GPS NMEA Protocol [收藏]




NMEA是GPS 的標準protocol,她是ASCII的字串,像

$GPRMC,053322.682,A,2502.6538,N,12121.4838,E,0.00,315.00,080905,,,A*6F

這一個command是GPS Recommanded GNSS data

053322.682

是UTC Time : 格式是hhmmss.sss所以是5:33:22.682

A

代表data是valid (如果找不到衛星,就會是V)

2502.6538

是緯度,格式是degree * 100 + minutes。但是minutes是100進位,所以要/100 * 60轉為degree,轉換後就是25‘02‘39.228‘‘.

N

是代表緯度是北緯

12121.4838

是經度,格式是degree * 100 + minutes。minutes一樣要做/100*60的轉換,轉換後就是121‘21‘29.02‘‘.

E

代表經度是東經

0.00

是速度,因為GPS天線沒動,所以是0.00

315.00

是方向

080905

是目前的日期,格式是ddmmyy,所以是05年9月8日

– –

接著有兩個欄位沒有用,所以空著

A

是Autonomous ?

*6F

是checksum

*** 所以用google earth就知道我把天線放在哪了****


格式是:
1.一律以 $ 符號開頭
2.$ 後是Message id. 5個ASCII Code.
3.一連串以‘,‘分開的欄位.
4.Checksum,checkum以‘*‘開始,後面是兩個ASCII code.
5.

$GPGSV,1,1,02,14,,,37,25,,,46,,,,,,,,*7F

$GPGSV : Satellites in View

Message ID : $GPGSV
Number of Messages : 1
Message number : 1
Satellites in view : 02 目看到的衛星數
Satellite Id : 14 Satellite vehicle 以下是第一個看到的衛星,編號14
Elevation : – Elevation of satellite in degree
Azimuth : – Azimuth of satellite in defree
SNR : 37 Signal to Noise ration in dbHz
Satellite id : 25 Satellite vehicle,以下是第二個看到的衛星,邊號25


NMEA Protocol中checksum的算法:
不包含開頭的‘$‘,一直計算到‘*‘之前。一個byte一個byte的作XOR.


data++; // skip the heading ‘

所以可以知道,連command間的‘,‘符號也加入計算。


一般NMEA的report data中,用


有些擴充協定,用來設定,例如
$PNMRX103, NMEA report rate control
可以指定NMEA report資料的頻率
GGA,GLL,GSA,GSV,RMC,VTG,ZDA,ALL
例如:
$PNMRX103,ALL,0*1A
所有的report都停止。
$PNMRX103,RMC,2*02
每2 sec送出一次RMC report


$PNMRX100 設定baud rate
$PNMRX100,0,4800,0*48
設定
Protocol : 0 : NMEA Mode, 1: Bindary Mode (不要用這一個)
baud rate: 4800 其他可以設1200,2400,4800,9600,19200,38400,57600.
Parity : 0 : None, 其他1 2代表Odd, 2代表 Even.
所以上面的example代表:使用NMEA Mode, 4800, None Parity


這些設定在reset後都消失……


雖然Manual中說明support message有GGA,GLL,GSA,GSV,RMC,VTG,ZDA但是用ALL command開啟後,發現只有report GGA,GSA,RMC,VTG.


NMEA是"National Marine Electronics Association"(国际海洋电子协会)缩写,同时也是数据传输标准工业协会,在这里,实际上应为NMEA 0183。它是一套定义接收机输出的标准信息,有几种不同的格式,每种都是独立相关的ASCII格式,逗点隔开数据流,数据流长度从30-100字符不 等,通常以每秒间隔选择输出,最常用的格式为"GGA",它包含了定位时间,纬度,经度,高度,定位所用的卫星数,DOP值,差分状态和校正时段等,其他 的有速度,跟踪,日期等。NMEA实际上已成为所有的GPS接收机和最通用的数据输出格式,同时它也被用于与GPS接收机接口的大多数的软件包里。

  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

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