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GPS国际协议 NMEA-0183 部分解释。

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本帖最后由 何处不江南 于 2013-11-14 17:05 编辑

部分NMEA-0183协议


       本人也是比较爱玩的,而且曾经有写日志的习惯,标准技术控。。。 准备把以前写在自己电脑上的东西整理共享下,以前玩GPS的时候的搜索的协议资料,之前还不了解Arduino和DF的Wiki上有资源,不过相信很多童鞋也是想具体了解下一班GPS串口发出的一大坨混乱数据到底是什么意思,下面我就分享下我的了解吧:


       NMEA协议是为了在不同的GPS(全球定位系统)导航设备中建立统一的BTCM(海事无线电技术委员会)标准,由美国国家海洋电子协会(NMEA-The National Marine Electronics Associa-tion)制定的一套通讯协议。GPS接收机根据NMEA-0183协议的标准规范,将位置、速度等信息通过串口传送到PC机、PDA等设备。


       NMEA-0183协议是GPS接收机应当遵守的标准协议,也是目前GPS接收机上使用最广泛的协议,大多数常见的GPS接收机、GPS数据处理软件、导航软件都遵守或者至少兼容这个协议。


       不过,也有少数厂商的设备使用自行约定的协议比如GARMIN的GPS设备(部分GARMIN设备也可以输出兼容NMEA-0183协议的数据)。软件方面,我们熟知的Google Earth目前也不支持NMEA-0183协议,但Google Earth已经声明会尽快实现对NMEA-0183协议的兼容。呵呵,除非你确实强壮到可以和工业标准分庭抗礼,否则你就得服从工业标准。


       NMEA-0183协议定义的语句非常多,但是常用的或者说兼容性最广的语句只有$GPGGA、$GPGSA、$GPGSV、$GPRMC、$GPVTG、$GPGLL等。下面给出这些常用NMEA-0183语句的字段定义解释。




$GPGGA


例:$GPGGA,092204.999,4250.5589,S,14718.5084,E,1,04,24.4,19.7,M,,,,0000*1F


字段0:$GPGGA,语句ID,表明该语句为Global Positioning System Fix Data(GGA)GPS定位信息


字段1:UTC 时间,hhmmss.sss,时分秒格式


字段2:纬度ddmm.mmmm,度分格式(前导位数不足则补0)


字段3:纬度N(北纬)或S(南纬)


字段4:经度dddmm.mmmm,度分格式(前导位数不足则补0)


字段5:经度E(东经)或W(西经)


字段6:GPS状态,0=未定位,1=非差分定位,2=差分定位,3=无效PPS,6=正在估算


字段7:正在使用的卫星数量(00 - 12)(前导位数不足则补0)


字段8:HDOP水平精度因子(0.5 - 99.9)


字段9:海拔高度(-9999.9 - 99999.9)


字段10:地球椭球面相对大地水准面的高度


字段11:差分时间(从最近一次接收到差分信号开始的秒数,如果不是差分定位将为空)


字段12:差分站ID号0000 - 1023(前导位数不足则补0,如果不是差分定位将为空)


字段13:校验值




$GPGSA


例:$GPGSA,A,3,01,20,19,13,,,,,,,,,40.4,24.4,32.2*0A


字段0:$GPGSA,语句ID,表明该语句为GPS DOP and Active Satellites(GSA)当前卫星信息


字段1:定位模式,A=自动手动2D/3D,M=手动2D/3D


字段2:定位类型,1=未定位,2=2D定位,3=3D定位


字段3:PRN码(伪随机噪声码),第1信道正在使用的卫星PRN码编号(00)(前导位数不足则补0)


字段4:PRN码(伪随机噪声码),第2信道正在使用的卫星PRN码编号(00)(前导位数不足则补0)


字段5:PRN码(伪随机噪声码),第3信道正在使用的卫星PRN码编号(00)(前导位数不足则补0)


字段6:PRN码(伪随机噪声码),第4信道正在使用的卫星PRN码编号(00)(前导位数不足则补0)


字段7:PRN码(伪随机噪声码),第5信道正在使用的卫星PRN码编号(00)(前导位数不足则补0)


字段8:PRN码(伪随机噪声码),第6信道正在使用的卫星PRN码编号(00)(前导位数不足则补0)


字段9:PRN码(伪随机噪声码),第7信道正在使用的卫星PRN码编号(00)(前导位数不足则补0)


字段10:PRN码(伪随机噪声码),第8信道正在使用的卫星PRN码编号(00)(前导位数不足则补0)


字段11:PRN码(伪随机噪声码),第9信道正在使用的卫星PRN码编号(00)(前导位数不足则补0)


字段12:PRN码(伪随机噪声码),第10信道正在使用的卫星PRN码编号(00)(前导位数不足则补0)


字段13:PRN码(伪随机噪声码),第11信道正在使用的卫星PRN码编号(00)(前导位数不足则补0)


字段14:PRN码(伪随机噪声码),第12信道正在使用的卫星PRN码编号(00)(前导位数不足则补0)


字段15:PDOP综合位置精度因子(0.5 - 99.9)


字段16:HDOP水平精度因子(0.5 - 99.9)


字段17:VDOP垂直精度因子(0.5 - 99.9)


字段18:校验值




$GPGSV


例:$GPGSV,3,1,10,20,78,331,45,01,59,235,47,22,41,069,,13,32,252,45*70


字段0:$GPGSV,语句ID,表明该语句为GPS Satellites in View(GSV)可见卫星信息


字段1:本次GSV语句的总数目(1 - 3)


字段2:本条GSV语句是本次GSV语句的第几条(1 - 3)


字段3:当前可见卫星总数(00 - 12)(前导位数不足则补0)


字段4:PRN 码(伪随机噪声码)(01 - 32)(前导位数不足则补0)


字段5:卫星仰角(00 - 90)度(前导位数不足则补0)


字段6:卫星方位角(00 - 359)度(前导位数不足则补0)


字段7:信噪比(00-99)dbHz


字段8:PRN 码(伪随机噪声码)(01 - 32)(前导位数不足则补0)


字段9:卫星仰角(00 - 90)度(前导位数不足则补0)


字段10:卫星方位角(00 - 359)度(前导位数不足则补0)


字段11:信噪比(00-99)dbHz


字段12:PRN 码(伪随机噪声码)(01 - 32)(前导位数不足则补0)


字段13:卫星仰角(00 - 90)度(前导位数不足则补0)


字段14:卫星方位角(00 - 359)度(前导位数不足则补0)


字段15:信噪比(00-99)dbHz


字段16:校验值

$GPRMC


例:$GPRMC,024813.640,A,3158.4608,N,11848.3737,E,10.05,324.27,150706,,,A*50


字段0:$GPRMC,语句ID,表明该语句为Recommended Minimum Specific GPS/TRANSIT Data(RMC)推荐最小定位信息


字段1:UTC时间,hhmmss.sss格式


字段2:状态,A=定位,V=未定位


字段3:纬度ddmm.mmmm,度分格式(前导位数不足则补0)


字段4:纬度N(北纬)或S(南纬)


字段5:经度dddmm.mmmm,度分格式(前导位数不足则补0)


字段6:经度E(东经)或W(西经)


字段7:速度,节,Knots


字段8:方位角,度


字段9:UTC日期,DDMMYY格式


字段10:磁偏角,(000 - 180)度(前导位数不足则补0)


字段11:磁偏角方向,E=东W=西


字段16:校验值




$GPVTG


例:$GPVTG,89.68,T,,M,0.00,N,0.0,K*5F


字段0:$GPVTG,语句ID,表明该语句为Track Made Good and Ground Speed(VTG)地面速度信息


字段1:运动角度,000 - 359,(前导位数不足则补0)


字段2:T=真北参照系


字段3:运动角度,000 - 359,(前导位数不足则补0)

字段4:M=磁北参照系

字段5:水平运动速度(0.00)(前导位数不足则补0)

字段6:N=节,Knots

字段7:水平运动速度(0.00)(前导位数不足则补0)

字段8:K=公里/时,km/h

字段9:校验值



$GPGLL


例:$GPGLL,4250.5589,S,14718.5084,E,092204.999,A*2D


字段0:$GPGLL,语句ID,表明该语句为Geographic Position(GLL)地理定位信息


字段1:纬度ddmm.mmmm,度分格式(前导位数不足则补0)


字段2:纬度N(北纬)或S(南纬)


字段3:经度dddmm.mmmm,度分格式(前导位数不足则补0)


字段4:经度E(东经)或W(西经)


字段5:UTC时间,hhmmss.sss格式


字段6:状态,A=定位,V=未定位


字段7:校验值


下面有几个例子:
例1:$GPGGA,050901,3931.4449,N,11643.5123,E,1,07,1.4,76.2,M,-7.0,M,,*65

    其标准格式为:

    $GPGGA,(1),(2),(3),(4),(5),(6),(7),(8),(9),M,(10),M,(11),(12)*hh(CR)(LF)

    各部分所对应的含义为:

  • 定位UTC时间:05时09分01秒
  • 纬度(格式ddmm.mmmm:即dd度,mm.mmmm分);
  • N/S(北纬或南纬):北纬39度31.4449分;
  • 经度(格式dddmm.mmmm:即ddd度,mm.mmmm分);
  • E/W(东经或西经):东经116度43.5123分;
  • 质量因子(0=没有定位,1=实时GPS,2=差分GPS):1=实时GPS;
  • 可使用的卫星数(0~8):可使用的卫星数=07;
  • 水平精度因子(1.0~99.9);水平精度因子=1.4;
  • 天线高程(海平面,-9999.9~99999.9,单位:m);天线高程=76.2m);
  • 大地椭球面相对海平面的高度(-999.9~9999.9,单位:m):-7.0m;
  • 差分GPS数据年龄,实时GPS时无:无;
  • 差分基准站号(0000~1023),实时GPS时无:无;
      
      *总和校验域;
      hh 总和校验数:65
      (CR)(LF)回车,换行。

例2:$GPGSV,2,1,08,06,33,240,45,10,36,074,47,16,21,078,44,17,36,313,42*78

  标准格式:

  $GPGSV,(1),(2),(3),(4),(5),(6),(7),...(4),(5),(6),(7)*hh(CR)(LF)
  各部分含义为:

  • 总的GSV语句电文数;2;(2)当前GSV语句号:1;
  • 可视卫星总数:08;
  • 卫星号:06;
  • 仰角(00~90度):33度;S
  • 方位角(000~359度):240度;
  • 信噪比(00~99dB):45dB(后面依次为第10,16,17号卫星的信息);
  *总和校验域;
  hh 总和校验数:78;
  (CR)(LF)回车,换行。
  注:每条语句最多包括四颗卫星的信息,每颗卫星的信息有四个数据项,即:  
  (4)-卫星号,(5)-仰角,(6)-方位角,(7)-信噪比。


Youyou  初级技匠

发表于 2013-11-14 17:06:05

高端洋气,继续加油!
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何处不江南  初级技匠
 楼主|

发表于 2013-11-15 13:56:37

Youyou 发表于 2013-11-14 17:06
高端洋气,继续加油!

:handshake
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cuijie35  见习技师

发表于 2013-12-17 06:46:24

学习了~~~~
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Grey  中级技匠

发表于 2013-12-20 11:20:37

这个好,感谢分享
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