摘 要

北斗卫星导航系统（BeiDou Navigation Satellite System,BDS）已在2012年实现了对亚太区域的覆盖，这标志着我国自主研发的卫星导航系统到达了一个新的高度。北斗导航系统得到了包括华为、三星等国内外大公司的开发，国家也继续大力扶持北斗相关产业的开发。北斗导航相关产业蓬勃发展，基于北斗导航的工程车辆的移动定位系统成为车载导航领域研究的热点。

正是基于这样的大环境，为了促进北斗及相关产业的发展，本文提出了一种北斗/GPS双模卫星定位系统，期望对北斗系统的的普及和发展有所借鉴。

本文以STM32作为开发平台，UM220-III作为接收模块，以KEIL μVision4作为开发环境，最终开发出了一款北斗/GPS双模定位系统。

研究结果表明，终端系统实现了工程车辆的移动定位，能将精度、纬度、车速以及UTC时间准确显示出来,经纬度不受速度影响，导航终端冷启动时间小于1分钟，热启动时间小于30秒，系统定位误差在1米以内。

最终，得到了该系统可以出色地完成定位功能的结论，达到了该研究的研究目的，该系统具有一定的实际应用价值。

本文的特色在于：该系统实现了在STM32开发板下的北斗/GPS的双模定位，对于日后北斗导航的民用化和北斗/GPS系统的相互兼容具有现实意义。

关键词：北斗卫星导航系统；GPS：STM32；UM220-Ⅲ

Abstract

As the BeiDou Navigation Satellite System has realized the coverage of the asia-pacific region, our country’s independent satellite navigation system of continuous beidou satellite navigation system has reached a new hight. Beidou navigation system obtains the development and application of the domestic and foreign big companies such as Huawei, Samsung. Our country continues to vigorously support the development of beidou which relats industries. Beidou navigation relates industrial development repidly, engineering vehicle’s mobile positioning system based on beidou navigation which becomes the hotspot in the research of vehicle navigation.

Based on this environment, in order to promote the development of beidou and it’srelated industry,This paper proposes a BEIDOU/GPS dual-mode satellite positioning system and hopes helping the popularize and the development of the beidou system.

This thesis choose STM32 as processor, UM - 220 - Ⅲ as Beidou receiver module and KEIL μVision4 as integrated development environment to development this dual mode of Beidou and GPS satellite navigation system.

The experimental results show that the system can complete positioning function, it can accurateshow the latitude, the longitude, speed and the UTC time.Latitude and longitude is not affected by velocity,.The cold start time is less than 1 minute,and the hot start time is less than 30 seconds.

Research results show that the system can complete the function of positioning, latitude and longitude is not affected by velocity, position accuracy is less than 1 m.

Finally, we obtain that this system can complete the positioning function well,and we achieve the research purpose of the study.This system has a certain practical application value.

This is the feature of this thesis: this system achieves Beidou/GPS dual-mode satellite positioning based on STM32.It has practical signifinance in BEIDOU’s popularization and BEIDOU/GPS’s compatible work in the future.

Key Words：BeiDou Navigation Satellite System；GPS；STM32；UM220-Ⅲ.

目 录

第1章 绪论 1

1.1 研究目的及意义 1

1.2 国内外研究状况 2

1.3方案对比选择 4

第2章 系统总体方案及硬件平台搭建 5

2.1 移动定位系统总体设计 5

2.2 北斗/GPS定位终端各功能模块分析 5

2.3 北斗/GPS定位终端硬件组成 6

2.3.1STM32开发板 6

2.3.2 UM-220-III北斗/GPS双模导航模块 9

2.4 硬件模块的连接 11

2.4.1OLED与STM32的连接 11

2.4.2 UM220-III与STM32的连接 13

第3章 NMEA-0183协议介绍 14

第4章 软件系统设计 19

4.1程序设计思路与模块结构 19

4.2北斗/GPS信息的解析 20

4.3程序的烧写 22

4.3.1 J-LINK仿真器 22

4.3.2 程序的烧写 22

4.4 完整的程序设计 23

第5章 系统测试与运行 24

5.1 UM220-III模块测试 24

5.2 系统整体测试 25

5.3 测试结果分析 27

第6章 总结与展望 28

参考文献 30

致谢 31

第1章 绪论

在2012年，我国已建成覆盖亚洲的北斗导航网络；而到2020年时，我国将建成在全球范围内形成覆盖的北斗系统。而与此对应的是民用市场上主流定位导航系统还是GPS，这无疑对我国的国家经济、国防军事以及国家安全极为不利。是以，对中国来讲，进一步研究和开发拥有自主知识产权的北斗系统及其应用系统刻不容缓。因此，本文旨在设计一款基于STM32的北斗/GPS双模工程车辆卫星导航定位终端，从而为北斗卫星导航定位系统的发展提供一定的参考借鉴。

1.1 研究目的及意义