GR-213
衛 星 接 收 機
使 用 手 冊
2005年03月17日 A版
長天科技股份有限公司
300新竹市科學工業園區研發二路30號 1F
TEL:03-6687000 FAX:03-6687111
E-MAIL: info@holux.com.tw WEB: www.holux.com.tw
版權所有 請勿翻印
目 錄
1、產品介紹 …………………………………………………………………………… 3
1.1 概述 ……………………………………………………………………………. 3
1.2 特色 ……………………………………………………………………………. 3
1.3 技術規格 ………………………………………………………………………. 3
2、操作特性 …………………………………………………………………………..
4
4
2.1 初始化 ………………………………………………………………………….
2.2 導航 ……………………………………………………………………………. 4
3、硬體介面 …………………………………………………………………………… 5
3.1 外觀尺寸 ………………………………………………………………………. 5
3.2 硬體連接介面 …………………………………………………………………. 5
3.3 輸出連接頭 …………………………………………….………………………. 6
3.4 配件 …………………………………………………………………………… 6
3.5 點煙器電源線 ……………………………………….…………………………. 7
4、GR-213 USB 驅動程式 ..……………………………………………………… 7
4.1 設備需求 ………...……………………………………………………………. 7
4.2 安裝資訊 ……………………………………...………………………………. 7
4.3 注意 …………………...………………………………..………………………. 8
5、軟體介面 …………………………………………………………………………… 8
5.1 NMEA傳輸資訊 ………………………………………………………………. 8
5.2 RTCM接收資訊 ………………………………………………………………. 11
6、地球座標 …………………………………………………………………………… 12
6.1 各種座標 ………………………………………………………………………. 12
13
6.2 設定方法 ……………………………………………………………………….
7、訂貨資訊 ………………………………………………………………………………………….
7.1 產品種類 …………………………………………………………………………………….
7.2 配件類型 …………………………………………………………………………………….
8、產品保證 ………………………………………………………………………………………….
14
14
14
14
2
1、產品介紹
1.1 簡介
1.2 特色
準定位。
HOLUX GR-213 智慧型衛星接收機(以下簡稱GR-213),是一個完整的衛星定位接收機。內建衛星接收天
線,並採用美國瑟孚(SiRF)公司所設計的第三代衛星定位接收晶片,具備全方位功能,能滿足專業定位的嚴格
要求與個人消費需求。適用範圍從汽車導航、保全系統、地圖製作、各種調查到農業用途等。使用的基本需求只
有「適當的電源供應和面對天空」。藉由RS-232或TTL相容介面,與其它電子設備溝通,並以內建充電電池,儲
存衛星資料如衛星訊號狀態、上次使用的最後位置、日期及時間。其耗電量低,且能同時追蹤20顆定位衛星的訊
號,每0.1秒接收一次,每秒更新一次定位資訊。省電裝置(Trickle-Power)使定位工作只在部份時間執行。而通
常處在關閉狀態的接收功能也能開定時定位(Push–to–Fix)功能,迅速提供使用者定位資訊。
GR-213提供一系列完整功能,讓您輕鬆的使用,或是與其它系統結合。
1. 內建高效率ARM7TDMI CPU,容易與客戶端應用程式結合。
2. 快速定位及省電的要求下,仍具備高感度接收,及追蹤20顆衛星的能力。
3. 支援 RTCM(Radio Technical Commission for Maritime Services)即時偏差修正,能提供範圍 1-5 公尺的精
4. 使用SiRF第三代高效能晶片,大大地縮小體積
5. 內建時鐘及記憶體,並以充電電池隨時保持最新資訊。平常操作時,充電電池隨時充電。
6. 使用者可自由調整省電動作開或關 ”ON-OFF” 的比率 (20%-80%),充分達到節省電力效能。
7. 使用者初次使用,不需作額外的設定。
8. 提供二種通訊電壓準位TTL或RS232方便不同應用之PDA或PC客戶使用。
9. 雙向溝通管道及可選擇的傳輸速率 (Baud Rate),讓使用者可以將介面能力發揮到極致,且有彈性。
10. 快閃記憶體 (FLASH) 儲存程式,可藉由串列埠,更新內部系統程式。
11. 發光二極體 (LED) 顯示定位狀態,當LED燈亮時,表示已接上電源;當LED燈閃動時,表示已經定位完成。
12. 可達工業標準之防水功能。
1.3 技術規格
1.3.1 外觀尺寸
1) 單機結構,內建接收器及天線
尺寸: 64.5 (長) x 42 (寬) x 17.8 (高) 公釐 (mm)。
2.54 (長) x 1.65 (寬) x 0.7 (高) 英吋 (Inch)。
1.3.2 耐候規格
1) 操作溫度:攝式 -40oC ~ +80oC (內部溫度)。
2) 儲存溫度:攝式 -45oC ~ +100oC。
1.3.3 電器特性
1) 輸入電壓: +4.5 ~ 5.5伏特直流電(VDC)。
2) 內部備用電池:3V 二次鋰電池,最長放電 500 小時。
1.3.4 功能
1) 可同時追蹤 20 顆衛星。
2) 定位資料更新:每秒一次。
3) 定位時間(平均值)
重新搜尋: 0.1秒
熱開機: 1秒
暖開機: 38秒
冷開機: 42秒
3
4) 定位精度
A) 未加偏差修正
位置 5-25 米圓週誤差(CEP)
速度 0.1 米/秒
時間 1 微秒(衛星時間)
B) 加值定位:
啟動同步衛星EGNOS/WAAS:
位置誤差:
< 2.2公尺,水平誤差95%時間。
< 5 公尺,垂直誤差 95%時間。
加偏差修正 (DGPS)
位置 1~ 5 米
速度 0.05 米/秒。
5) 動態規格
海拔高度: 極限18,000 米(60,000 呎)。
速度: 極限 515 米/秒(700 knots)。
加速度: 極限 4 G (G為地心引力)。
暴衝: 極限 20 米/秒。
1.3.5 介面
1) 雙管道 RS-232 or TTL相容介面,使用者可自選傳輸速率 4800 (出廠預設值),9600,19200 或 38400 bps。
2) NMEA O183、2.2 版、ASCII 輸出 (GGA, GSV, GSA, RMC, 選用GLL,VTG, ZDA).
3) 即時差分修正輸入(RTCM SC-104 訊息,型態 1,2及 9)。
4) 可選用SiRF 二進制格式。
2、操作特性
2.1 初始化設定
開機,自我測試完成後,GR-213 隨即開始接收衛星訊號,接收程序完全自動進行。正常狀況下,定位約
需42秒鐘。(如果內部記憶中的位置推算資料仍有效,則只需38秒鐘。)定位後,有效的位置、速度、及時間資
料即由輸出端輸出。
GR-213 利用內部儲存的初始資料,如上次儲存的位置、日期、時間及衛星軌道資料,以達到最佳的接收
效果。如果內部儲存的初始化資料不正確,或衛星軌道資料已被清除,則需要較長的時間才能定位。另有自動尋
找衛星功能,可以自動決定搜尋衛星方式,以儘速定位,而不需要運用其它功能。當下列狀況出現時,GR-213會
採用較長時間的冷開機模式:
1) 旅行超過 500 公里。(指定位後位置移動超過 500 公里,而移動過程中並未使用GR-213)。
2) 內部充電電池失效,以致沒有儲存最新的衛星資料。
2.2 導航
GR-213 定位後,便經由輸出管道,開始傳送有效的導航資料。這些資料如下:
1) 經度/緯度/高度
2) 速度
3) 日期/時間
4) 估計誤差值
5) 衛星狀態及接收狀態
GR-213 出廠時,依 RTCM SC-104 標準格式,及訊息種類1、5 或 9,設定為「自動尋找即時偏差修正
訊號」,並用以修正接收自衛星的資訊,完成偏差修正(DGPS)。若將系統設定只能在接收到偏差修正(DGPS)
訊號時工作,則只有在收到偏差修正訊號時,才會送出位置資訊。
4
3、硬體介面
3.1 外觀尺寸
3.2 硬體連接介面
sta
r
GR-213 智慧型衛星接收機,包含 GPS 接收器及接收天線,置於精緻而且防水的塑膠製品內。提供
PS-2(母座)和各式選用配件,容易連接到您的筆記型電腦、掌上型電腦或其他設備,一體成型的車充更可讓您的
GR-213連接到個人數位助理(PDA)。其它用途及不同配備時,下節再詳述。
3.3 輸出連接頭
GR-213 為適應不同需求,提供數種不同輸出接頭供選用。
線長:2 米。
5
訊 號 種 類
RS-232
輸出端
+5VDC
NC
RS232+TTL
輸出端(RS232)
+5VDC
輸出端(TTL)
接地端
接地端
偏差修正輸入端 接收端(TTL)
接收端(RS232)
接收端
1
2
3
4
5
6
N. C. = 表空端,未連接。
3.3.1 通用連接埠混合接頭(PS/2 母頭)
端 子
3.4 配 件
3.4.1 CA-RS232: 迷你 DB9 母頭及 PS/2 公頭
線長: 連接到GR-213: 1 米
RS-232 到 PS-2: 45 公分
3.4.1.1 DB9 母接頭各腳位接線圖:
端 子
訊 號 種 類
N.C
輸出端
接收端
N.C
接地端
N.C
N.C
N.C
偏差修正輸入端
N.C =表空端,未連接。
3.4.1.2 PS2 連接器接點功能定義:
Signal Name
+5V
N.C
N.C
接地端
N.C
N.C
N.C =表空端,未連接。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Pin
1
2
3
4
5
6
3.4.2 點煙器與個人數位助理(PDA)的連接:
請參考7.2 節。
6
訊 號 種 類
+5V
D +
D -
接地端
端 子
1
2
3
4
顏色
訊號種類
接地端
+6~30VDC
Black(黑)
Red(紅)
Green(綠)
White(白)
Orange(橙) 偏差修正輸入端
輸出端
接收端
3.4.3 CA-USB: 萬用序列埠
GR-213的A型USB接頭接腳定義如下:
3.4.4 CA-6V30V: 高電壓連接頭
3.5 點煙器電源線
GR-213 附點煙器電源線,以便車、船上使用。
輸入電壓:DC12V- 26V (直流電)。
4、GR-213 USB 驅動程式
4.1 設備需求
個人電腦:IBM, Pentium以上或相容性PC。
記憶體:16MB以上。
4.2 安裝資訊
作業系統:Windows 98/Me/2000
顯示卡:VGA
1) 將光碟(或磁片)中之<USB>資料夾複製至硬碟中。
2) 將 GR-213 USB 的插頭插入電腦,電腦會自動尋找隨插即用的裝置,並要求安裝驅動程式。
3) 將<指定的位置>選項打 V,並將位置指向<USB>資料夾中,依您的作業系統的不同選擇相對應的作
業系統。待安裝程式結束後,即完成 GR-213 USB 之安裝。
4.3 注意
在安裝完成GR-213 USB後確認GR-213 USB所設定之COM Port
7
1) 點選<開始>,點選<設定>,然後進入<控制台>。
2) 進入<控制台>後,執行<系統>中的<系統內容>。
3) 點選<裝置管理員>。
4) 並選擇<連接埠(COM & LPT)>,檢視是否出現有<USB to Serial Port (COM#)>,若有即安裝完成,
可以開始使用本產品。
“#” 號代表 USB 所建立出來之虛擬 COM Port 的數字,在一般的導航軟體中內建的設
定值為 COM1,所以必需將導航軟體的 COM Port 值設為與電腦中 USB 所建立之值相
同,如此導航軟體才能正確的接收資料。
5、軟體介面
5.1 NMEA傳輸資訊
GR-213 的介面格式是根據NMEA((National Marine Electronics Association)0183 ASCII 的格式設計而成,
這個格式完整規範於“NMEA 0183,2.2 版”以及RTCM(Radio Technical Commission for Maritime Services)。
“RTCM 建議偏差修正的標準為:”Differential Navstar GPS Service,2.1 版,RTCM 特別委員會第104公報”或
WAAS(美洲)或EGNOS(歐洲)。
GR-213 智慧型衛星接收機,得到美國瑟孚公司(SiRF)的技術支援,提供NMEA-0183標準輸出格式。出廠
時之NMEA預設值為:傳輸速率(Baud Rate)4800 bps,資料位元:8(Bits),停止位元(stop bit)及無極性
輸出(no parity)。
表 5-1 NMEA-0183 輸出資訊
NMEA 種類
GPGGA
GPGLL
GPGSA
GPGSV
GPRMC
GPVTG
說 明
衛星定位資訊(指定位後)
地理位置—經度及緯度
GNSS DOP(一種偏差資訊,說明衛星定位訊號的優劣狀態)
GNSS 天空範圍內的衛星
最起碼的GNSS資訊(指達到定位目的)
對地方向及對地速度
5.1.1 衛星定位定位資訊(GGA)
輸出範例:
$GPGGA,161229.487,3723.2475,N,12158.3416,W,1,07,1.0,9.0,M, , , ,0000*18
表 5-2 GGA 資料格式
名 稱
訊息代號
標準定位時間
緯度
北半球或南半球指示器
經度
東半球或西半球指示器
定位代號指示器
使用中的衛星數目
水平稀釋精度
海拔高度
單位
地表平均高度
單位
實 例
$GPGGA
161229.487
3723.2475
N
12158.3416
W
1
07
1.0
9.0
M
M
單 位
敘 述
米
米
米
米
GGA 規範抬頭
時時分分秒秒.秒秒秒
度度分分.分分分分
北半球(N)或南半球(S)
度度度分分.分分分分
東(E)半球或西(W)半球
參閱 表5-3
00 至 12
0.5 至 99.9米
-9999.9 至 99999.9 米
-999.9 至 9999.9 米
8