GPS数据图形化

1、GPS数据处理2(数据图形化)1、软件基本功能分析GPS数据格式，并图形化显示车辆行驶路径。GPS是英文GlobalPositioningSystem(全球定位系统)的简称。GPS系统由卫星星座、地面控制和监测站、用户设备三大部分组成oGPS接收机(用户设备部分)采集存储的是GPS接收机天线到卫星伪距及载波相位和卫星星历等数据，GPS数据处理要从最原始的观测值出发得到最终的测量定位成果，其数据处理过程大致分为GPS测量数据的基线向量解算、GPS基线向量以及GPS网平差等几个阶段。GPS数据是指数据采集中GPS接收野外观测记录的原始观测数据，数据预处理是对传输到计算机中的GPS数据进行平滑滤波检

2、验等处理，基线向量解算是对基线边的数据处理，最后进行GPS网平差。GPS信息类型：GPGSV：可见卫星信息GPGLL:地理定位信息GPRMC:推荐最小定位信息GPVTG:地面速度信息GPGGA：GPS定位信息GPGSA:当前卫星信息2、总体设计思想本程序采用C+语言编写，首先读取本地已有GPS数据格式的文件，根据GPS数据格式进行解析，在本地输出一个分析过的GPS数据格式文件便于使用。在程序中使用template语句将数据类型转换模板函数，利用模板机制可以显著减少冗余信息，能大幅度地节约程序代码，进一步提高面向对象程序的可重用性和维护性。定义字符容器以便于存放转换后的数据，如果查找失败就返回不

3、存在的位置，如果成功查找到数据，就对数据进行解析并转换,将转换后的数据存放在字符容器中。在MATLAB中输入分析转换后的数据，使用plot命令进行画图，最终得到图形化的车辆行驶路径。3、编程实现C卄部分：template/数据类型转换模板函数ifstreamfin(./gps.txt);/读取文件ofstreamfout(gps_out.txt);/输出文件vectorstringline_words;/定义一个字符串容器message=line.find($GPRMC);/查找失败时返回string:nposposition=line.find(,);/找到逗号的位置，返回string:si

4、ze_type类型的下标temp_s=line.substr(0,position);/截取需要的字符串，返回从下标0开始的position个字符line.erase(0,position+1);/删除从下标0开始的position+1个字符，即将已读取的数据删去,+1表示连逗号也删去line_words.push_back(temp_s);/将字符串压入容器中doubleminute=stringToNumdouble(line_words3)/60;/单位转换，原格式为度、分格式，转换后单位为度，纬度也一样vectorstring().swap(line_words);/释放line_wo

5、rds对象所占内存Matlab部分：plot（X,Y,.）4、软件测试GPS原始数据如下图：.；gps.brt-记事本X交：彳牛闵輛（E）梧式Q）董看的辛助（H）愿PGGA,002412000点414.匚$GPGSA,A,.2/Q2,1比1备，？,S.-3,S.1,l.Q*35$GPKMC?002412.000.414.2&tN3仞噩丄催0免E,的:弟焉1為.磁,2Ct5:iO;*,A*5E$GPSGA,0.024IS.碱辽兹414.W3,N,1讷54；泉爼,E,1,邀她魏.2,M,沁4M,；逋Q畝張、$GPGSA,A,.2/02,讥，芒.召召.2l.;Q*S6$GPRMC,00241S.叭扎

6、S414.29&3;N,W4/62S1,E,24.41,122.?7;2Q3:10;.3A*57JGPGGA,0.02414.左414.SB72,N,154遜丝空:E.1,密召.2躯監龟M,-2.84,M,；0：0.67F$GPGSA;A3.2；（j2,1尽？-3.-3.2,l.OSfi$GPRMC,002414.OQOA,414.2872.N,1:）54.6巒鶴E,2&”13,122.：9玩210,*,Am.$GP6GA;0.&2415.Q.0&；3414.2瘀，10854；：.6493;E31讀4,氐&:鹦翳1,M,2昭札,嘲锲磁$GPGSA,A,-3；12,M10,-3,2.庇衣:祥翦J

7、GPRMC.002415.0Q（）vA414.28&,N,1854/6493,E,邸怎116.22,210,.,朋54$GP活GA,Q.G241&.Cl3-3414.283：9,N;10S54531;E,W?：4;M;亠2密4M,0M.O71$GPGSA,A,-2/QS,10.17,；,；_S.S2S.-2,1/036$GPGSV;.-2,1;Q71CI/B8,2123.-2&3血赫/近2&/Q5,42;.220127-2$GPGSA;A,S；12,磁1侥17,3,3,4.S;2.S70$GPGSA;A,-3；12,117,3;,；3;4.-3,2.&鑫薜翦$GPRMG,002419.0Ci0

8、vA414.2741,N,1饶54用蛮$E,27.駝，11:92010,*,A*5A$GPGGA;0024获0:0.0S414.2703,N;10龜4,：瘵40，1）4,2.:S,403:,M;亠2劇ij,餌倂TD数据详解：GPRMC最小定位信息$GPRMC,l，2，3，4，5，6，7，8，9，10，n，12*hh1UTC时间，hhmmss（时分秒）格式定位状态，A=有效定位，=无效定位3纬度ddmm.mmmm（度分）格式（前面的0也将被传输）纬度半球N（北半球）或S（南半球）经度dddmm.mmmm（度分）格式（前面的0也将被传输）经度半球E（东经）或W（西经）地面速率（000.0999.9

9、节，前面的0也将被传输）8地面航向（000.0359.9度，以真北为参考基准，前面的0也将被传输）UTC日期，ddmmyy（日月年）格式磁偏角（000.0180.0度，前面的0也将被传输）磁偏角方向，E（东）或W（西）模式指示（仅NMEA01833.00版本输出，A=自主定位，D=差分，E=估算，N=数据无效）解析内容：时间，这个是格林威治时间，是世界时间（UTC），我们需要把它转换成北京时间（BTC），BTC和UTC差了8个小时，要在这个时间基础上加8个小时。定位状态，在接收到有效数据前，这个位是V，后面的数据都为空，接到有效数据后，这个位是A,后面才开始有数据。纬度，我们需要把它转换成度分

10、秒的格式，计算方法：如接收到的纬度是：4546.408914546.40891/100=45.4640891可以直接读出45度，4546.40891-45*100=46.40891，可以直接读出46分46.40891-46=0.40891*60=24.5346读出24秒，所以纬度是：45度46分24秒。南北纬，这个位有两种值N（北纬）和S（南纬）经度的计算方法和纬度的计算方法一样东西经，这个位有两种值E（东经）和W（西经）速率，这个速率值是海里/时，单位是节，要把它转换成千米/时，根据：1海里=1.85公里，把得到的速率乘以1.85。&航向，指的是偏离正北的角度9.日期，这个日期是准确的，不需

11、要转换GPGGAGPS定位数据$GPGGA，1，2，3，4，5，6，7，8，9，M，10，M，11，12*xxCRLF$GPGGA:起始引导符及语句格式说明（本句为GPS定位数据）；解析内容：1UTC时间，格式为hhmmss.sss；2纬度，格式为ddmm.mmmm（第一位是零也将传送）；3纬度半球，N或S（北纬或南纬）4经度，格式为dddmm.mmmm（第一位零也将传送）；5经度半球，E或W（东经或西经）6定位质量指示，0=定位无效，1=定位有效；7使用卫星数量，从00到12（第一个零也将传送）8水平精确度，0.5到99.99天线离海平面的高度，-9999.9到9999.9米M指单位米10大

12、地水准面高度，-9999.9到9999.9米M指单位米11差分GPS数据期限（RTCMSC-104），最后设立RTCM传送的秒数量12差分参考基站标号，从0000到1023（首位0也将传送）。注：第9，10个字段，海平面高度和大地水准面高度，单位是米GPVTG地面速度信息$GPVTG，1，T，2，M，3，N，4，K，5*hh解析内容：1以正北为参考基准的地面航向（000359度，前面的0也将被传输）2以磁北为参考基准的地面航向（000359度，前面的0也将被传输）3地面速率（000.0999.9节，前面的0也将被传输）4地面速率（0000.01851.8公里/小时，前面的0也将被传输）5模式指

13、示（仅NMEA01833.00版本输出，A=自主定位，D=差分，E=估算，N=数据无效GPGSV可视卫星状态$GPGSV，2，1，08，06，33，240，45，10，36，074，47，16，21，078，44，17，36，313，42*78解析内容：（1）总的GSV语句电文数；2;（2）当前GSV语句号:1;（3）可视卫星总数:08;（4）PRN码（伪随机噪声码）也可以认为是卫星编号（5）仰角（0090度）：33度；（6）方位角（000359度）：240度；（7）信噪比（0099dB）:45dB（后面依次为第10,16,17号卫星的信息）；*总和校验域；hh总和校验数:78;（CR）（LF

14、）回车，换行。GPGSA当前卫星信息$GPGSA,A,3,01,20,19,13,40.4,24.4,32.2*0A解析内容:字段0：$GPGSA，语句ID,表明该语句为GPSDOPandActiveSatellites（GSA）当前卫星信息字段1：定位模式，人=自动手动2D/3D，M=手动2D/3D字段2：定位类型，1=未定位，2=2D定位，3=3D定位字段3：PRN码（伪随机噪声码），第1信道正在使用的卫星PRN码编号（00）（前导位数不足则补0）字段4：PRN码（伪随机噪声码），第2信道正在使用的卫星PRN码编号（00）（前导位数不足则补0）字段5：PRN码（伪随机噪声码），第3信道正在

15、使用的卫星PRN码编号（00）（前导位数不足则补0）字段6：PRN码（伪随机噪声码），第4信道正在使用的卫星PRN码编号（00）（前导位数不足则补0）字段7：PRN码（伪随机噪声码），第5信道正在使用的卫星PRN码编号（00）（前导位数不足则补0）字段8：PRN码（伪随机噪声码），第6信道正在使用的卫星PRN码编号（00）（前导位数不足则补0）字段9：PRN码（伪随机噪声码），第7信道正在使用的卫星PRN码编号（00）（前导位数不足则补0）字段10：PRN码（伪随机噪声码），第8信道正在使用的卫星PRN码编号（00）（前导位数不足则补0）字段11：PRN码（伪随机噪声码），第9信道正在使用的卫

16、星PRN码编号（00）（前导位数不足则补0）字段12：PRN码（伪随机噪声码），第10信道正在使用的卫星PRN码编号（00）（前导位数不足则补0）字段13：PRN码（伪随机噪声码），第11信道正在使用的卫星PRN码编号（00）（前导位数不足则补0）字段14：PRN码（伪随机噪声码），第12信道正在使用的卫星PRN码编号（00）（前导位数不足则补0）字段15：PDOP综合位置精度因子（0.5-99.9）字段16：HDOP水平精度因子（0.5-99.9）字段17：VDOP垂直精度因子（0.5-99.9）字段18：校验值首先在本地输出了一个GPS数据格式的文件，如下图:名称修改日期大小Debug20

17、17/6/2117:17立件吴Gbos.cpp2017/6/2117:17c_file3KBbos.dsp2017/6/2117:06DSP対牛5KBbos.dsw2017/6/2117:06DSW4t1KBbos.ncb2017/6/2117:06NCBS+t25KBDbos.plg2017/6/2117:17PLG文眸1KBJgps-txt2016/4/1210:4429KBps_out.txt2017/6/2117:173KB文件中数据格式如下图所示：gps_out.bct-记事本文件旧碉梧式Q（V帮助旧）34.2382108.910347342381723423?12独-癒110342065独翊刪3423790334237033423779084237737342376独爾迤34237.590342875353423747534287417昭2加息34287312盟加淤34287-21C1:342S71578423711Cl詆加碌34237003昶品騎034.2369(W-.910468-1曲.910的5W-.10822W-.9109胞W-.lll&a1陋91诡1曲.91142/1姻.115671曲.9117阳W-.911懿W-.11975W-.912lb采1陋91懿Q1曲.12355W-.9世4亞1曲.91总&17|W-.L2752W-.