gps信息基于linux系统的internet实时传输

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1、http://www.paper.edu.cnGPS信息基于Linux系统的Internet实时传输周晓宇大连海事大学信息工程学院116026摘要：本文简述GPS定位的基本原理，Linux操作系统串口通信的基本原理以及Linux系统网络传输的基本原理，并介绍了其针对GPS信息的一个应用。关键词：Linux，串口通信，套接字1．引言当今社会，GPS在导航，通信，定位等方面起着越来越重要的作用。同时，基于嵌入式系统的GPS开发也越来越多。本文阐述了GPS原理，Linux系统的串口通信原理以及网络传输原理。并介绍了GPS信息在Linux系统下的一个应用。2．GPS定位原理GPS(GlobalP

2、ositionSystem)全称全球定位系统，由空间部分，地面控制部分和用户设备部分三部分组成。定位原理：装备非精密钟的用户设备，所测得的距离有误差，称为伪距。由于伪距的存在，需要四颗卫星才能实现三维定位。伪距由下式确定：_R=R+c*∆t+c(∆t−∆t)（1-1）iiAiusi式中：i=1，2，3，4；R为观察者点u到卫星S真实距离；C为光速；∆t为第i颗卫星的传播延时误差；∆tiiAiu为用户时钟相对于GPS系统时间的偏差；∆t为第i颗卫星时钟相对于GPS系统时间的偏差。si计算时，使用地心赤道直角坐标系。设卫星S在该坐标系中的位置为x,y,z，用户Uisisisi位于x,y,z处

3、。则222R=(x−x)+(y−y)+(z−z)(1-2)isisisi显然式1-2可以改写为_222R=(x−x)+(y−y)+(z−z)+c*∆t+c(∆t−∆t)（1-3）sisisiAiusi式中卫星位置和卫星时钟偏差，由卫星电文计算获得；传播延时，可以采用双频法校正；观[1]测者位置和用户钟偏差为未知数。1http://www.paper.edu.cn由上述可知，公式中共有四个未知数，只要测得四颗卫星的伪距，就能解得观测者的三维位置和时钟偏差。3.Linux系统串口通信原理Linux系统串口操作等同于文件操作。在Linux操作系统中，所有设备都以设备文件的形式存在于/dev目录

4、下，每一个设备都对应一个主设备号和从设备号。主设备号用来向内[2]核表明这一设备节点所代表的驱动程序的类型，其中串口1对应的设备文件为/dev/ttys0，主设备号为4。打开串口之后，将对串行口属性进行配置，这将引用到一个结构termios，它的组成如下，其中后两个成员保留。structtermios{unsignedshortc_iflag；//输入模式标志位unsignedshortc_oflag；//输出模式标志位unsignedshortc_cflag；//控制模式标志位unsignedshortc_lflag；//行模式标志位unsignedcharc_cc[NCC];//控制

5、字intc_ispeed；//输入波特率intc_ospeed;//输出波特率};从注释我们可以清楚的得到每个成员的含义。我们可以针对串口进行配置，包括波特率的选择、停止位和校验位的选择等等。如果采用非同步输入方式，要设定另外一个结构sigaction，组成如下：structsigaction{void(*sa_handler)(int);//回调函数，处理信号sigset_tsa_mask;//信号屏蔽标识intsa_flags;//设置信号相关操作void(*sa_restorer)(void);//保留}通过对成员的设置，可以采用非同步方式进行数据收发操作。最后是利用读写串口函数对

6、串口进行读操作和写操作。操作结束后关闭串口。2http://www.paper.edu.cn4．Linux系统网络传输实现ServerSocketBindClientListenSocketAcceptConnectReadWriteWriteReadCloseClose图1服务器和客户端建立通信过程3http://www.paper.edu.cnLinux系统的网络传输过程如图1所示，首先服务器建立套接字（socket），然后进行绑定操作（bind），绑定的实质就是将一个IP和一个端口联系起来。绑定成功之后服务器要在相应的套接字进入监听（listen）状态。当捕获到客户端请求连接时，接

7、受并生成一个新的套接字，并利用这个新的套接字与客户端进行通信。客户端建立套接字等一系列行为与服务器类似,建立连接后，双方可以通过套接字进行通信。其中发送信息使用send()函数，接[3]收信息使用recv()函数。同时服务器采用fork()函数生成子进程来处理数据传输。5．GPS信息处理根据NMEA0183中的协议，以GPRMC语句为例，格式如下：$GPRMC,纬度、经度、速度、方向、卫星时间、状态以及磁场变量.我们可以通过检测逗号