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天云

GPS NEMA 0183协议

 

NMEA-0183

NMEA 0183是美国国家海洋电子协会(National Marine Electronics Association )为海用电子设备制定的标准格式。目前业已成了GPS导航设备统一的RTCM(Radio Technical Commission for Maritime services)标准协议。
序号
命令
说明
最大帧长
1
$GPGGA
全球定位数据
72
2
$GPGSA
卫星PRN数据
65
3
$GPGSV
卫星状态信息
210
4
$GPRMC
运输定位数据
70
5
$GPVTG
地面速度信息
34
6
$GPGLL
大地坐标信息

  
7
$GPZDA
UTC时间和日期

  
注:发送次序$GPZDA、$GPGGA、$GPGLL、$GPVTG、$GPGSA、$GPGSV*3、$GPRMC
 
该协议采用ASCII码,其串行通信默认参数为:波特率=4800bps,数据位=8bit,开始位=1bit,停止位=1bit,无奇偶校验

帧格式形

编辑
如:$aaccc,ddd,ddd,…,ddd*hh<CR><LF>
1、“$”——帧命令起始位
2、aaccc——地址域,前两位为识别符,后三位为语句名
3、ddd…ddd——数据
4、“*”——校验和前缀
5、hh——校验和(check sum),$与*之间所有字符ASCII码的校验和(各字节做异或运算,得到校验和后,再转换16进制格式的ASCII字符。)
6、<CR><LF>——CR(Carriage Return) + LF(Line Feed)帧结束,回车和换行
GPS固定数据输出语句,这是一帧GPS定位的主要数据,也是使用最广的数据。
$GPGGA,<1>,<2>,<3>,<4>,<5>,<6>,<7>,<8>,<9>,<10>,<11>,<12>,<13>,<14>*<15><CR><LF>
<1> UTC时间,格式为hhmmss.sss。
<2> 纬度,格式为ddmm.mmmm(前导位数不足则补0)。
<3> 纬度半球,N或S(北纬或南纬)。
<4> 经度,格式为dddmm.mmmm(前导位数不足则补0)。
<5> 经度半球,E或W(东经或西经)。
<6> 定位质量指示,0=定位无效,1=定位有效。
<7> 使用卫星数量,从00到12(前导位数不足则补0)。
<8> 水平精确度,0.5到99.9。
<9> 天线离海平面的高度,-9999.9到9999.9米
<10> 高度单位,M表示单位米。
<11> 大地椭球面相对海平面的高度(-9999.9到9999.9)。
<12> 高度单位,M表示单位米。
<13> 差分GPS数据期限(RTCM SC-104),最后设立RTCM传送的秒数量。
<14> 差分参考基站标号,从0000到1023(前导位数不足则补0)。
<15> 校验和。
GPGSA
GPS精度指针及使用卫星格式
$GPGSA,<1>,<2>,<3>,<4>,<5>,<6>,<7>,<8>,<9>,<10>,<11>,<12>,<13>,<14>,<15>,<16>,<17>*<18><CR><LF>
<1> 模式2:M = 手动, A = 自动。
<2> 模式1:定位型式1 = 未定位,2 = 二维定位,3 = 三维定位。
<3> 第1信道正在使用的卫星PRN码编号(Pseudo Random Noise,伪随机噪声码),01至32(前导位数不足则补0,最多可接收12颗卫星信息)。
<4> 第2信道正在使用的卫星PRN码编号
<5> 第3信道正在使用的卫星PRN码编号
<6> 第4信道正在使用的卫星PRN码编号
<7> 第5信道正在使用的卫星PRN码编号
<8> 第6信道正在使用的卫星PRN码编号
<9> 第7信道正在使用的卫星PRN码编号
<10> 第8信道正在使用的卫星PRN码编号
<11> 第9信道正在使用的卫星PRN码编号
<12> 第10信道正在使用的卫星PRN码编号
<13> 第11信道正在使用的卫星PRN码编号
<14> 第12信道正在使用的卫星PRN码编号
<15> PDOP综合位置精度因子(0.5 - 99.9)
<16> HDOP水平精度因子(0.5 - 99.9)
<17> VDOP垂直精度因子(0.5 - 99.9)
<18> 校验和
GPGSV
可视卫星状态输出语句
$GPGSV, <1>,<2>,<3>,<4>,<5>,<6>,<7>,...,<4>,<5>,<6>,<7>*<8><CR><LF>
<1> 总的GSV语句电文数。
<2> 当前GSV语句号。
<3> 可视卫星总数,00至12。
<4> 卫星编号,01至32。
<5> 卫星仰角,00至90度。
<6> 卫星方位角,000至359度。实际值。
<7> 信噪比(C/No),00至99dB;无表未接收到讯号。
<8> 校验和。
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:卫星编号、卫星仰角、卫星方位角、信噪比。
GPRMC
推荐最小数据量的GPS信息(Recommended Minimum Specific GPS/TRANSIT Data)
$GPRMC,<1>,<2>,<3>,<4>,<5>,<6>,<7>,<8>,<9>,<10>,<11>,<12>*<13><CR><LF>
<1> UTC(Coordinated Universal Time)时间,hhmmss(时分秒)格式
<2> 定位状态,A=有效定位,V=无效定位
<3> Latitude,纬度ddmm.mmmm(度分)格式(前导位数不足则补0)
<4> 纬度半球N(北半球)或S(南半球)
<5> Longitude,经度dddmm.mmmm(度分)格式(前导位数不足则补0)
<6> 经度半球E(东经)或W(西经)
<7> 地面速率(000.0~999.9节,Knot,前导位数不足则补0)
<8> 地面航向(000.0~359.9度,以真北为参考基准,前导位数不足则补0)
<9> UTC日期,ddmmyy(日月年)格式
<10> Magnetic Variation,磁偏角(000.0~180.0度,前导位数不足则补0)
<11> Declination,磁偏角方向,E(东)或W(西)
<12> Mode Indicator,模式指示(仅NMEA0183 3.00版本输出,A=自主定位,D=差分,E=估算,N=数据无效)
<13> 校验和。
地面速度信息(GPVTG)
$GPVTG,<1>,T,<2>,M,<3>,N,<4>,K,<5>*hh
<1> 以真北为参考基准的地面航向(000~359度,前面的0也将被传输)
<2> 以磁北为参考基准的地面航向(000~359度,前面的0也将被传输)
<3> 地面速率(000.0~999.9节,前面的0也将被传输)
<4> 地面速率(0000.0~1851.8公里/小时,前面的0也将被传输)
<5> 模式指示(仅NMEA0183 3.00版本输出,A=自主定位,D=差分,E=估算,N=数据无效
nmea数据如下:
$GPGGA,121252.000,3937.3032,N,11611.6046,E,1,05,2.0,45.9,M,-5.7,M,,0000*77$GPRMC,121252.000,A,3958.3032,N,11629.6046,E,15.15,359.95,070306,,,A*54$GPVTG,359.95,T,,M,15.15,N,28.0,K,A*04$GPGGA,121253.000,3937.3090,N,11611.6057,E,1,06,1.2,44.6,M,-5.7,M,,0000*72$GPGSA,A,3,14,15,05,22,18,26,,,,,,,2.1,1.2,1.7*3D$GPGSV,3,1,10,18,84,067,23,09,67,067,27,22,49,312,28,15,47,231,30*70$GPGSV,3,2,10,21,32,199,23,14,25,272,24,05,21,140,32,26,14,070,20*7E$GPGSV,3,3,10,29,07,074,,30,07,163,28*7D说明:NMEA0183格式以“$”开始,主要语句有GPGGA,GPVTG,GPRMC等
1、 GPS DOP and Active Satellites(GSA)当前卫星信息
$GPGSA,<1>,<2>,<3>,<3>,,,,,<3>,<3>,<3>,<4>,<5>,<6>,<7><cr></cr><lf></lf>
<1>模式 :M = 手动, A = 自动。
<2>定位型式 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。
<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).
2、 GPS Satellites in View(GSV)可见卫星信息
$GPGSV, <1>,<2>,<3>,<4>,<5>,<6>,<7>,?<4>,<5>,<6>,<7>,<8><cr></cr><lf></lf>
<1> GSV语句的总数
<2> 本句GSV的编号
<3> 可见卫星的总数,00 至 12。
<4> 卫星编号, 01 至 32。
<5>卫星仰角, 00 至 90 度。
<6>卫星方位角, 000 至 359 度。实际值。
<7>讯号噪声比(C/No), 00 至 99 dB;无表未接收到讯号。
<8>Checksum.(检查位).
第<4>,<5>,<6>,<7>项个别卫星会重复出现,每行最多有四颗卫星。其余卫星信息会于次一行出现,若未使用,这些字段会空白。
3、Global Positioning System Fix Data(GGA)GPS定位信息
$GPGGA,<1>,<2>,<3>,<4>,<5>,<6>,<7>,<8>,<9>,M,<10>,M,<11>,<12>*hh<cr></cr><lf></lf>
<1> UTC时间,hhmmss(时分秒)格式
<2> 纬度ddmm.mmmm(度分)格式(前面的0也将被传输)
<3> 纬度半球N(北半球)或S(南半球)
<4> 经度dddmm.mmmm(度分)格式(前面的0也将被传输)
<5> 经度半球E(东经)或W(西经)
<6> GPS状态:0=未定位,1=非差分定位,2=差分定位,6=正在估算
<7> 正在使用解算位置的卫星数量(00~12)(前面的0也将被传输)
<8> HDOP水平精度因子(0.5~99.9)
<9> 海拔高度(-9999.9~99999.9)
<10> 地球椭球面相对大地水准面的高度
<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)
<12> 差分站ID号0000~1023(前面的0也将被传输,如果不是差分定位将为空)
4、Recommended Minimum Specific GPS/TRANSIT Data(RMC)推荐定位信息
$GPRMC,<1>,<2>,<3>,<4>,<5>,<6>,<7>,<8>,<9>,<10>,<11>,<12>*hh<cr></cr><lf></lf>
<1> UTC时间,hhmmss(时分秒)格式
<2> 定位状态,A=有效定位,V=无效定位
<3> 纬度ddmm.mmmm(度分)格式(前面的0也将被传输)
<4> 纬度半球N(北半球)或S(南半球)
<5> 经度dddmm.mmmm(度分)格式(前面的0也将被传输)
<6> 经度半球E(东经)或W(西经)
<7> 地面速率(000.0~999.9节,前面的0也将被传输)
<8> 地面航向(000.0~359.9度,以真北为参考基准,前面的0也将被传输)
<9> UTC日期,ddmmyy(日月年)格式
<10> 磁偏角(000.0~180.0度,前面的0也将被传输)
<11> 磁偏角方向,E(东)或W(西)
<12> 模式指示(仅NMEA0183 3.00版本输出,A=自主定位,D=差分,E=估算,N=数据无效)
5、 Track Made Good and Ground Speed(VTG)地面速度信息
$GPVTG,<1>,T,<2>,M,<3>,N,<4>,K,<5>*hh<cr></cr><lf></lf>
<1> 以真北为参考基准的地面航向(000~359度,前面的0也将被传输)
<2> 以磁北为参考基准的地面航向(000~359度,前面的0也将被传输)
<3> 地面速率(000.0~999.9节,前面的0也将被传输)
<4> 地面速率(0000.0~1851.8公里/小时,前面的0也将被传输)
<5> 模式指示(仅NMEA0183 3.00版本输出,A=自主定位,D=差分,E=估算,N=数据无效)

 

 

 

一、 NMEA0183标准语句(GPS常用语句)
$GPGGA
例:$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

$GPGLL
例:$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

$GPGSA
例:$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

Data and time (ZDA) 时间和日期信息
$GPZDA,<1>,<2>,<3>,<4>,<5>*hh<CR><LF>
<1> UTC时间,hhmmss(时分秒)格式
<2> UTC日期,日
<3> UTC日期,月
<4> UTC日期,年<5>时区

Datum (DTM) 大地坐标系信息
$GPDTM,<1>,<2>,<3>,<4>,<5>,<6>,<7>,<8>*hh<CR><LF>
<1>本地坐标系代码 W84
<2>坐标系子代码 空
<3>纬度偏移量
<4>纬度半球N(北半球)或S(南半球)
<5>经度偏移量
<6>经度半球E(东经)或W(西经)
<7>高度偏移量
<8>坐标系代码 W84

 

二、 GARMIN定义的语句
1、 Estimated Error Information(PGRME)估计误差信息
$PGRME,<1>,M,<2>,M,<3>,M*hh<CR><LF>
<1> HPE(水平估计误差),0.0~999.9米
<2> VPE(垂直估计误差),0.0~999.9米
<3> EPE(位置估计误差),0.0~999.9米
2、 GPS Fix Data Sentence(PGRMF)GPS定位信息
$PGRMF,<1>,<2>,<3>,<4>,<5>,<6>,<7>,<8>,<9>,<10>,<11>,<12>,<13>,<14>,<15>*hh<CR><LF

>
<1> GPS周数(0~1023)
<2> GPS秒数(0~604799)
<3> UTC日期,ddmmyy(日月年)格式
<4> UTC时间,hhmmss(时分秒)格式
<5> GPS跳秒数
<6> 纬度ddmm.mmmm(度分)格式(前面的0也将被传输)
<7> 纬度半球N(北半球)或S(南半球)
<8> 经度dddmm.mmmm(度分)格式(前面的0也将被传输)
<9> 经度半球E(东经)或W(西经)
<10> 模式,M=手动,A=自动
<11> 定位类型,0=没有定位,1=2D定位,2=3D定位
<12> 地面速率(0~1851公里/小时)
<13> 地面航向(000~359度,以真北为参考基准)
<14> PDOP位置精度因子(0~9,四舍五入取整)
<15> TDOP时间精度因子(0~9,四舍五入取整)
3、 Map Datum(PGRMM)坐标系统信息
$PGRMM,<1>*hh<CR><LF>
<1> 当前使用的坐标系名称(数据长度可变,如“WGS 84”)
注:该信息在与MapSource进行实时连接的时候使用。
4、 Sensor Status Information(PGRMT)工作状态信息
$PGRMT,<1>,<2>,<3>,<4>,<5>,<6>,<7>,<8>,<9>*hh<CR><LF>
<1> 产品型号和软件版本(数据长度可变,如“GPS 15L/15H VER 2.05”)
<2> ROM校验测试,P=通过,F=失败
<3> 接收机不连续故障,P=通过,F=失败
<4> 存储的数据,R=保持,L=丢失
<5> 时钟的信息,R=保持,L=丢失
<6> 振荡器不连续漂移,P=通过,F=检测到过度漂移
<7> 数据不连续采集,C=正在采集,如果没有采集则为空
<8> GPS接收机温度,单位为摄氏度
<9> GPS接收机配置数据,R=保持,L=丢失
注:本语句每分钟发送一次,与所选择的波特率无关。
5、 3D velocity Information(PGRMV)三维速度信息
$PGRMV,<1>,<2>,<3>*hh<CR><LF>
<1> 东向速度,514.4~514.4米/秒
<2> 北向速度,514.4~514.4米/秒
<3> 上向速度,999.9~9999.9米/秒
6、 DGPS Beacon Information(PGRMB)信标差分信息
$PGRMB,<1>,<2>,<3>,<4>,<5>,K,<6>,<7>,<8>*hh<CR><LF>
<1> 信标站频率(0.0,283.5~325.0kHz,间隔为0.5kHz)
<2> 信标比特率(0,25,50,100或200bps)
<3> SNR信标信号信噪比(0~31)
<4> 信标数据质量(0~100)
<5> 与信标站的距离,单位为公里
<6> 信标接收机的通讯状态,0=检查接线,1=无信号,2=正在调谐,3=正在接收,4=正在扫描
<7> 差分源,R=RTCM,W=WAAS,N=非差分定位
<8> 差分状态,A=自动,W=仅为WAAS,R=仅为RTCM,N=不接收差分信号

三、TEXT文本格式说明:

    区域描述:              长度:    注释:
    ----------------------- ------- ------------------------
    句头起始符              1       始终为 '@'
    ----------------------- ------- ------------------------
   /年                      2       UTC年的最后两位数字
| ----------------------- ------- ------------------------
| 月                      2       UTC月, "01".."12"
T | ----------------------- ------- ------------------------
i | 日                      2       UTC日, "01".."31"
m | ----------------------- ------- ------------------------
e | 时                      2       UTC时, "00".."23"
| ----------------------- ------- ------------------------
| 分                      2       UTC分, "00".."59"
| ----------------------- ------- ------------------------
   \秒                      2       UTC秒, "00".."59"
    ----------------------- ------- ------------------------
   /纬度半球                1       'N' 或 'S'
| ----------------------- ------- ------------------------
| 纬度坐标                7       WGS84坐标系统,坐标格式ddmmmmm,
|                                 在第4位数字后省略了一个小数点。
| ----------------------- ------- ------------------------
| 经度半球                1       'E' 或 'W'
| ----------------------- ------- ------------------------
| 经度坐标                8       WGS84坐标系统,坐标格式dddmmmmm,
P |                                 在第5位数字后省略了一个小数点。
o | ----------------------- ------- ------------------------
s | 定位状态                1       'd' 2维差分定位
i |                                 'D' 3维差分定位
t |                                 'g' 2维定位
i |                                 'G' 3维定位
o |                                 'S' 模拟状态
n |                                 '_' 无效
| ----------------------- ------- ------------------------
| 水平定位误差            3       单位为“米”
| ----------------------- ------- ------------------------
| 高度符号                1       '+' 或 '-'
| ----------------------- ------- ------------------------
   \高度                    5       海拔高,单位为“米”
    ----------------------- ------- ------------------------
   /东/西速度方向          1       'E' 或 'W'
| ----------------------- ------- ------------------------
| 东/西速度               4       单位是“米/秒”,在第三位后省略了一个小数点,
|                                 ("1234" = 123.4 m/s)
V | ----------------------- ------- ------------------------
e | 南/北速度方向          1       'S' 或 'N'
l |
o | ----------------------- ------- ------------------------
c | 南/北速度              4       单位是“米/秒”,在第三位后省略了一个小数点,
i |                                 ("1234" = 123.4 m/s)
t | ----------------------- ------- ------------------------
y | 垂直速度方向            1       'U' (上) 或 'D' (下)
| ----------------------- ------- ------------------------
| 垂直速度                4       单位是“米/秒”,在第二位后省略了一个小数点,
   \                                ("1234" = 12.34 m/s)
    ----------------------- ------- ------------------------
    句尾结束符              2        回车, '0x0D', 和换行'0x0A'
 
 

 

实际使用中在软件中需要实现的常用功能

在目前手持项目中,正常的定位或导航系统,基本主要完成如下的功能:

读取当前坐标
使用报文:Recommended Minimum Specific GPS/TRANSIT Data(RMC)推荐定位信息

读取速度
使用报文:Track Made Good and Ground Speed(VTG)地面速度信息

读取方向
使用报文:Track Made Good and Ground Speed(VTG)地面速度信息
--注:速度和方向的计算这块,有一点需要注意,就是GPS接收机并非简单的将两次坐标相减进行计算,而是采用的多普勒效应进行处理,所以在实际应用中,速度和方向的计算会稍后一点延迟,因为信号是1秒接收一次,而且方向的计算还要根据前几秒的方向进行加权平均。

读取卫星数及状态
使用报文:GPS Satellites in View(GSV)可见卫星信息
           GPS DOP and Active Satellites(GSA)当前卫星信息
 


GPS的误差
 

有很多种因素会影响到GPS的准确率,以下是一个GPS误差引入简表:
卫星时钟误差:0-1.5米
卫星轨道误差:1-5米
电离层引入的误差:0-30米
大气层引入的误差:0-30米
接收机本身的噪音:0-10米
多路反射:0-1米
总定位误差:大约28米

上述的简表,并不表示一定会存在这么大的误差,这是给出的最好及最差的范围,当然最好情况不能同时发生,最差的情况也不能同时发生。
实际在卫星的导航电文中,已经包含了大气层的修正参数,能够消除50%到70%的误差,而且这两年出的GPS的误差大致范围是10米或以内。
在现有情况下,民用级单台GPS接收机要想达到1m以内的精度是不可能实现的,原因除GPS本身精度外,还包括地图、定位点测绘、嵌入式设备的运行速度等,所以过度追求定位精度对于民用产品来说已无实际的意义。
 


GPS的漂移
 

漂移是GPS导航时需要处理的问题之一,漂移主要有两个方面,第一,速度过快,以至于GPS的响应时间短于当前运行速度,出现漂移;第二,在高大建筑密集或天气情况不好的地方,因为GPS信号经过多次的折、反射,造成信号误差,出现漂移。

解决GPS漂移主要从两方面入手:
一、主系统的设计主要减少在近距离内对GPS信号的干扰。
二、软件处理。软件处理主要集中在导航软件处完成,导航软件会将坐标定位在道路之内,如果GPS接收到的信号超出道路的半径范围将自动过滤这个数据,并根据上次的速度及方向推算出当前点的位置。

对于静态漂移,也有建议做软件判断:
1.检测到的状态为静止时,强制速度为0;
2.速度为0时,强制方向为0;
3.数据中的速度值为0时,就不去更新地图上的经纬度;
4.通过比较上次定位数据的经纬度差的绝对值(同时包括时间)再来判定是否有慢速移动;

另外有些GPS模块(UBLOX)可设置静止模式、行走模式、汽车模式、海上模式、飞行模式,通过设置这些参数来解决漂移问题。

posted @ 2021-10-25 13:24  Endv  阅读(227)  评论(0编辑  收藏  举报