21.01.2009 0 Tu Binh Diep Matr.Nr: 157269 Fachhochschule Wiesbaden Fachbereich Informatik Studiengang: Master Technische Visualisierung 21.01.2009.

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1 21.01.2009 0 Tu Binh Diep Matr.Nr: 157269 Fachhochschule Wiesbaden Fachbereich Informatik Studiengang: Master Technische Visualisierung 21.01.2009

2 1 Tu Binh Diep Matr.Nr: 157269 Fachhochschule Wiesbaden Fachbereich Informatik Studiengang: Master Technische Visualisierung Visualisierung der GPS Daten

3 21.01.2009 2 Tu Binh Diep Matr.Nr: 157269 Fachhochschule Wiesbaden Fachbereich Informatik Studiengang: Master Technische Visualisierung 21.01.2009  Einführung: GPS Satelliten liefern nur Rohdaten. GPS Empfanger braucht Signalen von mindesten 4 Satelliten, um seine Position zu bestimmen. Ein Datenformat wird gebraucht für die Kommunikation zwischen PCs und GPS- Geräte herzustellen. GPS = Global Positioning System (Englisch) Globales Positionbestimmungssystem(Deutsch)

4 21.01.2009 3 Tu Binh Diep Matr.Nr: 157269 Fachhochschule Wiesbaden Fachbereich Informatik Studiengang: Master Technische Visualisierung 21.01.2009  GPS Datenformat: Verschiedene Datenformate: RINEX (Receiver Independent Exchange Format ) RTCM (Radio Technical Commission for Maritime Services) NMEA 0183. u.s.w... Hier wird nur NMEA 0183 Datenformat bearbeitet. Website: http://www.nmea.orghttp://www.nmea.org NMEA 0183 ist ein Standard, der von der National Marine Electronics Association (NMEA) definiert wurde, für die Kommunikation zwischen GPS- Empfanger und PCs sowie mobile Endgeräte Besteht aus einer RS-422 oder RS-232 und einer Definition von Datensätzen

5 21.01.2009 4 Tu Binh Diep Matr.Nr: 157269 Fachhochschule Wiesbaden Fachbereich Informatik Studiengang: Master Technische Visualisierung 21.01.2009  NMEA 0183 Datensätzen (1/2): Es handelt sich hier um ASCII-basierte Datensätze. Am Anfang des Datensatzes wird durch einen ‘$‘ Symbol markiert. Verschiedene Datensätze wurde in Datenformat definiert aber nur 2 Datensätze gehandelt: $GPGGA und $GPRMC $GPGGA,hhmmss.ss, llll.ll, a, yyyyy.yy, a, x, xx, x.x, x.x, M, x.x, M, x.x, xxxx*hh 1 = Time (UTC) of Position 2 = Latitude 3 = N or S 4 = Longitude 5 = E or W 6 = GPS quality indicator (0=invalid; 1=GPS fix; 2=Diff. GPS fix) 7 = Number of satellites in use [not those in view] 8 = Horizontal dilution of position 9 = Antenna altitude above/below mean sea level (geoidal) 10 = Meters (Antenna height unit) 11 = Geoidal separation (Diff. between WGS-84 earth ellipsoid and mean sea level) 12 = Meters (Units of geoidal separation) 13 = Age in seconds since last update from diff. reference station 14 = Diff. reference station ID# 15 = Checksum

6 21.01.2009 5 Tu Binh Diep Matr.Nr: 157269 Fachhochschule Wiesbaden Fachbereich Informatik Studiengang: Master Technische Visualisierung 21.01.2009 $GPRMC, HHMMSS, A, BBBB.BBBB, b, LLLLL.LLLL, l, GG.G, RR.R, DDMMYY, M.M, m*PP RMC: Recommended Minimum Sentence C 1HHMMSS= Time (UTC) 2 A = Status (A: OK, V: Warning) 3 BBBB.BBBB = Latitude 4 b = Direction (N: North, S: South) 5 LLLLL.LLLL = Longitube 6 l = Direction (E: East, W: West) 7 GG.G = Speed in Knoten 8 RR.R = Grad of direction 9 DDMMYY = Date (day/month/year) 10 M.M = Magnetic Variation 11 m= direction variation 12 PP= Hexanumber checksum  NMEA 0183 Datensätzen (2/2):

7 21.01.2009 6 Tu Binh Diep Matr.Nr: 157269 Fachhochschule Wiesbaden Fachbereich Informatik Studiengang: Master Technische Visualisierung 21.01.2009  Kommunikation Schnittstelle: Das GPS-Gerät verbindet über Bluetooth durch virtuelle Seriellschnittstelle mit dem PC. Parameter für die Schnittstelle: Datarate: 4800 Baud Databits:8 Parity:0 (kein) Stopbits:1 Flowcontrol: kein public SerialPort sp = new SerialPort(); // if port is by program opened, then close first if (sp.IsOpen) sp.Close(); else { sp.PortName = cboPort.Text ;// read the Port Name from the combobox, which is choosen by user sp.BaudRate = 4800 ; //Default rate of NMEA is 4800 sp.DataBits = 8; sp.StopBits = StopBits.One; sp.Parity = Parity.None; sp.Open(); // open Port sp.DataReceived += new SerialDataReceivedEventHandler(sp_DataReceived); C# Sample Code:

8 21.01.2009 7 Tu Binh Diep Matr.Nr: 157269 Fachhochschule Wiesbaden Fachbereich Informatik Studiengang: Master Technische Visualisierung 21.01.2009  Funktionen:  Suchen die Mapbilder:  Beim Klick „Open Map“ button wird die aktuelle Längengrad und Breitengrad vom GPS Gerät eingelesen.  Alle. ini Datei, die diese Längengrad und Breitengrad erhalten, gesucht.  Alle zu.ini Datei gehörte.jpg Mapbilder werden gespeichert. Das größte wird angezeigt.  Öffnen mit Log-Datei  Beim Klick „Open Log File“ button wird die gespeicherten Längengrad und Breitengrad aus dem Log-Datei eingelesen.  Alle. ini Datei, die diese Längengrad und Breitengrad erhalten, werden gesucht.  Alle zu.ini Datei gehörte.jpg Mapbilder werden gespeichert. Das größte wird angezeigt.

9 21.01.2009 8 Tu Binh Diep Matr.Nr: 157269 Fachhochschule Wiesbaden Fachbereich Informatik Studiengang: Master Technische Visualisierung 21.01.2009  Position berechnen: Um die aktuelle Position auf dem Bild darzustellen, muss man die Abhängigkeit von dem Minimum sowie dem Maximum von dem Längengrad und Breitengrad mit der Größe des Bildes berechnen. Daher bildet die Rate. Weil die Veränderungen in GPS-Daten sehr klein sind, wird die Breitengrad und Längengrad mit 1.000.000 multipliziert C# Sample Code: //Entfernung von max und min. Längengrad sowie Breitengrad dlon = Math.Abs(lon2 - lon1) * 1000000; dlat = Math.Abs(lat1 - lat2) * 1000000; pixelX = sizeX / dlon ; // map pixel to the GPS Data, also die Rate zu darzustellen pixelY = sizeY / dlat ; // von jeder Veränderung des Grades // /projektiert die position des aktullen GPS Daten aud dem Bild x = (int)Math.Round(((Math.Abs(curLon - lon1) * 1000000) * pixelX), 0); y = (int)Math.Round(((Math.Abs(curLat - lat2) * 1000000) * pixelY), 0);

10 21.01.2009 9 Tu Binh Diep Matr.Nr: 157269 Fachhochschule Wiesbaden Fachbereich Informatik Studiengang: Master Technische Visualisierung 21.01.2009  Weiter zu entwickeln: Ziel des Projekts ist: Energiesverbrauch berechnen. Mit der von GPS Daten gelesenen Höhe können wir die Energiesverbrauch bestimmen wenn die Strecke nach oben oder nach unter ist. Davon können wir die gesamten Strecken farben, um zu zeigen, wo die Energie höchsten gebraucht wird.