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1.2 设计目的
通过RS-232串口利用监控计算机来实现对于导航系统的监控，采用Microsoft Visual C++编程语言，运用MFC（Microsoft Foundation Class library）进行界面的制作，通过丰富的对话框、图表等实时显示导航系统的经度、纬度、高度等测量信息。
1.3 本文工作安排
此论文章节安排如下
第一章暨绪论主要介绍了GPS的历史、现状以及发展前景，重点阐释了中国GPS导航的市场潜力巨大这一背景。
第二章，重点介绍了本设计所设计的硬件设备，包括GPS接收机、RS-232串口等。
第三章，从工作原理的角度上详细分析了GPS的定位工作原理，并着重对GPS NEMA-0183协议进行分析。
第四章，细致地介绍了软件设计的具体过程。首先，从功能需求分析的角度上阐明了本设计所要实现的目标，并将各个功能分成模块，进行模块化的设计；然后，根据所要实现的功能选择合适的开发工具，并简单的介绍它们的特点；最后，具体地对模块逐个进行分析，辅以适量的流程图，将设计的具体过程介绍清楚。
第五章，对本设计软件进行系统测试，测试包括两个部分。一方面是在软件设计过程中利用虚拟串口和串口调试助手的测试，另一方面是软件设计基本完成后，基于GPS接收机和RS-232串口的测试。
结论，对本设计及进行总结，并提出进一步的研究方向。
2 硬件设备
2.1 GPS接收机
2.1.1 GPS接收机简介
GPS接收机是接收全球定位系统卫星信号并确定地面空间位置的仪器。GPS卫星发送的导航定位信号，是一种可供无数用户共享的信息资源。对于陆地、海洋和空间的广大用户，只要拥有能够接收、跟踪、变换和测量GPS信号的接收设备，即GPS信号接收机[8]，即可实现全球定位。
GPS接收机早期的型号，比如GARMIN 45C是8通道的。而现在一般都是12通道的，可以同时接收12颗卫星， GPS接收机收到3颗卫星的信号可以输出2D（就是2文）数据，只有经纬度，没有高度，如果收到4颗以上的卫星，就输出3D数据，可以提供海拔高度。但是因为地球自己的问题，不是标准的球形，所以高度数据有一些误差。现在有些GPS接收机内置了气压表，比如Terex的SUMMIT和VISTA，这些机器根据两个渠道得到的高度数据综合出最终的海拔高度，应该比较准确了。
GPS接收机的第一次开机，或者开机距离里上次关机地点超过800KM以上，因为接收机里存储的星历都对不上了，所以要在接收机上重新定位，称为冷启动。
GPS接收机的使用要在开阔的可见天空下，所以，屋里就不能用了。手持GPS的精度一般是误差在10米左右，就是说一条路能看出走左边还是右边。精度主要依赖于卫星的信号接收和可接收信号的卫星在天空的分布情况，如果几颗卫星分布的比较分散，GPS接收机提供的定位精度就会比较高。
2.1.2 GPS接收机测距原理
GPS接收机是通过计量信号在卫星和接收机之间的往返时间来计算距离的。事实证明，这是一个相当精细的过程[9]。
在某一时刻（假定是午夜），卫星开始发送一长串称为伪随机码的数字序列。同样，接收机也在午夜开始发出相同的数字序列。当卫星信号到达接收机时，数字序列的传送会比接收机发出信号的时间稍稍滞后。
时间延迟的长度就是信号传送的时间。接收机将这一时间乘以光速就可以计算出信号传送的距离。假设信号是以直线传送的，则这一结果即为接收机到卫星的距离。
为了使这一测量法准确有效，接收机和卫星都需要可以精确到纳秒的同步时钟。为了使卫星定位系统使用同步时钟，我们需要在所有卫星以及接收机上都安装原子钟。但原子钟的价格在5-10万美元之间，对于普通消费者而言有点太贵了。