreakthroughinthefieldofwirelesscommunication,SoftwareDefinedRadio(SDR)isknownas“thePCinwirelessworld”inthe21stcentury.Followingtherevolutionfromanalogtodigital,fixedtomobile,SDRisthethirdtechnologicalrevolutioninthisfield.ThesoftwareGPSreceiver,basedonthetheoryofSDR,hasincomparableadvantagesoverthetraditionalGPSreceiverinopennessandre-configuration.Italsohasgreatsignificanceinthefollow-upresearchingandoptimizing.Inthispaper,somekeytechnologiesofsoftwareGPSreceiverwareresearchedandthereal-timeNMEA-0183dataacquisitionsoftwarewasrealized.TheGPSpositioninginformationsuchasgeometricdilutionofprecision(GDOP),SignaltoNoiseRatio(SNR)ofGPSsignals,geometriccharacteristicofGPSsatellitesandtrajectoryofrelativepositionwasquantitativelyanalyzed.Anewmethodtoformahigh-precisionshifttrajectorywaspresented.Alltheseworksdescribedabovecanbeusedinthefurtherresearchontheenhancedpositioninginmulti-modesystemandlocationbasedservices(LBS).Keywords: SoftwareDefinedRadio(SDR);GPS;NMEA-0183;LocationBasedServices(LBS)緒論GPS的概念及發(fā)展概況GPS是全球定位系統(tǒng)（GlobalPositioningSystem）的英文縮寫，它可以用來實現(xiàn)連續(xù)的實時三維導(dǎo)航。所謂導(dǎo)航（navigation），在這里的定義是實時的測定運動載體在途行進時的位置和速度，引導(dǎo)運動載體沿一定的航線經(jīng)濟而安全的到達目的地[1]。完成高精度的導(dǎo)航定位，需要導(dǎo)航裝置作為輔助手段。其中有一類導(dǎo)航裝置，發(fā)射無線電信號，使用戶能夠通過終端設(shè)備接受多個該類導(dǎo)航裝置的無線電信號計算出其位置，我們稱這類導(dǎo)航裝置為無線電導(dǎo)航裝置。無線電導(dǎo)航裝置通?？煞譃槁坊托腔鶅纱箢?。路基無線電導(dǎo)航基于較少的無線電標(biāo)臺站，不但精度和范圍有限，而且易受無線電干擾。50年代末，前蘇聯(lián)發(fā)射了第一顆人造衛(wèi)星，美國科學(xué)家通過跟蹤研究，發(fā)現(xiàn)了多普勒頻移現(xiàn)象，并利用該原理促成了多普勒衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)TRANSIT的建立，開創(chuàng)了陸?？招l(wèi)星無線電導(dǎo)航的新時代，這是第一代星基無線電導(dǎo)航裝置。但由于多普勒衛(wèi)星軌道高度低，系統(tǒng)含星座較少，所以存在這軌道精度難以提高，定位時間間隔過長等明顯缺點。正是這些缺陷，促使了美國的全球定位系統(tǒng)（GPS）和俄羅斯的全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)（GLONASS）的快速發(fā)展。美國的全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)（GPS）計劃自1973年起步，1978年發(fā)射首顆導(dǎo)航衛(wèi)星，1994年完成24顆中等高度圓軌道（MEO）衛(wèi)星組網(wǎng)，歷時16年，耗資120億美元。至今，已先后發(fā)展了3代衛(wèi)星。整個GPS系統(tǒng)由空間星座部分、地面監(jiān)控部分和用戶設(shè)備部分組成?？臻g星座部分主要由24顆GPS衛(wèi)星（21顆衛(wèi)星加3顆軌道備用衛(wèi)星）組成，衛(wèi)星高度20210km，軌道周期11小時58分，有6個軌道面，每個軌道至少4顆衛(wèi)星，軌道傾角55°。這樣的設(shè)計保證了地球上及近地空間在任何時間都至少可見4顆衛(wèi)星滿足最基本的定位要求。地面監(jiān)控部分包括衛(wèi)星監(jiān)控站、主控臺和信息注入站。監(jiān)控站是在主控站的直接控制下的數(shù)據(jù)自動采集中心，對GPS衛(wèi)星進行連續(xù)監(jiān)測；主控站設(shè)在美國本土的科羅拉多（Colorado）的法爾孔（Falcon）空軍基地，協(xié)調(diào)和管理地面監(jiān)控系統(tǒng)，同時計算各衛(wèi)星的星歷、時鐘誤差和大氣修正參數(shù)并送到注入站，控制衛(wèi)星，使衛(wèi)星正常運轉(zhuǎn)；注入站的主要工作是將衛(wèi)星軌道、時鐘糾正信息，控制命令上行注入衛(wèi)星。用戶設(shè)備部分就是用戶進行導(dǎo)航定位的終端設(shè)備，由接收機硬件、數(shù)據(jù)處理軟件及微處理器構(gòu)成[2]。GPS衛(wèi)星采用碼分多址（CDMA）技術(shù)在兩個頻率上廣播測距碼和導(dǎo)航。這兩個載波頻率分別是L波段的（1575.42MHz）和（1227.60MHz）。測距碼有C/A碼和P碼，分別用于民用的標(biāo)準(zhǔn)定位服務(wù)（SPS）和軍用的精密定位服務(wù)（PPS），兩者在定位精度上有著較大差異。導(dǎo)航數(shù)據(jù)主要是衛(wèi)星軌道坐標(biāo)、衛(wèi)星鐘差方程式參數(shù)、電離層現(xiàn)時修正等廣播星歷，它向用戶提供了定位一直參考點（信號發(fā)射衛(wèi)星）的起算坐標(biāo)和系統(tǒng)參考時間及相關(guān)傳播誤差修正[3]?！癎PS的應(yīng)用，僅受人們的想象力制約?！盙PS問世以來，已充分顯示了其在導(dǎo)航定位領(lǐng)域的霸主地位。許多領(lǐng)域也由于GPS的出現(xiàn)而產(chǎn)生革命性變化。目前，幾乎全世界所有需要導(dǎo)航定位的用戶，都被GPS的高精度，全天候，全球覆蓋，方便靈活和優(yōu)質(zhì)價廉的特點所吸引。按其作用，GPS的應(yīng)用可分為以下三類：導(dǎo)航，主要是為船舶、汽車、飛機等運動物體進行定位導(dǎo)航。例如：船舶遠洋導(dǎo)航和進港引水；飛機航路引導(dǎo)和進場降落；汽車自主導(dǎo)航；地面車輛跟蹤和城市智能交通管理；緊急救生；個人旅游及野外探險；個人通訊終端。授時校頻。例如：電力，郵電，通訊等的時間同步；準(zhǔn)確時間頻率的授入。高精度測量。例如：各種等級的大地測量，控制測量；道路和各種線路放樣；水下地形測量；地殼形變測量，大壩和大型建筑物變形監(jiān)測；GIS應(yīng)用；工程機械（輪胎吊，推土機等）控制；精細農(nóng)業(yè)。軟件無線電技術(shù)的發(fā)展概況在1992年5月美國電信系統(tǒng)會議上，JeoMitola首次提出了軟件無線電（SoftwareDefinedRadio）的概念。軟件無線電（SDR）是指在一個開放的，標(biāo)準(zhǔn)化的、模塊化的通用硬件平臺上，通過軟件加載實現(xiàn)各種無線電通信功能(如工作頻段、調(diào)制解調(diào)類型、數(shù)據(jù)格式、加密模式和通信協(xié)議等)。其核心是：使寬帶A/D、D/A轉(zhuǎn)換器并盡可能地靠近天線；無線電功能盡可能地通過軟件來實現(xiàn)。理想的軟件無線電主要由天線、射頻前端、寬帶A/D和D/A轉(zhuǎn)換器、通用或?qū)Ｓ脭?shù)字信號處理器以及各種軟件組成。由于計算機技術(shù)，特別是微處理機在高速數(shù)字信號處理技術(shù)和通信中的應(yīng)用，無線通信系統(tǒng)從模擬向數(shù)字轉(zhuǎn)化；最近快速發(fā)展的寬帶模數(shù)轉(zhuǎn)換和信號處理技術(shù)、日益提高了的硬件工藝水平、日臻成熟的可編程器件和EDA工具，使軟件無線電的概念轉(zhuǎn)化為實際應(yīng)用成為可能。無論是從軍用還是商用或是民用的要求考慮，軟件無線電都是通信系統(tǒng)用戶需求的必然產(chǎn)物。軍用無線電系統(tǒng)為了實現(xiàn)海、陸、空、天一體化的立體戰(zhàn)爭環(huán)境，要求在不同頻段、不同通信制式和不同的管理體制下均可以互聯(lián)通信；商業(yè)和民用客戶要求通信系統(tǒng)能支持多媒體服務(wù),包括移動通信、高速和高速的數(shù)據(jù)傳輸?shù)?。為了滿足這些服務(wù)需求，物理層需要有高度靈活性和適應(yīng)性，必須是兼容多標(biāo)準(zhǔn)操作和功能。傳統(tǒng)數(shù)字通信系統(tǒng)對多標(biāo)準(zhǔn)通信解決方法并不靈活，當(dāng)介質(zhì)和信道特性改變時，硬件就必須完全更新。尤其是在當(dāng)今無線電標(biāo)準(zhǔn)和接口種類層出不窮的時期，為了節(jié)約成本，從經(jīng)濟角度考慮，傳統(tǒng)的無線電通信系統(tǒng)必將被每層可軟件重構(gòu)的軟件無線電設(shè)備所取代。軟件無線電的出現(xiàn)，使無線電技術(shù)由以硬件為主的時代走向以軟件為主的時代，事實上它是繼模擬通信技術(shù)、數(shù)字通信技術(shù)之后的第三代無線通信技術(shù)。軟件無線電具有以下一些特點：軟件無線電具有完全的可編程性，可通過軟件編程來實現(xiàn)無線電臺的功能，包括對無線波段、信道調(diào)制、接入方式、數(shù)據(jù)速率的編程等，因此通過程序進行控制和操作，這是軟件無線電最突出的特點之一。但是軟件無線電不是不要硬件，而是把硬件作為一個基本平臺來架構(gòu)。軟件無線電的另一個重要特點是A/D、D/A變換與天線十分靠近，因而能比較迅速地將接收到的射頻模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，比較晚地將要發(fā)送的數(shù)字信號變換為射頻模擬信號，這就充分地利用了數(shù)字信號處理（DSP）器件的功能和軟件的資源。軟件無線電遵循開放平臺的設(shè)計思想，采用了模塊化的結(jié)構(gòu)，因而能夠方便的進行硬件模塊的更換和軟件的升級，并能通過運行不同的算法，實時的配置自己的信號波形，提供各種各樣的通信業(yè)務(wù)。其新業(yè)務(wù)僅需在電臺中加載新的軟件模塊即可實現(xiàn)，從而降低了通信設(shè)備的硬件成本。本文的主要研究內(nèi)容及意義課題背景LBS（LocationBasedServices，基于位置服務(wù)）是定位技術(shù)的應(yīng)用開發(fā)，它的工作原理是：用戶終端設(shè)備（一般為、PDA、手提電腦等移動終端）采用衛(wèi)星定位或其它方式獲取用戶位置等信息，并實時地將這些信息通過移動通信方式傳至服務(wù)器，服務(wù)器根據(jù)用戶的請求做出響應(yīng)，并將響應(yīng)回饋到用戶終端。位置信息在大眾生活中占據(jù)著越來越重要的地位，尤其是從服務(wù)于人的信息應(yīng)用發(fā)展到借助傳感器的分布式網(wǎng)絡(luò)，再到以機器自動裝置為主的網(wǎng)絡(luò)集群，位置信息無處不在。近年來，隨著電子、計算機、信息等技術(shù)的飛速發(fā)展和交叉研究，位置信息服務(wù)不再局限于運營商的一項增值業(yè)務(wù)。它已經(jīng)將電子地圖、車載導(dǎo)航、無線導(dǎo)航、交通信息四個領(lǐng)域形成了產(chǎn)業(yè)模式?？梢灶A(yù)測，位置服務(wù)已經(jīng)由業(yè)務(wù)的概念逐步外延到產(chǎn)業(yè)發(fā)展層面上。LBS的發(fā)展已經(jīng)進入了黃金時期。面向數(shù)字化城市的基于位置服務(wù)的系統(tǒng)實現(xiàn)了定位、通信和GIS技術(shù)的集成以及生活指南信息的獲取，為人們的生活帶來了很多便利，在未來數(shù)字化工作和生活中也將發(fā)揮重要作用[4]。本文的研究工作受上海市國際合作基金項目“基于位置的移動信息服務(wù)關(guān)鍵技術(shù)研究與應(yīng)用示范”的資助，項目是針對GPS定位信息在區(qū)域范圍內(nèi)的分布和基于地面衛(wèi)星增強系統(tǒng)三維高精度定位系統(tǒng)的性能評估與驗證。本文的研究正是接收系統(tǒng)中數(shù)據(jù)幀應(yīng)用軟件設(shè)計與研究，同時基于軟件無線電的GPS接收機開發(fā)是本文研究的系統(tǒng)基礎(chǔ)。主要研究內(nèi)容在本文中，主要闡述軟件無線電（SDR）概念，NMEA-0183協(xié)議，以及基于軟件無線電思想設(shè)計的GPS軟件接收機的體系結(jié)構(gòu)。并以PC機為平臺，VisualC++的MFC框架為基礎(chǔ)，設(shè)計了GPS應(yīng)用分析軟件。通過串口連接，從接收機中讀取基于NMEA-0183協(xié)議的數(shù)據(jù)幀，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)幀顯示，導(dǎo)航信息顯示，接收機多通道衛(wèi)星信號信噪比（SNR）分析，天空衛(wèi)星視圖顯示，定位精度因子（GDOP）分析，用戶位置跟蹤，數(shù)據(jù)保存回放等主要功能，并使用GARMIN15LGPS接收機模塊和Fastraxitrax300接收機模塊對軟件的性能進行了驗證和分析。各章分述如下：第一章簡要介紹了GPS系統(tǒng)和軟件無線電的基本概念。第二章中針對軟件無線電的特點，描述了GPS軟件接收機的構(gòu)架，以及中頻數(shù)字處理中的兩步核心流程的算法。第三章介紹了NMEA-0183協(xié)議和使用WindowsAPI的串口通信機制，給出了通過讀取NMEA碼可以實現(xiàn)的接收機功能描述。第四章描述了基于NMEA-0183協(xié)議的GPS接收機軟件的實現(xiàn)過程，并對其功能加以驗證，綜合分析影響定位精度和位置移動軌跡的因素。第五章為總結(jié)以及本文所描述的GPS應(yīng)用軟件的發(fā)展前景。課題意義降低定位精度因子，是在偽距測量誤差一定的情況下優(yōu)化GPS定位精度的有效途徑。相對位置移動軌跡跟蹤測量是GPS對在測繪學(xué)上重要應(yīng)用。通過編寫GPS應(yīng)用分析軟件，研究如何影響定位精度因子的因素和引發(fā)跟蹤軌跡誤差的來源對提高GPS定位精度，實現(xiàn)精確測繪有著重要的意義。而高質(zhì)量的定位和跟蹤軌跡能夠使區(qū)域位置服務(wù)更為精確、高效?；谲浖o線電技術(shù)的GPS接收機研究基于軟件無線電技術(shù)的系統(tǒng)設(shè)計構(gòu)架軟件無線電的體系結(jié)構(gòu)是實現(xiàn)軟件無線電這一概念的具體設(shè)計結(jié)構(gòu)，包括硬件、軟件和接口協(xié)議等部分。理想的軟件無線電接收機的硬件應(yīng)包括寬帶射頻信號接受部分、高速采樣部分（A/D），中央?yún)f(xié)調(diào)控制部分和總線接口部分。由數(shù)據(jù)總線和控制總線將各部連接在一起，為硬件設(shè)備驅(qū)動層上的軟件提供物理支持。當(dāng)系統(tǒng)處于接受狀態(tài)時，無線電信號通過天線耦合到寬帶射頻接收部分，通過下變頻采樣，轉(zhuǎn)化為中頻數(shù)字信號通過數(shù)據(jù)總線傳輸?shù)浇涌谥鳈C中。軟件部分應(yīng)包括硬件驅(qū)動層、信道復(fù)用層、開發(fā)調(diào)試環(huán)境層、用戶/系統(tǒng)模塊層和應(yīng)用層組成。硬件驅(qū)動層主要實現(xiàn)了對硬件資源的調(diào)用，為上層軟件提供了良好的硬件操作接口；信道復(fù)用層主要實現(xiàn)了多路信號復(fù)用的通信功能；開發(fā)調(diào)試環(huán)境層工作在用戶主機上，為用戶提供了易用開放的軟件開發(fā)平臺；用戶/系統(tǒng)模塊層主要包括了用于系統(tǒng)開發(fā)的底層模塊，通過調(diào)用這些模塊可以實現(xiàn)大部分通信功能；應(yīng)用層則是以開發(fā)好的各種軟件無線電應(yīng)用，可以脫離開發(fā)調(diào)試環(huán)境單獨使用[5]。接口協(xié)議部分主要由數(shù)據(jù)幀格式定義和通信過程操作時序組成。該協(xié)議要能過表達硬件平臺應(yīng)用的各種功能和設(shè)備驅(qū)動層的各種請求，并具備可擴展性。軟件無線電設(shè)計的關(guān)鍵技術(shù)分析射頻轉(zhuǎn)換（RF到IF）目前A/D轉(zhuǎn)換器的速率不高，很難實現(xiàn)在射頻（RF）及較高的中頻直接進行A/D轉(zhuǎn)換，所以在接收機前端處理中，通常要先進行下變頻（Down-conversion）。RF變換模塊需要完成的任務(wù)包括：功率放大、接收預(yù)防大和RF信號與IF信號之間的變換。它的設(shè)計目的是使下一步中的A/D發(fā)揮最優(yōu)性能。一個窄帶超外差式接收機的射頻部分與寬帶軟件無線電的射頻部分相比有相似之處，但并不相同。寬帶的軟件無線電的射頻部分要求：在濾波器的滾降特性的銳利程度受到損害的情況下，強調(diào)仍然能提供線性的功率放大。中頻AD/DAA/D變換器要求有較高的采樣速率和分辨率，以便在恢復(fù)時降低失真。除此之外，還要求有較大的線性動態(tài)范圍，以減少互調(diào)失真，使接收的弱信號仍能在強的干擾信號中檢測出來。它在移動通信中有遠近效應(yīng)時尤為重要。隨頻率和帶寬的增加，采樣速率和動態(tài)范圍也將增大。此外，信噪比、無寄生動態(tài)范圍、噪聲功率也是選擇A/D轉(zhuǎn)換器時的重要技術(shù)指標(biāo)。信噪比（SNR）是度量一個信號的傳輸質(zhì)量，與轉(zhuǎn)換器的分辨率直接相關(guān)。無寄生動態(tài)范圍（SFDR），是度量變換器中的非線性誤差源，用來評估強信號下A/D變換器同步檢測弱信號的能力。噪聲功率比（CNR），定義為陷波濾波器帶內(nèi)噪聲功率譜密度之比，可提供與如何限制信道間互干擾的信息。數(shù)字信號處理模塊在數(shù)字信號處理模塊的實現(xiàn)方式上，主流趨勢為DSP（DigitalSignalProcessor，數(shù)字信號處理器）、FPGA（FieldProgrammableGateArray，現(xiàn)場可編程門陣列）和ASIC（ApplicationSpecificIntegratedCircuits，專用集成電路）?？梢院唵卫斫鉃?DSP以軟件方式,FPGA和ASIC以硬件方式實現(xiàn)數(shù)字信號處理算法。由于DSP和FPGA均具備可編程能力,它們比較適合軟件無線電的需要。基于DSP的軟件無線電系統(tǒng)通過軟件編程實現(xiàn)了用戶參數(shù)和波形的改變，他的特點是通用性、靈活性好，開發(fā)容易?；贔PGA的系統(tǒng)由于FPGA具有在線編程，動態(tài)改變器件邏輯功能的特性，實現(xiàn)物理器件的分時復(fù)用，因而有著比DSP更好的靈活性和更低的成本。ASIC則是實現(xiàn)了純粹的數(shù)字無線電系統(tǒng)。為了更好的體現(xiàn)軟件無線電通用、靈活、開放的特點，基于通用處理器的軟件無線電系統(tǒng)也隨之產(chǎn)生，這正是源于通用CPU的設(shè)計在可編程型、通用行、開放性上的巨大優(yōu)勢，是它成為了最接近理想軟件無線電的平臺，這也是軟件無線電在實現(xiàn)方式上的發(fā)展趨勢。算法軟件實現(xiàn)軟件無線電的本質(zhì)是用軟件定義無線通信。通過軟件，系統(tǒng)實現(xiàn)了從信號解調(diào)、濾波、捕獲跟蹤等一系列原先要通過復(fù)雜硬件才能完成的基本軟件無線點功能。次外，還應(yīng)針對不同的軟件無線點的設(shè)計需求，在局部進行軟件優(yōu)化處理。軟件算法的實現(xiàn)直接決定了系統(tǒng)的功能與性能。GPS軟件接收機的設(shè)計原理GPS信號接收機是GPS全球?qū)Ш蕉ㄎ幌到y(tǒng)的用戶設(shè)備，是實現(xiàn)導(dǎo)航定位的終端儀器。傳統(tǒng)的GPS接收機的雖然種類繁多，但在結(jié)構(gòu)上通?？煞譃樯漕l前端（RFFront-end）、信號處理單元（SignalProcessing）和導(dǎo)航處理（NavigationProcessing）三部分。在前端中，接收機通過天線耦合接受GPS信號，經(jīng)過預(yù)放大（Pre-amp）、下變頻（Down-conversion）和濾波（Filter）后生成中頻信號（IF），對后通過A/D轉(zhuǎn)換器采樣，將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號（DigitalIF）傳輸?shù)叫盘柼幚韱卧?。信號處理單元將已?jīng)接受到的中頻數(shù)字信號進行捕獲跟蹤處理，并對導(dǎo)航信息解調(diào)，以得到定位偽距（Pseudorange）、載波相位及星歷數(shù)據(jù)（Ephemeris）。最后在導(dǎo)航處理單元中，計算出用戶的經(jīng)緯度坐標(biāo)、行進速度等信息，實現(xiàn)用戶的導(dǎo)航定位。GPS軟件接收機是在軟件無線電（SDR）思想知道下實現(xiàn)的。它繼承了軟件無線點的設(shè)計特點，即使A/D轉(zhuǎn)換器盡可能的靠近天線，其它部分實現(xiàn)軟件化，所以GPS軟件接收機與傳統(tǒng)接受機相比，保留了射頻前端，由軟件構(gòu)架對中頻數(shù)字信號進行捕獲和跟蹤。一旦完成了跟蹤，通過子幀同步和奇偶校驗，就可以將輸出的信號轉(zhuǎn)換成導(dǎo)航數(shù)據(jù)。從子幀中可以得到星歷數(shù)據(jù)。根據(jù)星歷數(shù)據(jù)可以確定當(dāng)前衛(wèi)星的位置。接受機到衛(wèi)星之間的偽距也可以確定。只要獲得了所有必需的信息，就可以計算出用戶的位置，并將其轉(zhuǎn)化為所需的坐標(biāo)系統(tǒng)中[6]。GPS軟件接收機結(jié)構(gòu)如下：軟件接收機中頻數(shù)據(jù)處理的核心算法C/A碼信號捕獲為了跟蹤GPS信號并進行信息解碼，就必須先用捕獲程序來檢測信號的存在。一旦檢測到信號，必須測出兩個重要參數(shù)，一個是C/A碼信號的延時，另一個是載波信號的載波頻率。采集的數(shù)據(jù)通常包括幾個衛(wèi)星的信號，每個信號的C/A碼不同，開始時間不同，多普勒頻移不同。捕獲程序要找到C/A碼相位，并用這個信息對頻譜接擴，輸出連續(xù)波信號，就可以得到它的載波頻率。C/A碼信號延時和載波頻率兩個參數(shù)將傳遞到跟蹤程序中。相關(guān)器I(同相)、Q(正交)通道第k次相關(guān)輸出分別為：其中A為信號幅度，為導(dǎo)航電文,為碼相位估計偏差，為多普勒頻移估計偏差，為復(fù)制碼自相關(guān)函數(shù)，N為積分碼片長度，為載波相位，、為噪聲項。因此當(dāng)本地產(chǎn)生的載波頻率和復(fù)制碼相位與檢測信號完全匹配時，相關(guān)器的最終輸出為最大值。由于碼相位與多普勒頻移的不確定性，為了獲得相關(guān)峰值，以判定信號捕獲與否，需要對碼相位和多普勒頻率進行二維搜索，若碼相位搜索步長為個碼片，多普勒頻率搜索步長為，則一個碼相位單元與一個多普勒頻移單元組成的二維搜索單元如下。當(dāng)接收到信號頻率和相位落入該搜索單元時，取得極大值。將與識別門限進行比較，根據(jù)判定算法進行判定是否成功捕獲到信號。C/A碼信號跟蹤跟蹤信號的基本方法是根據(jù)輸入信號構(gòu)造一個窄帶濾波器，當(dāng)輸入信號的頻率隨時間而變化時，濾波器的中心頻率必須跟隨信號變化。實際的跟蹤過程中，窄帶濾波器的中心頻率是固定的，但本振信號要隨輸入信號的頻率變化而變化，通過比相器對輸入信號和本振信號的相位對比，由于窄帶濾波器的帶寬很窄，與捕獲相比，跟蹤方式有著更高的靈敏度。跟蹤的主要目的是對捕獲的信號進行載波和碼相位的精確跟蹤，以確保本地產(chǎn)生復(fù)制的載波和碼信號相位與輸入信號嚴(yán)格同步，為數(shù)據(jù)解調(diào)做進一步準(zhǔn)備。為了跟蹤GPS信號，必須去掉C/A碼信息，因此跟蹤過程需要兩個環(huán)路來完成，一個跟蹤C/A碼；另一個環(huán)跟蹤載波頻率，主要由各類鎖相或鎖頻環(huán)來完成[7]。C/A碼鎖相環(huán)有3個輸出：超前碼、延時碼和即時碼。即時碼用于將輸入的數(shù)字信號中的C/A剝離掉，輸出是含有導(dǎo)航數(shù)據(jù)引起相位跳變的CW信號，并將其作為載波環(huán)的輸入。載波環(huán)的輸出信號是頻率為輸入信號的載頻CW信號，這個信號可用于剝離輸入信號中的載波信號，剝離后是一個只包含C/A碼而沒有載波的信號，這正好是碼環(huán)的輸入。本章小結(jié)自從軟件無線電這一概念被提出之后，就得到了全世界無線電領(lǐng)域的廣泛關(guān)注。由于軟件無線電所具有的靈活性、開放性等特點，使其在無線通信中獲得了廣泛應(yīng)用。利用軟件無線電概念的設(shè)計GPS軟件接收機，繼承了軟件無線電系統(tǒng)的優(yōu)點，由軟件處理從射頻前端產(chǎn)生的中頻數(shù)字信號，實現(xiàn)GPS信號的捕獲、跟蹤及導(dǎo)航數(shù)據(jù)解調(diào)，完成了對當(dāng)前位置偽距信息的解算，并通過坐標(biāo)轉(zhuǎn)換實現(xiàn)定位導(dǎo)航?；贜MEA-0183碼的分析與研究GPS定位數(shù)據(jù)NMEA-0183碼的介紹NMEA協(xié)議是為了在不同類型的GPS導(dǎo)航設(shè)備中建立統(tǒng)一的BTCM（海事無線電技術(shù)委員會）標(biāo)準(zhǔn)，由美國國家海洋電子協(xié)會（NMEA-TheNationalMarineElectronicsAssociation）制定的GPS串口通訊協(xié)議。GPS接收機將用戶位置、速度，及當(dāng)前的相關(guān)衛(wèi)星數(shù)據(jù)以NMEA-0183協(xié)議的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范通過串口傳送到PC機，PDA等終端設(shè)備。NMEA-0183協(xié)議解決了不同品牌、不同型號的GPS接收機之間實現(xiàn)任意連接的接口問題。目前大多數(shù)常見的GPS接收機、GPS數(shù)據(jù)處理分析軟件、導(dǎo)航系統(tǒng)大多支持或至少兼容NMEA-0183協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)。NMEA-0183協(xié)議對電器和數(shù)據(jù)規(guī)格都做了相應(yīng)的規(guī)定。在物理層，它要求通訊是建立在串口的基礎(chǔ)上的；在數(shù)據(jù)鏈路層，它規(guī)定了傳輸波特率為4800，數(shù)據(jù)位為8bit，無奇偶校驗及握手信號，停止位為1bit；在應(yīng)用層，NMEA-0183碼是ASCII編碼的串行數(shù)據(jù)，由幀頭、幀尾和幀內(nèi)數(shù)據(jù)組成。它規(guī)定了每條信息幀都以“$”作為起始符號，接下來的5個字符決定了信息幀的類型構(gòu)成幀頭，其后的各個數(shù)據(jù)以“，”作為分隔符構(gòu)成幀內(nèi)數(shù)據(jù)，信息幀的最后一個數(shù)據(jù)緊接著“*”加上兩位的16進制的校驗和（Checksum）構(gòu)成幀尾，并以<CR><LF>結(jié)束此信息幀（見下圖）。根據(jù)本文所設(shè)計的GPS應(yīng)用軟件，下面著重介紹軟件所涉及到的相關(guān)數(shù)據(jù)幀格式。GGA——GPS定位信息(GlobalPositioningSystemFixedData)$GPGGA,<1>,<2>,<3>,<4>,<5>,<6>,<7>,<8>,<9>,M,<10>,M,<11>,<12>*hh<CR><LF>位置內(nèi)容描述<1>UTC時間hhmmss.sss(時分秒)<2>緯度ddmm.mmmm<3>緯度半球N（北緯）或S（南緯）<4>經(jīng)度ddmm.mmmm<5>經(jīng)度半球E（東經(jīng)）或W（西經(jīng)）<6>GPS狀態(tài)0=未定位，1=非差分定位，2=差分定位，6=正在估算<7>解算使用衛(wèi)星數(shù)00~12（0也將被傳輸）<8>HDOP水平精度因子<9>海拔高度米M單位<10>地球橢球面相對大地水準(zhǔn)面的高度米M單位<11>差分時間從最近一次接收到差分信號開始的秒數(shù)，如果不是差分定位將為空<12>差分站ID號0000~1023*hh校驗和(Checksum)<CR><LF>信息傳輸結(jié)束GSA——當(dāng)前衛(wèi)星信息(GNSSDOPandActiveSatellites)$GPGSA,<1>,<2>,<3>,<3>,,,,,<3>,<3>,<3>,<4>,<5>,<6>*hh<CR><LF>位置內(nèi)容描述<1>模式M=手動，A=自動<2>定位類型1=沒有定位，2=2D定位，3=3D定位<3>通道1上衛(wèi)星PRN01~32用于解算的衛(wèi)星PRN<3>通道2上衛(wèi)星PRN01~32用于解算的衛(wèi)星PRN….….….<3>通道12上衛(wèi)星PRN01~32用于解算的衛(wèi)星PRN<4>PDOP位置精度因子（0.5~99.9）<5>HDOP水平精度因子（0.5~99.9）<6>VDOP垂直精度因子（0.5~99.9）*hh校驗和(Checksum)<CR><LF>信息傳輸結(jié)束GSV——可見衛(wèi)星信息(GNSSSatellitesinView)$GPGSV,<1>,<2>,<3>,<4>,<5>,<6>,<7>,…,<4>,<5>,<6>,<7>*hh<CR><LF>位置內(nèi)容描述<1>GSV語句的總數(shù)1~3<2>當(dāng)前GSV語句數(shù)目1~3<3>顯示衛(wèi)星的總數(shù)目00~12<4>衛(wèi)星PRN通道1衛(wèi)星PRN（01~32）<5>衛(wèi)星仰角通道1衛(wèi)星仰角（0~90）<6>衛(wèi)星方位角通道1衛(wèi)星方位角（0~359）<7>信噪比SNR0~99，未跟蹤時為空….….….<4>衛(wèi)星PRN通道4衛(wèi)星PRN（01~32）<5>衛(wèi)星仰角通道4衛(wèi)星仰角（0~90）<6>衛(wèi)星方位角通道4衛(wèi)星方位角（0~359）<7>信噪比SNR0~99，未跟蹤時為空*hh校驗和(Checksum)<CR><LF>信息傳輸結(jié)束RMC——推薦定位信息(RecommendedMinimumSpecificGNSSData)$GPRMC,<1>,<2>,<3>,<4>,<5>,<6>,<7>,<8>,<9>,<10>,<11>,<12>*hh<CR><LF>位置內(nèi)容描述<1>UTC時間hhmmss.sss<2>定位狀態(tài)A=有效定位，V=無效定位<3>緯度ddmm.mmmm<4>緯度半球N（北緯）或S（南緯）<5>經(jīng)度ddmm.mmmm<6>經(jīng)度半球E（東經(jīng)）或（西經(jīng)）<7>地表速度000.0~999.9節(jié)<8>地表航向000.0~359.9<9>UTC日期ddmmyy<10>磁偏角000.0~180.0<11>磁偏角方向E（東）或W（西）<12>模式指示A=自主定位，D=差分，E=估算，N=數(shù)據(jù)無效*hh校驗和(Checksum)<CR><LF>信息傳輸結(jié)束ZDA——時間信息(SiRFTimingMessage)$GPZDA,<1>,<2>,<3>,<4>,<5>,<6>*hh<CR><LF>位置內(nèi)容描述<1>UTC時間hhmmss.sss<2>日01~31<3>月01~12<4>年1980~2079<5>時區(qū)小時與UTC的偏量<6>時區(qū)分鐘與UTC的偏量*hh校驗和(Checksum)<CR><LF>信息傳輸結(jié)束基于WINDOWSAPI的串口通信研究串行端口是一種非常重要的通信資源，它是CPU和串行設(shè)備間的編碼轉(zhuǎn)換器。當(dāng)數(shù)據(jù)從CPU經(jīng)過串口發(fā)送出去時，字節(jié)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為串行的位。在接收時，串行的位被轉(zhuǎn)換為字節(jié)數(shù)據(jù)。串行端口在傳輸方式上可分為3種：單工通信、半雙工通信和全雙工通信。在通信方式上又可分為同步通信方式和異步通信方式兩種。本文所設(shè)計的軟件傳輸通信方式是基于RS-232串行接口標(biāo)準(zhǔn)的全雙工異步通信方式。在Windows下開發(fā)串行通行程序的方法兩種：MSComm控件編程和WindowsAPI串口編程。由于利用WindowsAPI函數(shù)進行串口程序設(shè)計時較前者具有更高的靈活性和可移植性，故本文中軟件應(yīng)用了這種通信方式。在Windows環(huán)境下，串口是系統(tǒng)資源的一部分，應(yīng)用程序要進行串口通信，必須先向系統(tǒng)申請資源（打開串口），并在結(jié)束通信后釋放資源（關(guān)閉串口）。由于串口資源在Win32環(huán)境中是被作為文件來對待的，因此，在通信過程中，可將串口作為文件來處理，例如使用CreateFile，ReadFile函數(shù)分別來打開和讀取串口資源。[8]串口通信的實現(xiàn)大致有以下幾個過程。打開串口，初始化串口配置使用CreateFile函數(shù)打開指定串行端口(例如設(shè)定邏輯端口名稱為“COM1”)獲取串口句柄，并設(shè)定共享模式為獨占，訪問模式為讀寫，創(chuàng)建方式為打開已存串口，傳輸方式為異步。在獲取串口句柄后，設(shè)置輸入和輸出緩沖區(qū)的大?。ū拒浖芯彌_區(qū)大小為4096），超時信息（COMMTIMEOUTS結(jié)構(gòu)體初始化）及串口信息（串口設(shè)備控制塊DCB初始化）。針對NMEA-0183協(xié)議的相關(guān)規(guī)定，在這里對串口信息（串口設(shè)備控制塊DCB）中的相關(guān)變量進行修改，將波特率（BaudRate）默認(rèn)值設(shè)定為4800，每字節(jié)位數(shù)（ByteSize）為8bit，無奇偶校驗位，停止位為1bit。全局監(jiān)控串口事件建立全局的線程函數(shù)ThreadFunction(LPVOIDpParam)，用于檢測串口中的事件，一旦檢測到串口中有數(shù)據(jù)接受，將發(fā)送消息WM_COMMNOTIFY，調(diào)用OnCommNotify(WPARAMwParam,LPARAMlParam)消息處理函數(shù)接受數(shù)據(jù)。串口數(shù)據(jù)讀寫在進入消息處理函數(shù)后，使用DWORDReadComm(char*buf,DWORDdwLength)來獲取串行數(shù)據(jù)（數(shù)據(jù)獲取通過文件讀操作ReadFile完成）。并針對獲取的串行數(shù)據(jù)進行處理分析，提取有用信息加以保存，為后續(xù)應(yīng)用服務(wù)。關(guān)閉串口，釋放資源禁止所有事件，關(guān)閉串口設(shè)備句柄。定位精度因子的分析隨著全球定位系統(tǒng)（GPS）的普及，定位導(dǎo)航所涉及的領(lǐng)域越來越多，用戶對于定位精度的要求也越來越高。影響定位精度的主要因素是偽距的測量誤差和已知衛(wèi)星位置的誤差。造成偽距測量誤差的因素很多，例如：電離層、對流層、多普勒頻移等。對這些因素的討論已經(jīng)比較成熟，它們只能在一定范圍內(nèi)降低偽距測量誤差，并不能從定位系統(tǒng)的體制上改善定位精度。因此，若要提高定位系統(tǒng)的定位精度，有必要衛(wèi)星位置關(guān)系所引起的誤差。定位精度衰減因子(GeometricDilutionofPrecision，GDOP)是一個反映衛(wèi)星之間相對位置關(guān)系對定位誤差影響大小的物理量。通過調(diào)整衛(wèi)星之間以及衛(wèi)星和用戶裝置的幾何位置關(guān)系，減小GDOP值，進而從體制上降低定位誤差，在偽距測量誤差基本相同的情況下，提高定位精度[9]。GDOP包括位置、水平、垂向和時間精度衰減因子(PDOP、HDOP、VDOP和TDOP)四個參數(shù)，這5個DOP分別表示定位定時總誤差、位置誤差、水平位置誤差、垂直位置誤差和時鐘誤差對測距誤差的放大倍數(shù)，即：其中是的對角線元素，H是觀測矩陣。通過觀察以上5個公式，可以發(fā)現(xiàn)GDOP可以有PDOP和TDOP導(dǎo)出：衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)至少要有4顆衛(wèi)星來進行定位計算，典型情況采用4星定位，此時GDOP還可表示為：式中是的伴隨矩陣，是用戶到衛(wèi)星的單位矢量末端四點聯(lián)成的四面體體積。隨著四面體體積V的增大，GDOP減小。．當(dāng)V達到最大時GDOP最小，由于正四面體的體積最大?？芍活w衛(wèi)星在用戶頭頂，另外三顆星在用戶與地面相切平面上的投影互成120°，衛(wèi)星仰角等于接收機屏蔽角，這四顆衛(wèi)星與用戶的相對幾何位置最佳[10]。在標(biāo)準(zhǔn)的NMEA-0183碼中可以獲取PDOP數(shù)據(jù)，但無法獲取TDOP數(shù)據(jù)。市面上的GPS接收機廠商中，GARMIN公司生產(chǎn)的接收機除了對NMEA-0183碼支持外，還有著一些GARMIN定義語句，如PGRME，PGRMF等。其中PGRMF中提供了對TDOP的描述：$PGRMF,<1>,<2>,<3>,<4>,<5>,<6>,<7>,<8>,<9>,<10>,<11>,<12>,<13>,<14>,<15>*hh<CR><LF>位置內(nèi)容描述<1>GPS周數(shù)0~1023<2>GPS秒數(shù)0~604799<3>UTC日期ddmmyy<4>UTC時間hhmmss<5>GPS秒跳數(shù)<6>緯度ddmm.mmmm<7>緯度半球N（北緯）或S（南緯）<8>經(jīng)度ddmm.mmmm<9>經(jīng)度半球E（東經(jīng)）或（西經(jīng)）<10>模式M=手動，A=自動<11>定位類型E（東）或W（西）<12>地面速率0~1851公里/小時<13>地面航向000~359<14>PDOP0~9<15>TDOP0~9*hh校驗和(Checksum)<CR><LF>信息傳輸結(jié)束多通道信號的接收質(zhì)量分析通過讀取分析從串口發(fā)送來的NMEA-0183碼數(shù)據(jù)，可以實現(xiàn)對接收機各通道中衛(wèi)星信號信噪比（SNR）的動態(tài)顯示。其中GPGSA和GPGSV是實現(xiàn)該功能的相關(guān)數(shù)據(jù)幀。它們的數(shù)據(jù)格式在3.1中已有描述，下面通過實際截取的NMEA-0183碼來闡述如何實現(xiàn)多通道信號質(zhì)量的解讀。$GPGSA,A,3,16,14,31,32,06,,,,,,,,7.8,2.2,7.5*38$GPGSV,3,1,12,31,58,006,34,16,49,235,27,14,47,135,22,32,37,230,15*7C$GPGSV,3,2,12,29,32,070,,06,31,163,25,20,19,299,,30,17,045,22*7D$GPGSV,3,3,12,22,04,176,,23,03,318,,05,00,049,,03,00,197,*72GPGSA的第3位到第14位表示用于解算的衛(wèi)星PRN，即被顯示PRN的衛(wèi)星已被接收機捕獲并跟蹤。故16、14、31、32、06這5顆衛(wèi)星已處于跟蹤狀態(tài)。GPGSV數(shù)據(jù)幀共有3行，通過解讀可知當(dāng)前天空中可用衛(wèi)星應(yīng)有12顆。幀內(nèi)數(shù)據(jù)包含了每個通道上衛(wèi)星的PRN及其對應(yīng)的信噪比（SNR）。如果信噪比位為空，則表示SNR為零，即未捕獲該衛(wèi)星。如果信噪比位有數(shù)據(jù)，但在GPGSA數(shù)據(jù)幀中未記錄該衛(wèi)星的PRN，則表示該衛(wèi)星信號僅處于捕獲狀態(tài)，未被跟蹤。由此可以得出當(dāng)前時刻接收機各通道信號的接收質(zhì)量分析（見下表）。通道衛(wèi)星PRN信噪比SNR捕獲狀態(tài)13134跟蹤21627跟蹤31422跟蹤43215跟蹤529未捕獲60625跟蹤720未捕獲83022捕獲922未捕獲1023未捕獲1105未捕獲1203未捕獲天空衛(wèi)星視圖的分析對于確定數(shù)據(jù)精確度和GPS穩(wěn)定性，衛(wèi)星的位置是非常重要的信息。GPS衛(wèi)星二十四小時在軌道上旋轉(zhuǎn)，它們在任意時間，任意地點都至少有六顆被用戶觀測到，這樣就可以盡量減少接受盲點。衛(wèi)星的位置可以用天空視圖來表示，它是以衛(wèi)星相對于用戶當(dāng)前位置的仰角和方位角來定義的圓坐標(biāo)系。由圓心向外，仰角從90°遞減到0°。仰角表示衛(wèi)星與水平面的夾角，0°為水平，90°為“天頂”（即當(dāng)前位置的正上方）。方位角則以北極N為0°，順時針旋轉(zhuǎn)。這GPGSV數(shù)據(jù)幀中，可以獲取各通道中衛(wèi)星的仰角和方位角。以前文中所截取的NMEA-0183碼為例，各衛(wèi)星的仰角、方向角和狀態(tài)如下：衛(wèi)星PRN仰角方向角狀態(tài)31586跟蹤1649235跟蹤1447135跟蹤3237230跟蹤293270未捕獲631163跟蹤2019299未捕獲301745捕獲224176未捕獲233318未捕獲5049未捕獲3037未捕獲由以上數(shù)據(jù)可繪制當(dāng)前衛(wèi)星天空視圖（如下圖）。圖中，紅色表示該衛(wèi)星未捕獲，藍色表示衛(wèi)星處于捕獲狀態(tài)，綠色表示衛(wèi)星處于跟蹤狀態(tài)。相對位置移動軌跡的跟蹤研究一旦有4顆以上的衛(wèi)星處于捕獲狀態(tài)，那么接收機就可以得出用戶的當(dāng)前地理位置，即經(jīng)度緯度信息。在實際應(yīng)用中，用戶經(jīng)常希望了解自己的行動軌跡以及運動距離，這就需要將接收機所接受到的經(jīng)緯度信息加以整理，并以其中的某個時間點的數(shù)據(jù)作為原點（用戶規(guī)定），將其他數(shù)據(jù)以該原點換算為相對坐標(biāo)（與原點經(jīng)緯度相減），即可在經(jīng)緯度坐標(biāo)系上得到用戶的相對位置移動軌跡。下面為一段NMEA-0183碼數(shù)據(jù)（僅提取了GPGGA數(shù)據(jù)幀）：$GPGGA,115920.000,3116.9623,N,12128.7664,E,1,05,1.6,62.6,M,8.1,M,,0000*5B$GPGGA,115921.000,3116.9619,N,12128.7671,E,1,05,1.6,61.9,M,8.1,M,,0000*5B$GPGGA,115922.000,3116.9616,N,12128.7676,E,1,05,1.6,61.6,M,8.1,M,,0000*5F$GPGGA,115923.000,3116.9609,N,12128.7681,E,1,05,1.6,63.2,M,8.1,M,,0000*5E$GPGGA,115924.000,3116.9609,N,12128.7682,E,1,06,1.4,62.4,M,8.1,M,,0000*5C以第一幀的坐標(biāo)為原點可以得到相對位置坐標(biāo)（原點為東經(jīng)121.287664度，北緯31.169623度）。緯度經(jīng)度相對緯度相對經(jīng)度N31.169623E121.2876640.0000000.000000N31.169619E121.287671-0.0000040.000007N31.169616E121.287676-0.0000070.000012N31.169609E121.287681-0.0000140.000017N31.169609E121.287682-0.0000140.000018根據(jù)相對經(jīng)緯度信息，求得距離標(biāo)尺。以當(dāng)前圓的緯度計算地球緯度半徑：，式中為地球赤道半徑，為原點緯度。然后就可得到經(jīng)度方向上的距離尺度：，式中為相對經(jīng)度。如果固定了用戶位置，相對位置移動軌跡就可以當(dāng)作對同一經(jīng)緯度的統(tǒng)計測量結(jié)果，即靜態(tài)位置偏移軌跡。它在一定程度上反映了GPS接收機的測量精度。通過統(tǒng)計運算，可以分別求出測量經(jīng)度和緯度的期望和均方差，期望是對當(dāng)前位置經(jīng)緯度的最佳估計，而均方差可以體現(xiàn)GPS接收機的精度信息。本章小結(jié)在本章中，介紹了GPS接收機運用最為廣泛的NMEA-0183協(xié)議。解讀NMEA-0183碼中的數(shù)據(jù)幀，可以對GPS信號進行多種方式的研究。NMEA-0183協(xié)議是一種基于串口的傳輸協(xié)議，通過計算機配置與接收機之間的串口連接，是研究NMEA碼的基礎(chǔ)。而使用WindowsAPI是最為靈活、移植性最強的串口連接方式。NMEA碼給出了UTC時間、日期、用戶所在經(jīng)緯度、速度及可見衛(wèi)星PRN、仰角、方位角、信噪比等諸多信息數(shù)據(jù)。使用GARMIN接收機，除了能夠獲得標(biāo)準(zhǔn)NMEA碼數(shù)據(jù)幀，還可以從自身特有的數(shù)據(jù)幀中獲得時間精度因子（TDOP）等信息。這些數(shù)據(jù)在定位精度因子（GDOP）分析、衛(wèi)星天空視圖實現(xiàn)、多通道衛(wèi)星信號質(zhì)量分析及相對位置偏移軌跡跟蹤研究上都扮演這重要的角色。定位精度因子（GDOP）和靜態(tài)位置偏移軌跡都從側(cè)面反應(yīng)了GPS定位精度。靜態(tài)位置偏移軌跡直觀的給出了接收機對同一位置的統(tǒng)計測量結(jié)果，從統(tǒng)計點的方差給出了接收機的測量精度。而定位精度因子（GDOP）則從解算衛(wèi)星的幾何結(jié)構(gòu)上分析出當(dāng)前測量值的精度（可用性）。從總體上講，優(yōu)化用于解算的衛(wèi)星幾何結(jié)構(gòu)，可以降低定位精度因子（GDOP），提高每一次測量的定位精度，從而優(yōu)化GPS系統(tǒng)的整體定位精度，形成更精確的相對位置移動軌跡信息，為用戶提供更為高效準(zhǔn)確的位置服務(wù)（LBS）。實驗與結(jié)果分析基于NMEA-0183碼應(yīng)用軟件的程序?qū)崿F(xiàn)本文所設(shè)計的GPS應(yīng)用分析軟件除了要實現(xiàn)定位的基本功能外，還要實現(xiàn)第三章中所提及的各項數(shù)據(jù)分析功能以及NMEA-0183碼的儲存回放，所以在整體框架結(jié)構(gòu)上采用了SDMV單文檔多視圖（SingleDocumentMultiplyView)方式。其特點是利用唯一的文檔類對程序的所有公用數(shù)據(jù)進行統(tǒng)一管理，并以多視圖的形式對文檔類中的數(shù)據(jù)進行可視化。這種方法在極大程度上保證了數(shù)據(jù)同步性，并簡化了數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪^程，只需要在數(shù)據(jù)改變處使用UpdateAllViews()函數(shù)，所有的視圖就會相應(yīng)的調(diào)用自身定義的OnUpdate()函數(shù)來完成數(shù)據(jù)更新。SDMV應(yīng)用程序本身是MFC的MDI應(yīng)用程序的擴展型。他繼承了MDI中的應(yīng)用類CWinApp，主框架類MDIMainFrame和子框架類MDIChildFrame。不同之處SDMV在于文檔類CDocument唯一。在應(yīng)用類中，程序要為每一個子窗口以自身的子框架類和唯一的文檔類來建立模板，而在主框架類用要完成工具欄、菜單欄的創(chuàng)建。由于添加了NMEA碼的存儲及回放，軟件的在運行中分為NormalMode、RecordMode和ReplayMode三種模式。NormalMode為一般模式，即不對NMEA碼進行記錄；RecordMode為記錄模式，在對串口讀取NMEA碼的同時，對其進行外部備份，存儲于NMEA0183.txt文件中；ReplayMode為回放模式，通過打開先前建立的外部存儲文件，獲取NMEA碼進行數(shù)據(jù)處理。軟件的總體數(shù)據(jù)流程圖如下所示：從上圖中，可以看出NormalMode和ReplayMode僅在數(shù)據(jù)來源上存在區(qū)別。軟件的重要環(huán)節(jié)在于數(shù)據(jù)更新系統(tǒng)，通過將NMEA0183碼中的有用數(shù)據(jù)（即第三章中所涉及的數(shù)據(jù)）提取出來后，存入文檔類中，通過SDMV的數(shù)據(jù)更新機制，更新子窗口中視圖顯示數(shù)據(jù)。六個子窗口分別實現(xiàn)了上圖中所示的數(shù)據(jù)分析功能，下面將對各子窗口的實現(xiàn)方式加以說明。DataView窗口的實現(xiàn)DataView子窗口用于顯示UTC時間、經(jīng)緯度、海拔、DOP、定位狀態(tài)及質(zhì)量等基本定位導(dǎo)航數(shù)據(jù)，采用CFormView類作為窗口的基類。由于顯示數(shù)據(jù)較多，使用列表視圖控件（ListControl）可以大大的減少工作量。在窗體初始化過程中，完成列表中的各數(shù)據(jù)的名稱的創(chuàng)建，再在數(shù)據(jù)更新過程中（OnUpdate()函數(shù)）通過調(diào)用GetDocument()函數(shù)讀取文檔中的相關(guān)公用數(shù)據(jù)，向列表中填寫。CDataView類框架圖如下：DataView窗體效果：NMEA窗口的實現(xiàn)NMEA窗口用來復(fù)現(xiàn)正在從串口接受或從外部文檔中讀取的NMEA碼以及當(dāng)前使用的串口名和波特率。同樣采用了CFormView類作為基類，數(shù)據(jù)顯示采用了編輯框控件（EditBox）。程序結(jié)構(gòu)上與DataView窗口大體一致。CGPSReceiverView類框架圖如下：NMEA窗體效果：SNR窗口的實現(xiàn)SNR窗口用于實現(xiàn)3.4中提到的多通道信號的接收質(zhì)量分析。以CFormView類作為基類，運用進度條控件TextProgressCtrl來實現(xiàn)信噪比的柱狀圖顯示。CSatelliteSNR類框架圖如下：SNR窗體效果：SkyView窗口的實現(xiàn)SkyView窗口用于實現(xiàn)3.5中提到的天空衛(wèi)星視圖的分析。本文中軟件是以基于MFC的OpenGL語言來實現(xiàn)圖形顯示的。由于OpenGL與MFCGDI繪圖的機制不同，所以在窗體初始化時首先要建立設(shè)備句柄（DeviceContext）到繪制環(huán)境（RenderingContext簡稱RC）的映射，并將其設(shè)定為當(dāng)前RC。這將分為三個步驟：設(shè)置窗口像素格式；產(chǎn)生RC；設(shè)置為當(dāng)前RC。之后執(zhí)行OnDraw()函數(shù)實現(xiàn)顯示內(nèi)容的繪制。在數(shù)據(jù)更新時，OnUpdata()函數(shù)通過GetDocument()獲取文檔中更新的數(shù)據(jù)，并使用InvalidateRect(NULL,FALSE)函數(shù)調(diào)用OnDraw()完成新數(shù)據(jù)的重繪。CSkyView類框架圖如下：SkyView窗體效果：TrackingMap窗口的實現(xiàn)TrackingView窗口用于實現(xiàn)3.6相對位置移動軌跡的跟蹤分析。和SkyView窗口一樣運用了OpenGL語言進行繪圖。此外，TrackingView窗口加入了設(shè)置選項，可在窗口上點擊右鍵進行原點、顯示尺度的設(shè)置，開啟統(tǒng)計功能。CTrackingView類框架圖如下：TrackingMap窗體效果：CConfig類框架結(jié)構(gòu)圖如下：Config窗口效果：DOP窗口的實現(xiàn)DOPView窗口用于實現(xiàn)3.3定位精度因子的分析。為了對精度因子做橫向評估，實現(xiàn)在統(tǒng)一窗口多種DOP相對于時間的曲線函數(shù)繪制，窗口采用了TeeChart控件，通過調(diào)用TeeChart的功能函數(shù)plotDynamicLine()，在窗口上實現(xiàn)DOP數(shù)據(jù)相對于當(dāng)前時間點的動態(tài)曲線。CDOPView類框架圖如下：DOPView窗口效果：工具欄實現(xiàn)軟件提供的工具欄實現(xiàn)了各窗口的打開，串口設(shè)置及連接，數(shù)據(jù)儲存和回放等基本功能。實驗結(jié)果分析試驗中為了實現(xiàn)相對位置的軌跡跟蹤分析，希望GPS接收機能夠快速穩(wěn)定的捕獲跟蹤GPS衛(wèi)星信號，所以使用了Fastrax公司的itrax300GPS接收模塊。在試驗中，我們對實時的NMEA-0183碼數(shù)據(jù)幀做了錄制，以供后期分析。接收機于2021年5月14日下午16：38：22開始實現(xiàn)定位，并獲得穩(wěn)定信號。以下為這一時刻的數(shù)據(jù)幀信息。$GPGGA,083822.000,3116.9612,N,12128.7573,E,1,04,1.7,3.0,M,8.1,M,,0000*60$GPGSA,A,3,31,30,32,22,,,,,,,,,1.9,1.7,1.0*3D$GPGSV,3,1,11,14,65,359,38,30,59,058,37,05,47,049,,22,47,191,36*7B$GPGSV,3,2,11,31,46,288,43,16,38,200,,32,38,305,40,18,27,171,*70$GPGSV,3,3,11,06,21,118,,09,04,066,,07,02,175,*4F$GPRMC,083822.000,A,3116.9612,N,12128.7573,E,0.16,105.49,140508,,,A*6C通過GPGSA幀可以看出已有4顆衛(wèi)星被系統(tǒng)跟蹤，用于偽距解算。上圖為這一時刻基本定位數(shù)據(jù)信息，其中UTC時間為格林尼治時間，與北京時間有著-8小時的時差。由于該接收機使用標(biāo)準(zhǔn)NMEA-0183碼，所以沒有PGRMF語句，無法測得TDOP信息。這一時刻的衛(wèi)星信號質(zhì)量及天空視圖為：16:38:22的多通道衛(wèi)星信號質(zhì)量16:38:22的天空衛(wèi)星視圖以這一時刻為相對位置跟蹤起點，考察接收機的定位能力。圖中的白點為但前位置，使用軟件的SetOrigin()功能，將該點作為跟蹤原點。以16：41：28作為第二個采集時間點，這一時刻的數(shù)據(jù)幀如下：$GPGGA,084128.000,3116.9936,N,12128.7904,E,1,05,2.3,9.2,M,8.1,M,,0000*6F$GPGSA,A,3,31,30,32,22,14,,,,,,,,8.4,2.3,8.1*33$GPGSV,3,1,10,14,69,031,37,30,58,056,40,31,47,290,34,22,46,190,35*7E$GPGSV,3,2,10,16,40,200,,32,39,304,30,05,37,046,32,18,26,171,30*7C$GPGSV,3,3,10,29,19,118,33,09,03,067,*78$GPRMC,084128.000,A,3116.9936,N,12128.7904,E,1.46,86.01,140508,,,A*5F基本定位數(shù)據(jù)信息為：此時有5顆衛(wèi)星的信號被用于跟蹤解算。衛(wèi)星的信號質(zhì)量及天空視圖如下：16:41:28的多通道衛(wèi)星信號質(zhì)量16:41:28的衛(wèi)星天空視圖實際試驗中，我們的試驗平臺先東行一段距離后向北轉(zhuǎn)彎，由于路面不平整，平臺處于較顛簸的狀態(tài)，故對定位精度存在一定影響。在跟蹤視圖中，記錄了從開始實現(xiàn)定位到此時的全部經(jīng)緯度信息?；九c我們的行進路線一致。16:41:28時的位置跟蹤視圖軌跡跟蹤試驗結(jié)束時為16:45:15，這一時刻的數(shù)據(jù)幀如下：$GPGGA,084515.000,3116.9285,N,12128.8410,E,1,06,1.4,10.6,M,8.1,M,,0000*5A$GPGSA,A,3,32,29,22,30,14,31,,,,,,,3.0,1.4,2.6*3E$GPGSV,3,1,10,14,69,037,33,30,57,054,33,31,4