电子技术第52卷第4期（总第557期）2023年4月31Electronics电子学观测数据能够获得GPS的瞬时坐标（X,Y,Z）,如式（1）所示。d=[(X-x)2+(Y-y)2+(Z-z)2]1/2（1）只要获得3颗卫星数据代入公式即可算出用户位置坐标（x,y,z）。UM220-III是针对车辆监控/导航、手持设备、电信/电力授时、气球探空等应用领域推出的北斗/GPS双系统模块，具有完全国产化、集成度高、功耗低等特点，UM220-III模块采用GNSS多系统融合及卡尔曼滤波等优化算法，具有在各种复杂环境下保持出色的捕获跟踪能力和可靠的连续定位结果，定位精度2.5m。定位模式可采用单系统独立定位和多系统联合定位，本设计采用单系统独立定位方式。GPS数据帧格式采用NMEA-0183协议，目前GPS接收设备都遵循此标准，该协议定义了串口数据总线上传输的电信号需求、数据传输协议、时间，以及详细的句型格式。系统结构及原理如图1所示。2系统硬件设计本系统主要由北斗/GPS芯片和天线构成定位数据帧采集模块、STM8单片机控制模块、LCD显示模0引言随着GPS定位技术的不断发展，应用遍及国民经济各种部门，越来越多的GPS接收机应运而生，UM220-III支持北斗/GPS、较高的集成度、出色的定位授时功能，高灵敏度设计。本文设计的GPS定位系统是采用UM220-IIIGPS接收机模块，通过STM8S微控制器对GPS数据帧进行解析，提取有价值的位置信息及GPS信号质量参数。该系统具有功能强大，设计简单，成本低廉、有效定位等特点。1系统工作原理全球定位系统（GlobalPositioningSystem，GPS）主要由空间段（空间卫星）、控制段（地面监控系统）和用户段（用户设备）三部分构成。用户通过比较接收到的卫星发射信号及本地参照信号，测量传输时间t，t正比于卫星和用户间的距离d，即d=ct。GPS通过一颗卫星只能测得一个距离参数，无法获得准确的位置信息，所以为了获得位置信息，观测卫星数需要至少3颗才能确定三维坐标，计算位置信息。假设用户位置坐标（x,y,z）,卫星与用户的距离为d，通过接收到的作者简介：杨栩生，云南国防工业职业技术学院机电工程学院，高校讲师；研究方向：电气自动化。收稿日期：2022-11-25；修回日期：2023-04-12。摘要：阐述以GPS/北斗定位芯片UM220-III和STM8单片机为核心，设计出一种低成本GPS定位系统，实现对GPS数据帧解析，通过外场观测点的位置信息测试验证发现，该系统的定位精度较高，具有较强的灵活性和实用性。关键词：单片机，定位系统，STM8S，GPS，定位，UM220-III，数据帧解析。中图分类号：TP...
