图 2-3：GPS 定位原理图

 x1 − x2+ y1 − y2+ z1 − z212+ cVt1− Vt0= d1 (2-1) 

x2 − x2+ y2 − y2+ z2 − z212+ cVt2− Vt0= d2(2-2) 

x3 − x2+ y3 − y2+ z3 − z212+ cVt3− Vt0= d3(2-3) 

x4 − x2+ y4 − y2+ z4 − z212+ cVt4− Vt0= d4(2-4) 

x，y，z为GPS接收机所在位置的空间直角坐标，I代表了第I颗卫星在t时间的 坐标。三者的值可通过解析导航电文得出。GPS接收机的钟差Vt0，卫星I的钟差Vti 均

由星历提供。di为GPS接收机到卫星的距离。由这些已知值我们就可以清晰地得出物 体所在位置的空间直角坐标系。 

2。2 GPS 数据的采集 

2。2。1 NMEA-0183 协议 

美国国家海洋电子协会制定的 NMEA-0183 是目前 GPS 接收机普遍采用的通讯协 议[14]。市面上常见的 GPS 接收机都是使用这样的一个协议来与服务器通信，经过串 口将经纬度信息传输到服务器上的。 

$GPGGA、$GPRMC 这两个语句均是以 NMEA—0183 标准定义的。以下 17 个字段 包含在$GPGGA 语句内： 

1。语句标识头； 

2。世界时间； 

3。纬度； 

4。纬度半球； 

5。经度； 

6。经度半球； 

7。定位质量指示； 

8。使用卫星数量； 

9。水平精确度； 

10。海拔高度； 

11。高度单位； 

12。大地水准面高度； 

13。高度单位； 

14。差分 GPS 数据期限； 

15。差分参考基站标号； 

16。校验； 

17。结束标记； 

$GPRMC 包括如下信息： 1。UTC 时间； 

2。定位状态； 

3。纬度； 

4。纬度半球 N(北半球)或 S(南半球) ； 

5。经度； 

6。经度半球； 

7。地面速率； 

8。地面航向； 

9。UTC 日期； 

10。磁偏角； 

11。磁偏角方向； 

12。模式指示； 

2。2。2 GPS 信息的采集 

具体的数据采集流程如图 2-4 所示

Labview 对串口的一系列操作是基于 VISA（虚拟仪器软件架构）来实现的。 VISA 是由 VXI Plug & Play 联盟定义的一种工业上相当常见的软件标准接口库，是 针对包含了诸如 USB、串口（RS232）、以太网等接口的仪器进行系统配置。针对不 同接口的仪器，可以调用不同的配置。

在串口读取程序中有一个重要的函数，那就是“VISA 配置串口函数”。这个 函数的作用是按照一定的波特率、数据位和其他的一些参数将指定的串口进行初始 化。另一个重要的函数“VISA 读取函数”用于读取串口缓冲区内的一些数据，并 将数据读取到程序中。满足以下任意条件，读取终止。

1。请求字节数大于串口中待都取的字节数；

2。收到了终止符；

3。串口中没有可用的数据； 具体的数据采集流程如下图：

图 2-4：数据采集流程

2。3 3G 移动通信技术分析 

3G 移动通信技术（指的就是支持高速度传输的移动通讯技术）。3G 服务能将声 音（通话）与数据（email）同时传输。3G 网络最本质的特征即传输速率相较 2G 网 络大幅提高，其在高速运动状态下传输速率 144kbps，在低速运动或静止的状态下 甚至可以达到 340kpbs。3G 通信的主要标准有 WCDMA、CDMA、TD-SCDMA。 

WCDMA 网络是目前完善程度最高、覆盖面最广、功能最强、用户数量最多的 3G 通信网络。目前已成为国内 3G 的主流制式。因此本文将在 WCDMA 网络下构建一个车 载导航和车载监控系统。3G 的通信标准主要包括这三种 WCDMA、CDMA2000、TD-SCDMA， 它们的对比如下：