室外定位--STM32的GPS定位

前言

相比于室内定位，GPS定位已经很成熟了，主要是获取到星历报文后，解析GPGSV,GPGGA,GPGSA等后，获得经度和维度，再通过纠偏，去噪，抽稀，绑路等操作后，显示在地图上。

获得星历数据

使用的是GPS模块，通过spi与stm32连接。先用AT指令对GPS模块进行配置，以及接收GPS数据。
1.使能GNSS模块

2.配置GNSS
3.查询星历

当定位成功后，就会返回有效的星历数据。

AT+QGNSSRD?
+QGNSSRD: $GNRMC,032225.306,A,3150.7859,N,11711.9215,E,0.06,204.08,140716,,,A*70
$GNVTG,204.08,T,,M,0.06,N,0.11,K,A*2B
$GNGGA,032225.306,3150.7859,N,11711.9215,E,1,9,1.54,35.0,M,0.0,M,,*40
$GPGSA,A,3,08,30,16,07,27,26,,,,,,,1.75,1.54,0.83*00
$BDGSA,A,3,10,04,07,,,,,,,,,,1.75,1.54,0.83*19
$GPGSV,3,1,09,08,70,004,49,07,55,309,44,42,45,141,,27,38,040,49*7D
$GPGSV,3,2,09,16,28,079,45,30,28,317,31,26,06,096,43,193,,,*7C
$GPGSV,3,3,09,23,,,28*7B
$BDGSV,1,1,03,07,74,113,48,10,74,329,47,04,32,119,40*51
$GNGLL,3150.7859,N,11711.9215,E,032225.306,A,A*4A

解析数据

先通过$GNRMC等特征将数据划分。再对每个数据进行解析后放入对应的结构体中，如第三行的GNGGA:

$GNGGA,032225.306,3150.7859,N,11711.9215,E,1,9,1.54,35.0,M,0.0,M,*40
意义：$信息类型，时间，维度，南/北，经度，东/西，gps状态，正在使用的卫星数量，水平精度因子，海拔高度，高度单位。。。

纠偏

模块获得的经纬度坐标只是原始坐标系，需要进行纠偏转换。可以调用百度API或者高德API，转换为百度/高德坐标系。需到对应平台申请权限。
这里使用的是百度的API，使用HTTP框架通过URL调用api回调百度坐标系的坐标。

    snprintf(szReqUrl, 1024, "http://api.map.baidu.com/geoconv/v1/?coords=%.6f,%.6f&from=1&to=5&ak=xxxxxxxxxxxxx",
                      req->lng, req->lat);
            std::string strRes;
            int nRet = HttpGet(szReqUrl, strRes);

去噪

将百度坐标系的坐标放入百度地图中，红色为真实行走路线，由于GPS模块质量不好，漂移比较大，但还是可以再进行优化

这里使用卡尔曼滤波来去噪，去噪结果。

最后

抽稀并没有做，如果数据量大，可以添加抽稀算法。
如果活动位置只在道路，还可以调用绑路的百度api。
如果还想优化，可以用星历中的其他数据处理。测试过精度因子，速度，都不太理想。或者添加惯性导航，就如百度地图一样。