第2期 莊衛(wèi)東等：GPS數(shù)據(jù)處理及其單點定位精度研究巨萬高科技集團車輛及人員定位監(jiān)控手機軟件系統(tǒng)開發(fā)運營專業(yè)研發(fā)生產(chǎn)廠家龍年促銷活動免費贈送硬件巨萬高科是由STARGPS星機高科（香港）集團有限公司合資成立的具有軟、硬件研發(fā)、生產(chǎn)、銷售、投資運營完整產(chǎn)業(yè)鏈的智能交通行業(yè)高新技術(shù)企業(yè)。 公司自主研發(fā)的星機高科智能交通綜合信息管理系統(tǒng)、星機高科車輛及個人跟蹤信息服務(wù)系統(tǒng)，技術(shù)世界領(lǐng)先，系統(tǒng)涵蓋BS/CS移動目標監(jiān)控系統(tǒng)平臺、圖像無線傳輸、GPS、RFID、車牌圖像識別、DVR、行車記錄儀、LCD、LED、IC卡、個人定位手機等移動信息領(lǐng)域，其中的圖像等系列產(chǎn)品已獲國家發(fā)明專利，并通過公安部、信息產(chǎn)業(yè)部檢測認證，公司擁有國內(nèi)唯一獲圖像專利人授權(quán)的合法生產(chǎn)商。公司的星機高科圖像GPS車載終端產(chǎn)品全部由航盛汽車電子生產(chǎn)線生產(chǎn)，品質(zhì)達到汽車前裝技術(shù)質(zhì)量標準。遍布全國的100多個聯(lián)合運營中心、500多個服務(wù)網(wǎng)點提供本地化的售后服務(wù)，系統(tǒng)平臺及車載終端產(chǎn)品成為交通部交通科學(xué)院認定的行業(yè)應(yīng)用首選、優(yōu)選品牌，并已在國內(nèi)全面推廣應(yīng)用。通過GPS國家標準；GPS國家軟件平臺標準；星機高科技車輛及人員定位監(jiān)控龍年促銷活動STARGPS星機高科技 多項目招商啟動中招商一GPS校園學(xué)生監(jiān)護器 設(shè)備免費發(fā)放歡迎有學(xué)校 教育 資源的朋友洽談合作事宜招商二手機軟件電招系統(tǒng)（出租車司機與乘客版）功能簡述：GPS LBS 三維定位 等眾多革新元素模式：智能手機免費贈送 簽定兩年使用協(xié)議 每月信用卡扣幾十元費用 （針對招商 渠道 不針對零售）歡迎有交通部門 運管處 車管所 城市出租車公司等 相關(guān)領(lǐng)域 資源的朋友洽談合作事宜招商三GPS定位設(shè)備 功能簡述：GPS LBS 三維定位 準確至少鎖打開的時間地點及次數(shù) 有效管車管貨 等眾多革新元素模式：設(shè)備免費贈送 收取服務(wù)費形式 （針對招商 渠道 不針對零售）歡迎有物流 配送 相關(guān)領(lǐng)域 資源的朋友洽談合作事宜招商四車載GPS設(shè)備外貿(mào)市場招商功能簡述：GPS LBS 三維定位 等眾多革新元素產(chǎn)品具備：全球通用定位模塊 3C認證 FCC認證 目前已經(jīng)銷往歐美市場 印度 泰國等模式：外貿(mào)市場資源合作歡迎有國外市場相關(guān)領(lǐng)域 資源的朋友洽談合作事宜招商五多維定位軟件系統(tǒng)功能簡述：GPS LBS WLAN IFRD WIFI 五維定位 準確室內(nèi)外無縫定位 等眾多革新元素模式：提供專業(yè)技術(shù)系統(tǒng)支持歡迎有系統(tǒng)集成的朋友洽談合作事宜招商六室內(nèi)多維定位軟件系統(tǒng)功能簡述：GPS LBS WLAN IFRD WIFI 五維定位 準確室內(nèi)外無縫定位 等眾多革新元素模式：提供專業(yè)技術(shù)系統(tǒng)支持 歡迎有系統(tǒng)集成的朋友洽談合作事宜2012龍年促銷活動公告針對來電咨詢和在線咨詢我們客服的客戶；將不定期進行對來電記錄和在線留手機號碼和QQ號碼的客戶進行抽獎活動；將有機會免費獲贈定位服務(wù) 并有好禮贈送；推出5000套特價設(shè)備供應(yīng)，機不可失！詳情咨詢免費熱線 400-000-8489 在線服務(wù)QQ：938008849 ；航盛集團 星機高科STARGPS（中國）運營中心 聯(lián)系我們中國GPS衛(wèi)星技術(shù)研發(fā)運營中心 市場免費熱線：400-000-8489在中國大陸地區(qū) 均有銷售服務(wù)運營網(wǎng)絡(luò) 售后服務(wù)熱線線服務(wù)QQ：938008849 ；中國車輛位置服務(wù)運營中心 /中國人員位置服務(wù)運營中心 /星機智能電子(海外)銷售中心 /中國手機號碼定位監(jiān)控中心 /中國車輛定位監(jiān)控平臺中心 /uniguard/產(chǎn)品分類介紹相關(guān)資料 /Product.asp操作平臺說明帶聲音解說地址 /295星機高科技產(chǎn)品解決方案 /302相關(guān)文擋資料文檔下載地址 /297企業(yè)介紹進入地址 /about.asp星機高科是由STARGPS星機高科（香港）集團有限公司合資成立的具有軟、硬件研發(fā)、生產(chǎn)、銷售、投資運營完整產(chǎn)業(yè)鏈的智能交通行業(yè)高新技術(shù)企業(yè)。 公司自主研發(fā)的星機高科智能交通綜合信息管理系統(tǒng)、星機高科車輛及個人跟蹤信息服務(wù)系統(tǒng)，技術(shù)世界領(lǐng)先，系統(tǒng)涵蓋BS/CS移動目標監(jiān)控系統(tǒng)平臺、圖像無線傳輸、GPS、RFID、車牌圖像識別、DVR、行車記錄儀、LCD、LED、IC卡、個人定位手機等移動信息領(lǐng)域，其中的圖像等系列產(chǎn)品已獲國家發(fā)明專利，并通過公安部、信息產(chǎn)業(yè)部檢測認證，公司擁有國內(nèi)唯一獲圖像專利人授權(quán)的合法生產(chǎn)商。公司的星機高科圖像GPS車載終端產(chǎn)品全部由航盛汽車電子生產(chǎn)線生產(chǎn)，品質(zhì)達到汽車前裝技術(shù)質(zhì)量標準。遍布全國的100多個聯(lián)合運營中心、500多個服務(wù)網(wǎng)點提供本地化的售后服務(wù)，系統(tǒng)平臺及車載終端產(chǎn)品成為交通部交通科學(xué)院認定的行業(yè)應(yīng)用首選、優(yōu)選品牌，并已在國內(nèi)全面推廣應(yīng)用。通過GPS國家標準；GPS國家軟件平臺標準；收稿日期：2003-03-24項目來源：黑龍江省重點學(xué)科建設(shè)項目資助。作者簡介：莊衛(wèi)東（1970-），男，講師，浙江大學(xué)碩士畢業(yè)，現(xiàn)主要從事農(nóng)業(yè)機械化工程的教學(xué)與研究工作。文章編號：1002-2090(2003)02-0100-02GPS數(shù)據(jù)處理及其單點定位精度研究莊衛(wèi)東，王熙（黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)工程學(xué)院， 密山 158308）摘 要：精確定位是精準農(nóng)業(yè)的關(guān)鍵技術(shù)之一。本文通過使用計算機串口對GPS信號進行接收，對WGS-84坐標進行高斯-克呂格投影坐標變換，對GPS單點定位精度進行了試驗研究。得到了先進可行的試驗方法，編制了計算機程序，可用于我國精準農(nóng)業(yè)精確定位技術(shù)應(yīng)用的試驗研究。關(guān)鍵詞：GPS；坐標系；坐標變換；定位精度中圖分類號： 文獻標識碼：AStudies on The GPS Data Processing and Absolute Positional AccuracyZHUANG Wei-dong，WANG XiAbstract：Accurate positioning is one of key technologies of Precision Agriculture. Author used advanced technology to receive GPS signal data by computer series port, convert WGS-84 coordinate system to Gauss-Kruger projection and test on absolute positional accuracy. And compute program was designed for future experimentation of accurate positioning in precision agriculture developments of China. Key words：GPS；coordinate system；coordinate transfer；positional Accuracy0 前言隨著世界農(nóng)業(yè)技術(shù)的發(fā)展，精準農(nóng)業(yè)（Precision Agriculture）技術(shù)越來越受到重視。精確定位和變量管理是精準農(nóng)業(yè)的關(guān)鍵技術(shù)，GPS系統(tǒng)在精準農(nóng)業(yè)實施過程中具有重要地位，它一方面將農(nóng)田各種信息給予精確定位，形成GIS；另一方面也是精準農(nóng)業(yè)機械進行作業(yè)的依據(jù)。本文利用計算機對GPS接收機輸出的定位數(shù)據(jù)進行接收、記錄并進行分類處理，并對GPS定位精度進行了實驗分析研究。1 GPS接收機輸出格式GPS（Global Positioning System，全球定位系統(tǒng)）使用的是WGS-84坐標系（World Geodetic System-1984，1984年世界大地坐標系），采用大地經(jīng)度（L）、緯度（B）和大地高程（H）來描述空間位置。GPS接收機采用NMEA（National Marine Electronics Association (美國)國家航海電子協(xié)會）規(guī)定的NMEA 0183數(shù)據(jù)輸出格式，其語句支持的格式較多，現(xiàn)以GGA輸出格式為例加以簡要說明。$GPGGA,hhmmss.ss,llll.ll,a,yyyyy.yy,a,x,xx,x.x,x.x,M,x.x,M,x.x,xxxx*hh(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (1)世界協(xié)調(diào)時間（Universal Time Coordinated, UTC,注：加8小時為北京時間） (2)緯度（Latitude） (3)北緯或南緯（N or S，North or South） (4)經(jīng)度（Longitude） (5)東經(jīng)或西經(jīng)(E or W，East or West) (6)使用的衛(wèi)星數(shù)（0012） (7)海拔高度2 GPS數(shù)據(jù)處理在實際應(yīng)用中，需要將GPS定位信息進行分解并提取出所需要的數(shù)據(jù)。GPS數(shù)據(jù)處理模塊的設(shè)計方案如圖1所示，GPS接收機通過RS-232串口將定位數(shù)據(jù)（NEMA0183語句）傳給計算機，在Visual Basic編程中借助MSComm控件將定位數(shù)據(jù)讀入計算機，接著進行定位數(shù)據(jù)的分類，把獲得的GPS數(shù)據(jù)進行分解，從中得到GPS接收機天線所在點的經(jīng)度、緯度、大地高程等數(shù)據(jù)。采用數(shù)據(jù)庫技術(shù)，把定位信息實時地存入Excel記錄文件中。通過計算機程序把記錄的數(shù)據(jù)調(diào)出進行坐標變換等處理。數(shù)據(jù)保存，坐標變換GPS接收機MSComm控件 RS-232 數(shù)據(jù)分類提取 圖1 GPS數(shù)據(jù)處理模塊由于GPS接收的數(shù)據(jù)是三維坐標，而在實際應(yīng)用中通常用二維坐標，因此必須進行坐標變換。通過在農(nóng)大校園內(nèi)使用GPS315接收機實測GPS數(shù)據(jù)，利用計算機進行數(shù)據(jù)采集，采用3度帶、中央子午線經(jīng)度為132度、進行高斯-克呂格投影，得到的數(shù)據(jù)結(jié)果舉例見表1。表1 GPS數(shù)據(jù)坐標變換舉例項目數(shù)據(jù)北緯45o38.970046東經(jīng)131o52.289664高斯投影直角坐標x值（m）5057136.70742344高斯投影直角坐標y值（m）489982.86609274 圖2 圓概率誤差(CEP)CEP=3.77m(CEP)3 GPS單點定位精度分析當(dāng)GPS接收機在一點可以同時收到4顆以上衛(wèi)星信號時，就可以進行定位。由于衛(wèi)星、信號傳播和接收設(shè)備等因素，GPS在一點的靜態(tài)絕對定位值存在著誤差，其單點定位精度常用圓概率誤差（Circular Error Probable, CEP）表示。CEP是通過在一點上長時間的對GPS信號進行觀測，用包含50%數(shù)據(jù)點的最小圓半徑來表示的。本文使用GPS315接收機在農(nóng)大校園內(nèi)一點進行觀測，其平均使用的衛(wèi)星數(shù)為5.1個，使用筆記本電腦通過串口記錄定位數(shù)據(jù)，經(jīng)坐標變換后計算其圓概率誤差為3.77m，繪出其平面散點圖，見圖2。其緯度、經(jīng)度、高程隨時間的變化散點連線圖分別見圖3、圖4、圖5。12.88m圖3 緯度（南北方向）變化6.10m圖4 經(jīng)度（東西方向）變化 41.50m圖5 高程變化由圖中可以看出GPS315接收機接收的定位數(shù)據(jù)信號較為離散，定位精度較低。其高程方向的定位精度低于緯度和經(jīng)