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 
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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