利用C#通过串口提取GPS定位信息

摘 要： GPS定位信号的提取可以用VB，VC实现，但实际应用时会比较难用。利用c#语言提供的SerialPort类非常简单地实现了GPS定位信号的提取。

关键词： GPS定位信号；C#；SerialPort

全球定位系统（GPS）是一种基于空间卫星导航系统，可在地球上和地球附近提供全天候的位置和时间信息的服务。GPS系统具有高效率、多功能、高精度、操作简便、应用广泛等特点。因此，GPS不仅诸多民用领域广泛应用，在军事领域方面应用更为广泛。

1 GPS信号的格式

GPS接收机工作时会将接收到的GPS导航定位信息通过串口存放在缓存中。只有通过编写程序将各个字段的信息从缓存字节流中提取出来，才能将其转化成我们需要的数据。同任何通讯协议一样，也是通过帧结构完成对各种gps定位信息的提取。对于本文所使用的GARMIN GPS天线板，它发送到计算机的数据主要由帧头、帧尾和帧内数据组成。帧头表明了后续帧内数据结构的组成。每帧都是用回车符和换行符作为帧尾结束标识。“$GPRMC”帧包含了经纬度、速度、时间等定位数据，我们可以通过处理帧头为“$GPRMC”的数据来获得我们需要的定位数据。如果我们需要的数据在其它帧中时，我们则需要处理相应的帧就可以。处理方法与本文中处理“$GPRMC”帧一样。帧头为“$GPRMC”帧的结构中主要包含了时间、位置、纬度、日期、速度等信息。

本文通过用C#语言编写了利用串口来提取GPS信息的程序，在实验时采用的GPS76接收，GPS76的指标为：定位时间、定位精度、动态性能、速度精度。

2 利用C#通过串口提取GPS信息

作为一个基本的串口通信程序，程序需要包含串口选择，波特率选择，打开，关闭，接受数据，显示。

下面开始具体讲解：

第一步，用VS2010创建一个基于C#的winForm项目，并设计界面。

第二步，引入SerialPort的命名间.using System.IO.Ports，

并实例化串口对象private SerialPort my = new SerialPort（），

定义存储GPS文本信息的变量string gpstext = ""。

第三步，添加窗体初始化函数。

第四步：设置串口的端口号，波特率，打开串口。并设计串口接收到数据后的处理程序。

private void buttonOk_Click（object sender， EventArgs e）

{

my.PortName=comboBox1.SelectedItem.ToString（）；//设置串口端号 my.BaudRate=int.Parse（comboBox2.Text）； my.Open（）；

my.DataReceived+=

my_DataReceived；

}

private void my_DataReceived（object sender， SerialDataReceivedEventArgs e）//串口接收数据事件函数

{

gtext = gtext+ my.ReadExisting（）； if（gtext.End

SWith（"＼r＼n"））

{

BeginInvoke（newEventHandler（Update_Data））；//执行Update_Data函数

}}

double long1；//存储距离

private void Update_Data（object sender，

EventArgs e）

{string[] ginfo = gtext.Split（'，'）；//按照逗号分割字符串，并把分割结果号存入字符串数组中。以下是提取时间日期等信号，其他信息可以按此方法提取。

for （int i = 0； i < ginfo.Length； i++）

{if （ginfo[i] == "$GPRMC"）//检索数据帧。

{if （ginfo[i+2] == "V"）

textBox1.Text = ginfo[i+2]+"已定位"；

if （ginfo[i+2]=="A"）

textBox1.Text=ginfo[i+2]+"未定位"；

}}}

gtext=""；//清空字符串。

}

第五步：添加退出程序代码

3 连接设备并运行程序

把GPS76的输出设置为NEMA，然后连接到电脑的串口上，打开GPS76，待GPS搜到3颗以上的卫星后，运行程序。程序运行后结果如图1所示：

4 结论

本文利用C#语言封装的SerialPort类，非常容易的通过串口实现了GPS定位信息的提取，方便了工程应用。

参考文献：

[1]徐绍铨等，GPS测量原理及应用[M].武汉：武汉测绘科技大学出版社，1998.126-133.

[2]葛爱学、罗大成、廖守亿、刘志国，基于VC++的GPS软件接收机设计[J].电讯技术，2010，1（50）：8-13.

作者简介：

许海峰（1987-），男，硕士研究生，专业方向为信号与信息处理；顔鹏（1987-），男，硕士研究生，专业方向为信号与信息处理；苏仙鹤（1986-），女，硕士研究生，专业方向为信号与信息处理。