GPS 协议简体中文文档 nmea 0183 format v.docx
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GPS协议简体中文文档nmea0183formatv
gps语句说明NMEA-0813
2010-03-1616:
20
NMEA-0813数据格式说明(转)
2008-06-1109:
11
NMEA-0183是美国国家海洋电子协会(NationalMarineElectronicsAssociation)为海用电子设备制定的标准格式。
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。
NMEA-0183的每条语句的格式如下表所示。
符号(ASCII)——定义——HEX——DEX
“$”——语句起始位——24——36
aaccc——地址域,前两位为识别符,后三位为语句名
“,”——域分隔符——2C——44
ddd…ddd——发送的数据内容
“*”——效验和符号,后面的两位数是效验和——2A——42
hh——效验和
不同的GPSOEM接收板提供的NMEA语句有很大差异,主要表现在字段的意义和位置上。
我们需要先弄清楚需要哪些信息,然后对照GPSOEM接收板的技术资料,寻找那些包括所需信息的NMEA语句。
1GPRMC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:
$GPRMC,<1>,<2>,<3>,<4>,<5>,<6>,<7>,<8>,<9>,<10>,
字段$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
<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,A*08
2GPGGA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:
$GPGGA,<1>,<2>,<3>,<4>,<5>,<6>,<7>,<8>,<9>,<10>,
字段$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
<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,,*76
3GPGSV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
<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,3,1,11,1,83,54,32,3,19,192,28,6,26,57,36,7,51,140,37*7D
$GPGSV,3,2,11,14,40,136,34,16,64,266,36,20,21,293,,22,2,168,*4C
$GPGSV,3,3,11,23,10,321,,25,53,7,40,30,2,46,*48
4.$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
$GPVTG,257.314,T,257.314,M,10.739,N,19.888,K,A*2F
5、$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>
$GPGSA,A,3,19,11,03,23,27,13,16,,,,,,3.43,1.67,2.99*0E
6.$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
$GPGLL,2431.25310,N,11806.15429,E,081401.00,A,A*61
7.$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——*
$GPZDA,081401.00,14,09,2006,00,00*62
8.$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——$GPGST
UTCTime——024603.00——UTCtimeofassociatedGGAfix
RMSdeviation——3.2——TotalRMSstandarddeviationofrangesinputstothenavigationsolution
Semi-majordeviation——6.6——Standarddeviation(meters)ofsemi-majoraxisoferrorellipse
Semi-minordeviation——4.7——Standarddeviation(meters)ofsemi-minoraxisoferrorellipse
Semi-majororientation——47.3——Orientationofsemi-majoraxisoferrorellipse(truenorthdegrees)
Latitudeerrordeviation——5.8——Standarddeviation(meters)oflatitudeerror
Longitudeerrordeviation——5.6——Standarddeviation(meters)oflongitudeerror
Altitudeerrordeviation——22.0——Standarddeviation(meters)oflatitudeerror
Checksum——*58
$GPGST,024603.00,3.2,6.6,4.7,47.3,5.8,5.6,22.0*58
9.$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:
WGS84
DOP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
标签:
NAEA 0183
NAEA0183GPS协议
该协议为NAEA01832.0版,此协议是为了在不同的GPS导航设备中建立统一的RTCM标准。
NAEA0183语句以ASCII格式输出,传输速率可自定义。
缺省波特率为4800。
传输长度表:
传输长度=传输总字符数/每秒传输数
波特率
每秒传输数
语句
最大字符
1200
120
GPGGA
72
2400
240
GPGSA
65
4800
480
GPGSV
210
9600
960
GPRMC
70
在读取输出语句时数据之间最好用“,”区分,不要按位读取,以保证应用程序的兼容性
1、GGA
$GPGGA、<1>、<2>、<3>、<4>、<5>、<6>、<7>、<8>、<9>、M,<11>、<12>*hh
<1>UTC时间,hhmmss格式(定位它的)
<2>经度ddmmmmmm格式(非0)
<3>经度方向N或S
<4>纬度dddmmmmmm格式(非0)
<5>纬度方向E或W
<6>GPS状态批示0—未定位1—无差分定位信息2—带差分定位信息
<7>使用卫星号(00~08)
<8>精度百分比
<9>海平面高度
<10>*大地随球面相对海平面的高度
<11>差分GPS信息
<12>差分站ID号0000-123
2、GSA
$GPGSA、<1>、<2>、<3>、<3>、<3>、<3>、<3>、<3>、<3>、<3>、<3>、<3>、<3>、<3>、<4>、<5>、<6>、*hh
<1>模式M—手动,A—自动
<2>当前状态1—无定位信息,2—2D 3—3D
<3>PRN号01~32
<4>位置精度
<5>垂直精度
<6>水平精度
3、GSV
$GPGSV、<1>、<2>、<3>、<4>、<5>、<6>、<7><4>、<5>、<6>、<7>*hh
<1>GSV语句的总数目
<2>当前GSV语句数目
<3>显示卫星的总数目00~12
<4>卫星的PRV号星号
<5>卫星仰角
<6>卫星旋角
<7>信操比
*语句共两条,第条最多包括4颗星的处所。
每个星有4个数据,即<4>—星号<5>—仰角<6>—方位<7>—信噪比
4、RMC
$GPRMC、<1>、<2>、<3>、<4>、<5>、<6>、<7>、<8>、<9>、<10>、<11>、*hh
<1>定位时UTC时间hhmmss格式
<2>状态A=定位V=导航
<3>经度ddmm.mmm格式
<4>经度方向N或S
<5>纬度dddmm.mmmm
<6>纬度方向E或W
<7>速率
<8>方位敬爱(二维方向指向,相当于二维罗盘)
<9>当前UTC日期ddmmyy格式
<10>太阳方位
<11>太阳方向
5、VTG
$GPVTG、<1>、T、<2>、M、<3>、N、<4>K*hh
<1>真实方向
<2>相对方向
<3>步长
<4>速率
1、NMEA接收语句
*GPS25输入语句,主要为初始化,参数设置导通过RXP管脚
(1)ALM(历书信息)格式:
$GPALM、<1>、<2>、<3>、<4>、<5>、<6>、<7>、<8>、<9>、<10>、<11>、<12>、<13>、<14>、<15>、*hh
如果板上的备用电池耗完,用此语句初始化信息
<1>在历书下传时能将历书总数传至GPS板上,当发送历书到GPS板上此字段可空或任意数。
<2>当前历书数20这个字段可为空或任意值;
<3>卫星PRN数不清0到32
<4>GPS星历数
<5>SV状态,每个历书的17-24位
<6>离心率
<7>星历参考时间
<8>倾角
<9>上升速率
<10>半轴
<11>近地点的末端
<12>节经度
<13>近点离角
<14>Afo时间参数
<15>Af1时间参数
hh:
语句末端的hh为该语句的校检符,应由用户计算送给GPS25板,计算规则为:
“S”后的所有字节的8个计,每4个组成一个BCD码(A、B、C等应用大写)。
GPS25输出,语句后均有校验位,用户可通过它,验证结果。
(2)初始化信息命令(仅在GPS25上用)
$PGRMI用来初始化板子设定卫星位置和时间
该语句一般在裙位置和当前实际位置的距离超过800公里时使用,以回忆定位速度
格式:
$PGRMI$GPALM、<1>、<2>、<3>、<4>、<5>、<6>、*hh
<1>纬度ddmm.mmm格式(初始化必须被写入板子)
<2>纬度方向N或S
<3>经度ddmm.mmm格式(初始化必须被写入板子)
<4>经度方向E或N
<5>当前UTC日期,kkmmyy格式
<6>当前UTC时间hhmmss格式
(3)板子配置信息命令(仅用于GPS25)
$GPALM配置接收板上的参数,存储在备用电池上。
$GPALM、<1>、<2>、<3>、<4>、<5>、<6>、<7>、<8>、<9>、<10>、<11>、<12>、*hh
<1>合适的工作模式A——自动,2——2D模式,3—3D模式
<2>海平面高度-1500.00~1800.00米
<3>地理坐标索引
<4>用户在地坐标
<5>用户大地坐标精度
<6>用户大地坐标x轴
<7>用户大地坐标y轴
<8>用户大地坐标z轴
<9>差分模式A—自动(激活时自动输出差分信息)D—差分模式
<10>NMEA波特率1=2002=24003=48004=9600
<11>速度滤波器状态0=不过滤 1—自动2~255=滤波器时间常数
<12>PPS模式:
1=无Z=1HZ
波特率和PPS的改变在重新加电或PIN6初始化后发挥作用。
(4)输出语句的激活(仅适用于GPS25)
$PGRMO决定是否进行语句输出。
$PGRMO<1>、<2>*hh
(1)语句描述
(2)语句模式0—关闭特殊1—开启特 2—关闭所有 3—开启所有(除GPALM)
注意:
(1)如果为2或3时,不做检验。
允许有空字段
(2)如果为0或1时,描述字段必须被定义
(3)如果如果都不作用时(指上语句中<1><2>),该语句无影响
(4)$PGRMO、GPALM、1将传送所有昨历
2、NMEA的发送语句
通过TXD管脚(GPS25板上)
(1)传输速率
用户可自定义
传输长度表传输长度=传输总字符数/每秒传输数
波特率每秒传输数语句最大字符
1200120GPGGA72
2400240GPGSA65
4800480GPGSV210
9600960GPRMC70
GPVTG34
PGRME36
PGRMT47
PGRMV26
PGRMF79
LCGLL36
LCDTG34
缺省波特率为48000。
(2)时间传输
输出UTC时间和日期,通过计算板上时间得到当前日期时间。
(3)全球卫星的星历(ALM)
$GPALM、<1>、<2>、<3>、<4>、<5>、<6>、<7>、<8>、<9>、<10>、<11>、<12>、<13>、<14>、<15>、*hh
I不能正常传送,要通过$PGRMO、GPALM、1命令初始化后得到
*在读取输出语句时数据之间最好用“、”区分,不要按位读取,以保证应用程序兼容性
(4)位置信息(GGA)
$GPGGA、<1>、<2>、<3>、<4>、<5>、<6>、<7>、<8>、<9>、M,<11>、<12>*hh
<1>UTC时间,hhmmss格式(定位它的)
<2>经度ddmmmmmm格式(非0)
<3>经度方向N或S
<4>纬度dddmmmmmm格式(非0)
<5>纬度方向E或W
<6>GPS状态批示0—未定位1—无差分定位信息2—带差分定位信息
<7>使用卫星号(00~08)
<8>精度百分比
<9>海平面高度
<10>*大地随球面相对海平面的高度
<11>差分GPS信息
<12>差分站ID号0000-123
(5)GPS DOP和活动卫星
$GPGSA、<1>、<2>、<3>、<3>、<3>、<3>、<3>、<3>、<3>、<3>、<3>、<3>、<3>、<3>、<4>、<5>、<6>、*hh
<1>模式M—手动,A—自动
<2>当前状态1—无定位信息,2—2
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