随着信息技术的高速发展,卫星导航系统已成为当今世界最具前沿的高科技应用发展领域之一,其在军事、民用及科学研究等领域均得到了广泛地应用。我国高度重视对卫星导航的研究与建设,自2000年起,研究人员开始逐步创建我们自主研发的全球卫星导航系统——中国北斗卫星导航系统,并对其卫星导航技术展开深入研究。目前,北斗卫星导航系统已顺利应用于工程勘测、汽车导航和社会安全等众多领域,其在公共安全及经济利益方面也创造了巨大的价值。现阶段,随着北斗卫星导航技术的进一步发展,如何提高北斗的定时定位精度成为一大研究热点。本文设计了一种低功耗、易操作、精度高的便携式北斗定时定位系统。该系统的主要功能是将北斗模块及传感器模块采集到的数据信息送至MCU端进行解析处理,最终在人机交互界面显示出便于读取的定时定位数据信息。在该系统的基础上,结合北斗定时定位的特点,在系统中引入粒子群算法,优化北斗所采集的数据信息,进而提高了系统的定时定位测量精度。在硬件设计方面,北斗定时定位系统主要由微控制器STM32、北斗接收模块、传感器模块、电源模块及显示模块等部分构成。该系统以STM32F103为主控MCU,北斗模块采用UM220-III N模块采集北斗数据信息,传感器模块选用iNEMOTM系列惯性传感器内置的气压传感器及温度传感器为系统提供环境变量数据。MCU通过IC接口访问LPS001DL气压传感器,以此来获取传感器所测的气压值、温度值及补偿参数数据。系统的显示模块采用SPI底板走线方式与主控核心相连,并通过构建字模库的形式实现测量数据的实时显示。在软件设计方面,为提升北斗信号接收机的授时定位速度,在二维平面定位时,配置BDS/GPS双模授时定位信号追踪模块,对接收到的定时定位数据信息进行解析,提取所需要的经纬度信息。之后,将卫星数据进行解算,得到相对准确的时间和日期数据,以实现授时功能。基于大气压强与海拔高度的负相关特性,系统运用线性拟合的方法,将大气压强数据换算成物理高度。在实现经纬度二维定位的基础上,增加海拔高度数据,实现北斗系统的三维定位。最后,本文所研制的软硬件系统实现了对北斗定时定位信息的采集、处理、存储及显示等功能。同时,将粒子群算法运用到对系统数据的处理部分,以此获得更为准确的定时定位信息。随后,将仿真结果与参考的定时定位信息进行对比。实验结果表明,粒子群算法能较好地修正系统的定时定位误差,改进后的北斗定时定位系统测量更为精准。