基于AUTOCAD的北斗定位數(shù)據(jù)接收模塊的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

2014-11-29 馬懷武 68029 部隊(duì)

  在AUTOCAD 平臺(tái)的基礎(chǔ)上,通過(guò)二次開(kāi)發(fā),增加北斗接收機(jī)定位數(shù)據(jù)接收及處理模塊,可以快速采集CGCS2000 坐標(biāo)系下的定位數(shù)據(jù),達(dá)到快速更新地圖數(shù)據(jù)的目的。據(jù)此,采用C#語(yǔ)言在AUTOCAD 平臺(tái)上設(shè)計(jì)了北斗定位數(shù)據(jù)的接收及處理模塊,并實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的接收及實(shí)時(shí)處理。

  目前,隨著CGCS2000 國(guó)家大地坐標(biāo)系的啟用,我國(guó)正在加速更新地圖數(shù)據(jù)成果,國(guó)家要求用8 - 10 年時(shí)間,完成現(xiàn)有的各類(lèi)基礎(chǔ)測(cè)繪成果和基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫(kù)的坐標(biāo)系向CGCS2000國(guó)家大地坐標(biāo)系的過(guò)度和轉(zhuǎn)換,轉(zhuǎn)換后部分?jǐn)?shù)據(jù)需要實(shí)際測(cè)量檢測(cè)更新,而當(dāng)前地圖數(shù)據(jù)的野外獲取多數(shù)采用的是GPS 定位數(shù)據(jù),自主獨(dú)立性不高,隨著我國(guó)正在加速建設(shè)自主研制的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng),采用北斗定位數(shù)據(jù)更新地圖成果將能更好發(fā)揮獨(dú)立自主的優(yōu)勢(shì)。目前北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)已經(jīng)能夠?yàn)槲覈?guó)及周邊范圍提供實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)無(wú)源定位,北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)采用的是CGCS2000 國(guó)家大地坐標(biāo)系,定位精度目前能夠達(dá)到10 m,隨著系統(tǒng)建設(shè)的完善,精度將會(huì)得到進(jìn)一步提高。在AUTOCAD 平臺(tái)基礎(chǔ)上,可以設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)北斗定位數(shù)據(jù)接收及實(shí)時(shí)處理模塊。

1、定位數(shù)據(jù)接收及處理模塊的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

  1. 1、二次開(kāi)發(fā)環(huán)境的簡(jiǎn)介

  北斗定位數(shù)據(jù)接收及處理模塊是在ATUOCAD 平臺(tái)的基礎(chǔ)上采用C#語(yǔ)言編程實(shí)現(xiàn)的。早期的AUTOCAD 二次開(kāi)發(fā)語(yǔ)言主要有LISP 語(yǔ)言、C + + 語(yǔ)言、VBA 語(yǔ)言,從AUTOCAD 2006 開(kāi)始,Autodesk 為其開(kāi)發(fā)增加了. NET API。. NET API 提供了一系列托管的外包類(lèi),使開(kāi)發(fā)人員可在. NET 框架下,使用任何支持. NET 的語(yǔ)言,如VB. NET、C#和Managed C + + 等對(duì)AUTOCAD進(jìn)行二次開(kāi)發(fā)。. NET API 與傳統(tǒng)ObjectARX 的區(qū)別主要源于在. NET 環(huán)境下開(kāi)發(fā)應(yīng)用程序與在VC 環(huán)境下開(kāi)發(fā)應(yīng)用程序的區(qū)別,在VC 環(huán)境下,程序員需要自己管理內(nèi)存的申請(qǐng)和釋放,而. NET 框架自行判斷內(nèi)存回收的時(shí)機(jī)并實(shí)行回收,從而解決了C + + 內(nèi)存泄漏問(wèn)題,是較理想的AUTOCAD 二次開(kāi)發(fā)工具。

  在與北斗接收機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換采用的是串口通信方式,利用. NET 框架下的Serialport 串口通信類(lèi)編程可方便實(shí)現(xiàn)所需要串口通訊的多種功能。

  1.2、北斗定位數(shù)據(jù)概述

  北斗衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)是我國(guó)自主研制的衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng),空間星座部分由5 顆GEO 衛(wèi)星和30 顆非GEO 衛(wèi)星構(gòu)成,還正處于組網(wǎng)建設(shè)階段,建設(shè)完成后能夠在全球范圍內(nèi)提供實(shí)時(shí)無(wú)源定位,目前在中國(guó)及周邊范圍內(nèi)能夠提供全天候無(wú)源定位。

  北斗接收機(jī)也采用美國(guó)國(guó)家海洋電子協(xié)會(huì)制定的NMEA -0183 協(xié)議通信。NMEA0183 規(guī)定的數(shù)據(jù),采用ANSI 標(biāo)準(zhǔn),以串口非同步傳送。協(xié)議規(guī)定每條語(yǔ)句都以字符“$ ”為起始標(biāo)識(shí)符,其后緊跟5 個(gè)ASCII 字符的地址域值,然后是以域分隔符“,”分隔開(kāi)的若干數(shù)據(jù)域和一個(gè)校驗(yàn)域,最后以回車(chē)換行符( CRLF) 作為語(yǔ)句結(jié)束標(biāo)識(shí)符。北斗接收機(jī)常用語(yǔ)句有GSA、GGA、ZDA、GSV、RMC 等。以BDGGA 數(shù)據(jù)為例,其格式如表1 所示。

2、結(jié)束語(yǔ)

  本文設(shè)計(jì)了北斗定位數(shù)據(jù)的接收模塊并實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)處理,在更新導(dǎo)航電子地圖中,可以較好的運(yùn)用到道路網(wǎng)的更新上,具有效率高的特點(diǎn)。隨著北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)空間衛(wèi)星數(shù)的增多,地面差分站建設(shè)的完善,以及測(cè)量型北斗接收機(jī)的普及,北斗定位精度將得到較大提高,屆時(shí),該方法將可以運(yùn)用到大比例尺地形圖的更新上。