MIS系统中GPS15L模块的应用

0  引言

全球定位系统(Global Positioning System——GPS)是上世纪70年代由美国国防部批准开始研制，并在子午仪卫星导航系统的基础上发展起来的。GPS系统一般包括三大部分。第一是空间部分，即GPS卫星星座；第二是地面控制部分，也就是地面监控系统；第三是用户设备部分，主要指GPS信号接收机。GPS信号接收机的任务是捕获一定卫星高度截止角所选择的待测卫星的信号，并跟踪这些卫星，然后对所接收到的GPS信号进行变换、放大和处理，以便测量出GPS信号从卫星到接收机天线的传播时间，再解译出GPS卫星所发送的导航电文，最后实时计算出测站的三维位置、位置、甚至三维速度和时间。由于GPS卫星发送的导航定位信号是一种可供无数用户共享的信息资源，因此，对于陆地、海洋和空间的广大用户，只要拥有能够接收、跟踪、变换和测量GPS信号的接收设备。即GPS信号接收机，就可以在任何时候用GPS信号进行导航定位和测量。

1 GPS15L接收机模块性能

GARMIN的GPS15L接收机的功耗非常小，数据更新率为每秒一次。其优良的性能既能满足陆地导航的灵敏度要求，也能满足飞行器的动态要求。其OEM板无论是硬件和软件，都十分易于使用。非常适合做系统集成。GPS接收机OEM板中可以将卫星轨道参数、上次定位位置、时间和日期等数据保存在静态存储器中，GPS15L接收机内部有备用电池来为存储器供电。

GPS15L的技术指标包括物理指标、电气指标、GPS指标、接口、环境特性、产品配置等。

(1)物理指标

◇尺寸：35.56mm×45.85mm×8.31mm；

◇重量：14克。

(2)电气指标

◇输入电压(直流)：3.3～5.4 V；

◇输入电流：峰值100 mA，标称值85 mA；

◇备用电池充电电压(直流)：2.8～3.4 V；

◇接收机灵敏度：最小可达-165 dBW。

(3)GPS指标

◇接收机通道：12；

◇定位时间：重新捕获时间小于2秒，热启动约为15秒(所有数据已知)。冷启动约为45秒(初始位置、时间和历书已知，星历未知)，自动定位时间为5分钟(历书已知，初始位置和时间未知)，搜索天空(所有数据均未知)；

◇更新率：1秒；

◇精度：定位精度小于15米(95％)，速度精度0.05米／秒RMS(稳定状态)，差分精度小于5米(95％)，PPS精度±1微秒；

◇动态性能：速度上限为1850 kg／h，加速度上限为6 g，高度上限为18000 m。

(4)接口

◇接口特性：RS-232输出，输入可为RS-232或者具有RS-232极性的TTL电平。可选波特率为300，600，1200，2400，4800，9600，19200，38400；

◇串口1接口协议：输出NMEA0183版2.00的ASCII码语句，包括GPALM，GPGGA，GPGLL，GPGSA，GPGSV，GPRMC，GPVTG(NMEA标准语句)；PGRMB，PGRME，PGRMF，PGRMM，PGRMT，PGRMV(GARMIN定义的语句)。还可以将串口1设置为输出包括GPS载波相位数据的二进制数据。输入初始位置、时间、秒脉冲状态、差分模式、NMEA输出间隔等设置信息；

◇串口2接口协议：输人为实施差分改正数据(RTCM SC-104信息类型1，2，3，7，9)；

◇秒脉冲PPS特性：1Hz，脉宽可调，精度±1微秒。

(5)环境特性

◇温度范围：工作温度为-30℃～+80℃，储存温度-40℃～+90℃。

(6)产品配置

◇标准配置：GPS OEM板，排线，GAER-MIN OEM设置软件，产品说明书；

可选配置：GPS天线为G505，BNC接口；转接线30厘米，BNC转MCX。

来源：中电网