NMEA0183协议的介绍和解析

('GPS数据遵循NMEA-0183协议，该数据标准是由NMEA（NationalMarineElectronicsAssociation，美国国家海事电子协会）于1983年制定的。统一标准格式NMEA-0183输出采用ASCII码，其串行通信的参数为：波特率＝4800bps，数据位＝8bit，开始位=1bit，停止位＝1bit，无奇偶校验。数据传输以“语句”的方式进行，每个语句均以“$”开头，然后是两个字母的“识别符”和三个字母的“语句名”，接着就是以逗号分割的数据体，语句末尾为校验和，整条语句以回车换行符结束。NMEA-0183的数据信息有十几种，这些信息的作用分别是：$GPGGA：输出GPS的定位信息；$GPGLL：输出大地坐标信息；$GPZDA：输出UTC时间信息；$GPGSV：输出可见的卫星信息；$GPGST：输出定位标准差信息；$GPGSA：输出卫星DOP值信息；$GPALM：输出卫星星历信息；$GPRMC：输出GPS推荐的最短数据信息等。分别介绍如下：1.GPRMC语句（RecommendedMinimumSpecificGPS/TRANSITData－RMC，推荐定位信息1次/1秒）对于一般的GPS动态定位应用，GPRMC语句完全满足要求。该语句中包括经纬度、速度、时间和磁偏角等字段，这些数据为导航定位应用提供了充分的信息。下表详细说明GPRMC语句中的各个字段：$GPRMC，<1>，<2>，<3>，<4>，<5>，<6>，<7>，<8>，<9>，<10>，，<12>字段$GPRMC语句意义——取值范围<1>UTC时间：hhmmss.ss——000000.00~235959.99<2>状态，有效性——A表示有效；V表示无效<3>纬度格式：ddmm.mmmm——0000．00000~8959.9999<4>南北半球——N北纬；S南纬<5>经度格式：dddmm.mmmm——00000.0000~17959.9999<6>东西半球——E表示东经；W表示西经<7>地面速度——000.00~999.999<8>速度方向——000.00~359.99<9>日期格式，月日年——010100~123199<10>磁偏角，单位：度——00.00~99.99磁偏角方向——E表示东；W表示西<12>模式指示及校验和——A=自主定位，D=差分，E=估算，N=数据无效例如：$GPRMC,074529.82,A,2429.6717,N,11804.6973,E,12.623,32.122,010806,,W,A082.GPGGA语句（GlobalPositioningSystemFixData－GGA，GPS定位信息,输出1次/1秒）GPS定位主要数据，该语句中包括经纬度、质量因子、HDOP、高程、基准站号等字段。下表详细说明GPGGA语句中的各个字段：$GPGGA，<1>，<2>，<3>，<4>，<5>，<6>，<7>，<8>，<9>，<10>，，<12>,，<14>字段$GPGGA语句意义——取值范围<1>UTC时间：hhmmss.ss——000000.00~235959.99<2>纬度，格式：ddmm.mmmm——0000．00000~8959.9999<3>南北半球——N北纬；S南纬<4>经度格式：dddmm.mmmm——00000.0000~17959.9999<5>东西半球——E表示东经；W表示西经<6>质量因子——0=未定位，1=GPS单点定位固定解，2=差分定位，3=PPS解；4=RTK固定解；5=RTK浮点解；6=估计值；7=手工输入模式；8=模拟模式；<7>应用解算位置的卫星数——00~12<8>HDOP，水平图形强度因子——0.500~99.000；大于6不可用<9>天线高程（海平面）——－9999.9～99999.9<10>线线高程单位(m)——m大地水准面起伏——地球椭球面相对大地水准面的高度<12>大地水准面起伏单位(m)——m<13>差分GPS数据期——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），不使用DGPS时为空<14>基准站号——0000~1023；不使用DGPS时为空$GPGGA,074529.82,2429.6717,N,11804.6973,E,1,8,1.098,42.110,M,,M,,763.GPGSV语句（GPSSatellitesinView－GSV，可见卫星信息，1次/5秒）GPS可见星的方位角、俯仰角、信噪比等每条语句最多包括四颗卫星的信息，每颗卫星的信息有四个数据项，即：(4)－卫星号，(5)－仰角，(6)－方位角，(7)－信噪比$GPGSV,<1>,<2>,<3>,<4>,<5>,<6>,<7>,<8>,<9>,<10>,<11>,<12>,<13>,<14>,<15>,<16>,<17>,<18>,<19>字段$GPGSV语句意义——取值范围<1>总的GSV语句电文数——0~12<2>当前GSV语句号<3>可视卫星总数——0~32<4>卫星号——1~32<5>仰角——00～90<6>方位角——000～359<7>信噪比——00～99dB无表未接收到讯号<8>卫星号——1~32<9>仰角——00～90<10>方位角——000～359信噪比——00～99dB无表未接收到讯号<12>卫星号——1～32<13>仰角——00～90<14>方位角——000～359<15>信噪比——00～99dB无表示未接收到讯号<16>卫星号——1～32<17>仰角——00～90<18>方位角——000～359<19>效验和，格式：效验和——检查位$GPGSV,3,1,11,1,83,54,32,3,19,192,28,6,26,57,36,7,51,140,377D$GPGSV,3,2,11,14,40,136,34,16,64,266,36,20,21,293,,22,2,168,4C$GPGSV,3,3,11,23,10,321,,25,53,7,40,30,2,46,484.$GPVTG语句(TrackMadeGoodandGroundSpeed－VTG，地面速度信息）格式：$GPVTG,<1>,T,<2>,M,<3>,N,<4>,K,<5>hh字段$GPVTG语句意义——取值范围<1>以真北为参考基准的地面航向——000.000~359.999<2>以磁北为参考基准的地面航向——000.000~359.999<3>地面速率——000.000~999.999节<4>地面速率——0000.0~1851.8公里/小时<5>模式指示——A=自主定位，D=差分，E=估算，N=数据无效(仅NMEA01833.00版本输出)<6>hh校检位$GPVTG,257.314,T,257.314,M,10.739,N,19.888,K,A2F5.$GPGSA语句（GPSDOPandActiveSatellites－GSA，当前卫星信息，1次/1秒）GSA:GNSS的当前卫星和精度因子,包括可见卫星PRN号,以及PDOP、HDOP、VDOP。如：<1>模式——M=手动，A=自动。<2>定位类型——1=未定位，2=二维定位，3=三维定位。<3>PRN数字——01至32表天空使用中的卫星编号，最多可接收12颗卫星信息。正在用于解算位置的卫星号（01~32，前面的0也将被传输）。<4>PDOP位置精度因子——0.5～99.9<5>HDOP水平精度因子——0.5～99.9<6>VDOP垂直精度因子——0.5～99.9<7>Checksum.(检查位).$GPGSA,<1>,<2>,<3>,<3>,,,,,<3>,<3>,<3>,<4>,<5>,<6>,<7>$GPGSA,A,3,19,11,03,23,27,13,16,,,,,,3.43,1.67,2.990E6.$GPGLL语句（输出大地坐标信息）$GPGLL,<1>,<2>,<3>,<4>,<5>,<6>,<7>61字段$GPGLL语句意义——取值范围<1>纬度：ddmm.mmmmm——0000．00000~8959.9999<2>南纬或北纬——北纬N，S南纬<3>经度：dddmm.mmmmm——0000．00000~17959.99999<4>东、西经——东经E，西经W<5>UTC时间——hh:mm:ss<6>数据状态——A有效，V无效$GPGLL,2431.25310,N,11806.15429,E,081401.00,A,A617.$GPZDA语句（输出UTC时间和日期信息）$GPZDA,<1>,<2>,<3>,<4>,<5>hh字段$GPZDA语句意义——取值范围<1>时间：hhmmss.ss——0000000.00～235959.99<2>日——00～31<3>月——00～12<4>年——0000～9999<5>地方时与世界时之差<6>检校位hh——$GPZDA,081401.00,14,09,2006,00,00628.$GPGST语句（GPS伪距噪声统计,包括了三维坐标的标准偏差信息）字段——示例——说明SentenceID——$GPGSTUTCTime——024603.00——UTCtimeofassociatedGGAfixRMSdeviation——3.2——TotalRMSstandarddeviationofrangesinputstothenavigationsolutionSemi-majordeviation——6.6——Standarddeviation(meters)ofsemi-majoraxisoferrorellipseSemi-minordeviation——4.7——Standarddeviation(meters)ofsemi-minoraxisoferrorellipseSemi-majororientation——47.3——Orientationofsemi-majoraxisoferrorellipse(truenorthdegrees)Latitudeerrordeviation——5.8——Standarddeviation(meters)oflatitudeerrorLongitudeerrordeviation——5.6——Standarddeviation(meters)oflongitudeerrorAltitudeerrordeviation——22.0——Standarddeviation(meters)oflatitudeerrorChecksum——58$GPGST,024603.00,3.2,6.6,4.7,47.3,5.8,5.6,22.0589.$GPCN0语句各颗用于解算的卫星信噪比：$GPCN0,30,40,35,26,24,36,31,38其他说明：II.输出格式：GPGGA(1次/1秒)GPGSA(1次/1秒)GPGSV(1次/5秒)GPRMC(1次/1秒)另可选用GLL,VTG或SiRF二进制格式III.使用座标系统：WGS84DOP值有三种测量类型：水平、垂直和说明（mean）。HDOP测量它和经纬度的关系作为精度，VDOP测量他和海拔的关系作为精度，PDOP，给出一个关于经纬度、海拔精度的完整等级。每个DOP值都是1到50之间数值，其中50表示非常差的精度，1则表示很理想的精确度。表2-1列出了划分的一份精确的PDOP值细目分类。PDOP分类描述：PDOP值——评价——说明1～2——理想——这是最高的信任级别，应用程序可以在任何时候获取最高的精度2～3——极好——值得信任的级别，位置的测量相当精确，可以应用于绝大多数应用程序，但是有些非常敏感的应用程序就不行了4～6——好——这是用来做商业应用的最低等级。位置的测量可以用来做线路导航建议7～8——中等——位置测量可以用来计算，但是质量还应该提高。推荐用语天空观察9～20——中下——信任级别很低。位置测量结果应该丢弃或者仅用于粗略估计当前位置21～50——差——在这个级别的测量结果是不精确的，大概会有半个足球场大的误差，应该丢弃',)