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北斗星通GPS运动物测量系统
1 概述
GPS 测量系统用于测量机动车等运动物体的制动距离、转弯半径、加速性能等指标。
系统利用安装在目标上的 NovAtel GPS接收机和天线实时测量、实时显示、存储/
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2 系统总体结构
2.1 系统组成及工作原理
2.1.1 系统组成
本系统原理框图如图 1 所示，它主要由二个分系统构成：基准站分系统、移动站分系统。
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2.1.1.1 基准站分系统
基准站安装于固定位置，由GPS接收机及天线、无线数传发射电台及天线等构成，用于GPS差分改正数的测量和发送。
2.1.1.2 移动站分系统
移动站安装于被测机动车上，由GPS接收机及天线、无线数传接收电台及天线和笔记本计算机（含实时监控软件和事后分析软件）等构成，用于测试目标的速度、位置和状态参数等。
2.1.2 工作原理
系统采用实时差分测量模式。
基准站的GPS接收机天线布设在已知的测量点位上，接收GPS卫星信号， COM2口连接到数传电台，输出RTclearcase/" target="_blank" >cc">CA差分改正数（可由 Windows 超级终端软件或 GPSolution 软件设置），波特率设置为38.4kbps，每2s发送一组基准站观测数据帧 RTCAOBS ，每10s发送一组基准站站址数据帧 RTCAREF。
移动站的GPS接收机置于被测量的机动车上，接收GPS卫星信号，其COM2口连接到数传接收电台，波特率设置为 38.4kbps，COM1 口连接笔记本计算机，波特率设置为115.2kbps，COM2接收从基准站发来的差分改正数，经GPS实时差分后通过COM1输出20Hz 的实时航迹信息数据(每秒输出20次BESTPOSB和BESTVELB语句 )，笔记本计算机通过 COM1 接收实时数据，经实时监控软件处理，对车辆的航迹、速度、加速度等运动参数以及系统工作状态等信息进行实时监控显示和记录。
数传电台传输速率设置为19.2kbps ，串口波特率设置为38.4kbps。
试验任务结束后，事后分析软件可对实时监控软件记录的实时数据进行处理分析。
2.1.3 软件功能介绍
软件运行于Windows2000/Windows XP环境。
2.1.3.1 实时监控软件
实时监控软件实现以下功能：
• 以文件形式记录移动站GPS接收机实时差分结果数据；
• 以速度、加速度表、航向表、数值显示等方式显示车辆的航迹、速度、航向、加速度参数；
• 可以对仪表属性进行修改；
• 航迹图以经纬度/直角坐标系为背景，可显示经纬度/直角坐标栅格；
• 可以显示标尺；
• 实现经纬度和直角坐标间切换，并具有放大、缩小、平移和位置自动对中显示功能；
• 航迹图可显示为全屏，也可以与速度表等同屏显示；
• 航迹图的轨迹显示刷新率可以为1Hz ；
• 能够在视图中显示GPS不同的定位状态，当查询状态时，显示该点的GPS定位状态；
• 能够计算航迹图中任何两点间的距离；
• 能够显示高度—时间、速度—时间、加速度—时间曲线；在曲线显示时，需要满足的要求如下：
• 时间轴对齐；
• 实现整体曲线拖动；
• 打标点在曲线中同步显示；
• 数据要采用整秒及半秒显示；
• 实现整体查询，查询时结果显示使用竖线对齐；
• 曲线显示的默认参数为可见；
• 能够实时记录标记点；
• 能够查询任一显示点的属性值；
• 能显示实验时间和北京时间；
• 能够打印输出航迹图，打印样式可由用户选择。
2.1.3.2 数据分析软件
数据分析软件实现以下功能：
• 读取数据文件并以时间为基准进行数据回放；
• 以速度、加速度表、航向表、数值显示等方式显示车辆的航迹、速度、航向、加速度参数；
• 可以对仪表属性进行修改；
• 航迹图以经纬度/直角坐标系为背景，可显示经纬度/直角坐标栅格；
• 可以显示标尺；
• 实现经纬度和直角坐标间切换，并具有放大、缩小、平移和位置自动对中显示功能；
• 航迹图可显示为全屏，也可以与速度表等同屏显示；
• 航迹图的轨迹显示刷新率可以为1Hz；
• 能够在视图中显示GPS不同的定位状态，当查询状态时，显示该点的GPS定位状态；
• 能够计算航迹图中任何两点间的距离；
• 能够显示高度—时间、速度—时间、加速度—时间曲线；在曲线显示时，需要满足的要求如下：
• 时间轴对齐；
• 实现整体曲线拖动；
• 打标点在曲线中同步显示；
• 数据要采用整秒及半秒显示；
• 实现整体查询，查询时结果显示使用竖线对齐；
• 曲线显示的默认参数为可见；
• 能够查询任一显示点的属性值；
• 能显示实验时间和北京时间；
• 能够打印输出航迹图和时域曲线，打印样式可由用户选择。
