TÌM HIỂU VỀ GPS VÀ MODEM FASTRACK WAVECOM SUPREME 20

Mục tiêu chính của đề tài là tìm hiểu về hệ thống định vị toàn cầu GPS, tìm hiểu các đặc điểm, tính chất của GPS. Tìm hiểu về Modem Fastrack Wavecom Supreme 20 và thực hiện thu tín hiệu GPS sau đó hiển thị vị trí lên Google map. Nội dung: Chương 1: Tổng quan về GPS Chương 2: GIẢI MÃ CHUỖI NMEA Chương 3: MODEM FASTRACK WAVECOM SUPREME 20 Chương 4: THIẾT LẬP HỆ THỐNG

-i- ÐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ÐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA ÐIỆN – ÐIỆN TỬ BỘ MÔN VIỄN THÔNG ĐỒ ÁN TÌM HIỂU VỀ GPS VÀ MODEM FASTRACK WAVECOM SUPREME 20 - Tp. Hồ Chí Minh, Tháng 12-2012 - -iv- LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên, sinh viên muốn gửi lời cảm ơn chân thành đến gi thầy, Thạc sĩ Đinh Quốc Hùng, trong thời gian vừa qua, đã hướng dẫn và giúp đỡ em trong việc nghiên cứu đồ án 1. Những lời nhận xét, góp ý và hướng dẫn của thầy đã giúp em có một định hướng đúng trong quá trình thực hiện đề tài. Bên cạnh đó, sinh viên muốn nói lời cảm ơn đến những giáo viên đã đứng trên bục giảng truyền đạt kinh nghiệm, kiến thức cho sinh viên trong suốt những năm học vừa qua. Một lần nữa, sinh viên xin gửi lời cảm ơn chân thành và sâu sắc đến bố mẹ, thầy cô và bạn bè, những người luôn ở cạnh động viên, giúp đỡ và cổ vũ tinh thần cho em. Hồ Chí Minh, ngày 12 tháng 12 năm 2012 -v- TÓM TẮT ĐỒ ÁN 1 Mục tiêu chính của đề tài là tìm hiểu về hệ thống định vị toàn cầu GPS, tìm hiểu các đặc điểm, tính chất của GPS. Tìm hiểu về Modem Fastrack Wavecom Supreme 20 và thực hiện thu tín hiệu GPS sau đó hiển thị vị trí lên Google map. Sinh viên thực hiện -vi- MỤC LỤC Đề mục Trang Trang bìa i Nhiệm vụ luận văn ii Lời cảm ơn iv Tóm tắt đồ án v Mục lục vi Danh sách hình vẽ viii Danh sách bảng biểu ix Nội dung đồ án 1 GIỚI THIỆU CHUNG Chương 1: Tổng quan về GPS 1.1 Giới thiệu chung 03 1.2 Sự hoạt động của GPS 04 1.3 Các thành phần của GPS 04 1.4 Nguồn lỗi của tín hiệu GPS 07 1.5 Ứng dụng của GPS 09 Chương 2: GIẢI MÃ CHUỖI NMEA 2.1 Định nghĩa và khái niệm 11 2.2 Thành phần chuỗi NMEA 11 2.3 Giải mã một số đoạn mã xác định 12 -vii- Chương 3: MODEM FASTRACK WAVECOM SUPREME 20 3.1 Giới thiệu chung 15 3.1.1 Antenna connector 16 3.1.2 Power Supply Connector 16 3.1.3 Sub HD 15 pin connector 17 3.1.4 IES Connector 19 3.1.5 Bảng tóm tắt đặc điểm, tính chất của Modem 19 3.2 Board IESM-GPS+USB+I/O 22 3.2.1 GPS antenna connector 23 3.2.2 Mini-B USB connector 24 3.2.3 16-Way IO socket 25 3.2.4 Tính chất đặc điểm của Board 25 Chương 4: THIẾT LẬP HỆ THỐNG 4.1 Tổng quan và chức năng của hệ thống 27 4.2 Kết nối Modem và thiết lập các chế độ 27 4.2.1 Kết nối Modem Fastrack Wavecom Supreme 20 27 4.2.2 Thiết lập chế độ GPS 28 4.2.3 Hiển thị vị trí lên bản đồ 29 -viii- DANH SÁCH HÌNH VẼ Hình 1.1: Ý tưởng định vị hệ thống GPS Hình 1.2: Các thành phần của GPS Hình 1.3: Sơ đồ khối máy thu Hình 1.4: Lỗi do giao thoa tín hiệu. Hình 3.1: Modem Wavecom Hình 3.2: Antenna connector Hình 3.3: Power supply connector Hình3.4: Sub HD 15 pin connector Hình 3.5: IES Connector Hình 3.6: Board IESM Hình 3.7: GPS antenna connector Hình 3.8: Mini-B USB connector Hình 3.9: 16-Way IO socket Hình 4.1: Các thông số kết nối. Hình 4.2: Chuổi tín hiệu GPS thu được Hình 4.3: Hiển thị vị trí lên bản đồ Hình 4.4: Hiển thị vị trí lên bản đồ( Phóng to). -ix- DANH SÁCH BẢNG BIỂU Bảng3.1: Power supply connector pin description Bảng 3.2: Sub HD 15-pin connector description Bảng 3.3: Tính chất và đặc điểm của Modem Bảng 3.4: Trạng thái làm việc của Modem Bảng 3.5: Mini-B USB connector description Bảng 3.6: Tính chất và đặc điểm của board IESM Bảng 3.7: Trạng thái GPS của Modem Bảng 4.1: Các lệnh thiết lập GPS cho Modem -x- DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT GSM Groupe Special Mobile SMS Short Message Services GPS Global Positioning System GPRS General Packet Radio Service CPU Central Processing Unit AFSCN U.S. Air Force Satellite Control Network NGA National Geospatial-Intelligence Agency NMEA The National Marine Electronics Association GVHD: TH.S ĐINH QUỐC HÙNG. SVTH: NGUYỄN VĂN TRƯỜNG. Trang 1 Hệ thống định vị vệ tinh toàn cầu GPS được phát triển bởi Hoa Kì và đến năm 1980 được phép phục vụ dân sự hoàn toàn miễn phí. Từ đó đến nay lần lượt các thiết bị, hệ thống ứng dụng công nghệ GPS ra đời phục vụ cho nhiều mục đích khác nhau trong cuộc sống như lâm nghiệp, giao thông vận tải, cầu đường, viễn thông… Ở Việt Nam những năm gần đây thiết bị GPS đã được sử dụng rộng rãi chủ yếu để xác định vị trí, dẫn đường, có thể là thiết bị cầm tay hay thiết bị gắn trên ô tô. Trong Đồ án 1 này em sẽ tìm hiểu về GPS và Modem Fastrack Wavecom Supreme 20 thu tín hiệu GPS sau đó hiển thị vị trí lên Google map. Đồ án 1 gồm những chương sau: Chương 1: Tổng quan về GPS Chương 2: Giải mã chuổi NMEA Chương 3: Modem Fastrack Wavecom Supreme 20 Chương 4: Xây dựng hệ thống GIỚI THIỆU CHUNG GVHD: TH.S ĐINH QUỐC HÙNG. SVTH: NGUYỄN VĂN TRƯỜNG. Trang 2 TỔNG QUAN VỀ GPS 1.1 Giới thiệu chung 1.2 Sự hoạt động của GPS 1.3 Các thành phần của GPS 1.3.1 Bộ phận không gian 1.3.2 Bộ phận kiểm soát 1.3.3 Bộ phận người sử dụng 1.4 Nguồn lỗi của tín hiệu GPS 1.5 Ứng dụng của GPS Ni dung chnh [...]... hệ thống 4.2 Kết nối Modem và thiết lập các chế độ 4.2.1 Kết nối Modem Fastrack Wavecom Supreme 20 4.2.2 Thiết lập chế độ GPS 4.2.3 Hiển thị vị trí lên Google map GVHD: TH.S ĐINH QUỐC HÙNG SVTH: NGUYỄN VĂN TRƯỜNG Trang 26 4.1 Tổng quan và chức năng của hệ thống: Xây dựng một chương trình nhận dữ liệu GPS từ Modem Fastrack Wavecom Supreme 20 sau đó xử lý hiển thị vị trí lên google maps.Chức năng của hệ... Mặt Trời mọc, lặn và nhiều thứ khác nữa 1.3 Các thành phần của GPS: GPS hiện tại gồm 3 phần chính: phần không gian, kiểm soát và sử dụng Không quân Hoa Kỳ phát triển, bảo trì và vận hành các phần không gian và kiểm soát Các vệ tinh GPS truyền tín hiệu từ không gian, và các máy thu GPS sử dụng các tín hiệu này để tính toán vị trí trong không gian 3 chiều (kinh độ, vĩ độ và độ cao) và thời gian hiện... được vị trí trên bản đồ 4.2 Kết nối Modem và thiết lập các chế độ: 4.2.1 Kết nối Modem Fastrack Wavecom Supreme 20: Kết nối Modem với các thiết bị:  Sim card  Anten GSM  Cổng Com máy tính  Cấp nguồn Kết nối giữa DTE( Com port máy tính) và DCE( Modem) Từ máy tính: chọn Start > Programs > Accessories > Communications > Hyper Terminal Chọn cổng Com đang kết nối với Modem sau đó chọn OK Bảng Com Propertis... trên board chủ của Modem dùng để kết nối với các board mở rộng GPS, USB,I/O,… Có 3 loại board mở rộng cho modem:    IESM -GPS+ USB+I/O IESM -GPS+ USB IESM -GPS+ I/O Hình 3.5: IES Connector 3.1.5: Bảng tóm tắt đặc điểm, tính chất của Modem: GVHD: TH.S ĐINH QUỐC HÙNG SVTH: NGUYỄN VĂN TRƯỜNG Trang 19 GVHD: TH.S ĐINH QUỐC HÙNG SVTH: NGUYỄN VĂN TRƯỜNG Trang 20 Bảng 3.3: Tính chất và đặc điểm của Modem GVHD: TH.S... Bits per second: 11 5200 (để Modem hoạt động ở chế độ GSM /GPS)  Data bits: 8  Parity: None  Stop bits: 1  Flow control: None GVHD: TH.S ĐINH QUỐC HÙNG SVTH: NGUYỄN VĂN TRƯỜNG Trang 27 Hình 4.1: Các thông số kết nối 4.2.2 Thiết lập chế độ GPS: Thiết lập chế độ GPS cho Modem sử dụng trong hộp đen GPS:  Các đặt trưng GPS phải hoạt động  Thư viện CGPS được chạy  Các code mẫu GPS hay ứng dụng AT Open... thống GPS Các vệ tinh GPS bay vòng quanh Trái Đất hai lần trong một ngày theo một quỹ đạo rất chính xác và phát tín hiệu có thông tin xuống Trái Đất Các máy thu GPS nhận thông tin này và bằng phép tính lượng giác tính được chính xác vị trí của người dùng Về bản chất máy thu GPS so sánh thời gian tín hiệu được phát đi từ vệ tinh với thời gian nhận được chúng Sai lệch về thời gian cho biết máy thu GPS. .. 3.1 Giới thiệu chung: Modem Fastrack Wavecom Supreme 20 được sử dụng trong đồ án là: Hình3.1: Modem Wavecom 3.1.1 Antenna connector: GVHD: TH.S ĐINH QUỐC HÙNG SVTH: NGUYỄN VĂN TRƯỜNG Trang 15 Kết nối anten chuẩn SMA (Sub Miniature version A RF connector) phối hợp trở kháng 50Ω Hinh3.2: Antenna connector 3.1.2 Power Supply Connector: Gồm 4 cổng Micro-Fit dùng để:  Cấp nguồn DC cho modem  Kết nối GPIOs... with * GVHD: TH.S ĐINH QUỐC HÙNG SVTH: NGUYỄN VĂN TRƯỜNG Trang 13 Chương 3 MODEM FASTRACK WAVECOM SUPREME 20 Nội dung chính 3.1 Giới thiệu chung 3.1.1 Antenna connector 3.1.2 Power Supply Connector 3.1.3 Sub HD 15 pin connector 3.1.4 IES Connector 3.1.5 Bảng tóm tắt đặc điểm, tính chất của Modem 3.2 Board IESM -GPS+ USB+I/O 3.2.1 GPS antenna connector 3.2.2 Mini-B USB connector 3.2.3 16-Way IO socket... Bảng 3.4: Trạng thái làm việc của Modem 3.2 Board IESM -GPS+ USB+I/O: IESM -GPS+ USB+I/O giao tiếp với board chủ Fastrack Supreme 20 qua kết nối 50 pins Tất cả nguồn DC đều được cung cấp thông qua các chân này GVHD: TH.S ĐINH QUỐC HÙNG SVTH: NGUYỄN VĂN TRƯỜNG Trang 22 Hình 3.6: Board IESM 3.2.1 GPS antenna connector: Kết nối anten chuẩn MMCX phối hợp trở kháng 50Ω Hình 3.7: GPS antenna connector GVHD: TH.S... thông tin thời tiết không gian, và các dữ liệu khác 1.3.3 Bộ phận người sử dụng (User Segment): Bộ phận người sử dụng là người sử dụng và GPS ghi nhận GPS ghi nhận là một máy thu tín hiệu sóng vô tuyến đặc biệt Nó được thiết kế để nghe tín hiệu sóng vô tuyến được truyền từ các vệ tinh và tính toán vị trí dựa trên thông tin đó GPS ghi nhận có nhiều kích cỡ khác nhau, hình dáng và giá cả khác nhau GVHD: TH.S . $GPGGA ,12 3 519 ,4807.038,N, 011 31. 000,E ,1, 08,0.9,545.4,M, 6.9,M,,*47 GGA Global Positioning System Fix Data 12 3 519 Fix taken at 12 :35 :19 UTC 4807.038,N Latitude 48 deg 07.038' N 011 31. 000,E. định 12 -vii- Chương 3: MODEM FASTRACK WAVECOM SUPREME 20 3 .1 Giới thiệu chung 15 3 .1. 1 Antenna connector 16 3 .1. 2 Power Supply Connector 16 3 .1. 3 Sub HD 15 pin connector 17 . 1. 1 Giới thiệu chung 1. 2 Sự hoạt động của GPS 1. 3 Các thành phần của GPS 1. 3 .1 Bộ phận không gian 1. 3.2 Bộ phận kiểm soát 1. 3.3 Bộ phận người sử dụng 1. 4 Nguồn lỗi của tín hiệu GPS 1. 5