应用于精细农业的GPS信息采集系统的基础研究

摘要

该文介绍了全球定位系统的构成和GPS定位的基本工作原理,概述了精细农业的系统体系及其对GPS数据的应用.针对GARMIN公司OEM接收板GPS35-HVS的特点和输出数据格式,进行了定位数据采集和处理的设计:包括单片机的现场采集和向上位机传送数据的软硬件实现、数据处理及提高精度问题.该课题利用开发单片机采集系统进行了大量的数据采集实验,测试出各种情况下接收板的定位精度,并分析误差原因.上位机通信界面基于VB环境编制,与下位机或接收板的通信应用其通信控件来完成.根据GPS定位原理,在校园内选取实际地块,分别进行了单机的静态和动态测量,以及双机相对定位实验,绘出地块边界曲线形状,并进行后期处理和结果分析,实验结果令人满意.最后,在Mapinfo环境下对实际地块进行了电子地图的绘制,与实际效果吻合较好.

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第一章绪论

§1.1研究目的和意义

§1.2精细农业技术概述

1.2.1精细农业思想体系

1.2.2精细农业基本技术及实施

1.2.3精细农业发展现状及应用前景

§1.3本文主要工作及内容安排

第二章定位信息采集系统总体组成设计及原理

§2.1系统组成

2.1.1 GPS地面接收系统

2.1.2信息采集与处理系统

§2.2系统原理

2.2.1 GPS全球定位系统的组成

2.2.2 GPS全球定位系统的原理

第三章数据采集系统硬件设计

§3.1 GPS的硬件接口及电文格式

3.1.1 GPS接收板的结构及引脚定义

3.1.2 GPS接收板的硬件接口

3.1.3 GPS接收机接收的电文格式

3.1.4 GPS输出信息格式

§3.2单片机接收板电路设计

第四章数据采集系统软件设计

§4.1单片机软件的设计

§4.2 PC机软件设计

第五章数据采集实验及结果分析

§5.1 GPS接收板精度测试

5.1.1利用点图分布分析定位误差

5.1.2根据标准点坐标对比分析接收板误差

5.1.3根据标准基线检验测距误差

5.1.4精度测试结论

§5.2实验方法及条件

5.2.1东山操场实验

5.2.2西山操场实验

5.2.3相对定位实验

5.2.4实验结果分析

§5.3应用Mapinfo软件绘制电子地图实验

第六章结论与展望

§6.1主要结论

§6.2进一步的发展方向

参考文献

致谢