GPS NMEA-0183標準資料介紹

標籤：

http://blog.sina.com.cn/s/blog_490bf1700102uw9r.html GPS資料遵循NMEA-0183協議，該資料標準是由NMEA（National Marine Electronics Association，美國國家海事電子協會）於1983年制定的。統一標準格式NMEA-0183輸出採用ASCII 碼，其串列通訊的參數為：傳輸速率＝4800bps，資料位元＝8bit，開始位=1bit，停止位＝1bit，無同位。資料轉送以“語句”的方式進行，每個語句均以“$”開頭，然後是兩個字母的“識別符”和三個字母的“語句名”，接著就是以逗號分割的資料體，語句末尾為校正和，整條語句以斷行符號分行符號結束。NMEA-0183的資料資訊有十幾種，這些資訊的作用分別是：$GPGGA：輸出GPS的定位資訊；$GPGLL：輸出大地座標資訊；$GPZDA：輸 出UTC時間資訊；$GPGSV：輸出可見的衛星資訊；$GPGST：輸出定位標準差資訊；$GPGSA：輸出衛星DOP值資訊；$GPALM：輸出衛星 星曆資訊；$GPRMC：輸出GPS推薦的最短資料資訊等。 I. 輸出語句說明： 1，$GPRMC語句（Recommended Minimum Specific GPS/TRANSIT Data－RMC，推薦定位資訊1次/1秒）    對於一般的GPS動態定位應用，GPRMC語句完全滿足要求。該語句中包括經緯度、速度、時間和磁偏角等欄位，這些資料為導航定位應用提供了充分的資訊。下表詳細說明GPRMC語句中的各個欄位：$GPRMC，<1>，<2>，<3>，<4>，<5>，<6>，<7>，<8>，<9>，<10>，，<12>欄位 $GPRMC語句意義——取值範圍<1> UTC時間：hhmmss.ss——000000.00~235959.99<2> 狀態，有效性 ——A表示有效；V表示無效<3> 緯度格式：ddmm.mmmm——0000．00000~8959.9999<4> 南北半球——N北緯；S南緯<5> 經度格式：dddmm.mmmm——00000.0000~17959.9999<6> 東西半球——E表示東經；W表示西經<7> 地面速度——000.00~999.999<8> 速度方向——000.00~359.99<9> 日期格式，月日年——010100~123199<10> 磁偏角，單位：度——00.00~99.99磁偏角方向——E表示東；W表示西<12> 模式指示及校正和—— A=自主定位，D=差分，E=估算，N=資料無效例如：$GPRMC,074529.82,A,2429.6717,N,11804.6973,E,12.623,32.122,010806,,W,A*08 2，$GPGGA語句（Global Positioning System Fix Data－GGA，GPS定位資訊, 輸出1次/1秒）    GPS定位主要資料，該語句中包括經緯度、品質因子、HDOP、高程、基準站號等欄位。下表詳細說明GPGGA語句中的各個欄位：$GPGGA，<1>，<2>，<3>，<4>，<5>，<6>，<7>，<8>，<9>，<10>，，<12>,，<14>欄位 $GPGGA語句意義——取值範圍<1> UTC時間：hhmmss.ss——000000.00~235959.99<2> 緯度，格式：ddmm.mmmm ——0000．00000~8959.9999<3> 南北半球——N北緯；S南緯<4> 經度格式：dddmm.mmmm ——00000.0000~17959.9999<5> 東西半球——E表示東經；W表示西經<6> 品質因子——0=未定位，1=GPS單點定位固定解，2=差分定位，3=PPS解；4=RTK固定解；5=RTK浮點解；6=估計值；7=手工輸入模式；8=類比模式；<7> 應用解算位置的衛星數——00~12<8> HDOP，水平圖形強度因子——0.500~99.000 ；大於6不可用<9> 天線高程（海平面）——－9999.9～99999.9<10> 線線高程單位(m) ——m大地水準面起伏——地球橢球面相對大地水準面的高度<12> 大地水準面起伏單位(m)   ——m<13> 差分GPS資料期——差分時間（從最近一次接收到差分訊號開始的秒數，如果不是差分定位將為空白），不使用DGPS時為空白<14> 基準站號——0000~1023；不使用DGPS時為空白$GPGGA,074529.82,2429.6717,N,11804.6973,E,1,8,1.098,42.110,M,,M,,*76 3，$GPGSV語句（GPS Satellites in View－GSV，可見衛星資訊，1次/5秒）    GPS可見星的方位角、俯仰角、信噪比等每條語句最多包括四顆衛星的資訊，每顆衛星的資訊有四個資料項目，即：(4)－衛星號，(5)－仰角，(6)－方位角，(7)－信噪比$GPGSV,<1>,<2>,<3>,<4>,<5>,<6>,<7>,<8>,<9>,<10>,<11>,<12>,<13>,<14>,<15>,<16>,<17>,<18>,<19>欄位 $GPGSV語句意義——取值範圍<1> 總的GSV語句電文數——0~12<2> 當前GSV語句號<3> 可視衛星總數——0~32<4> 衛星號——1~32<5> 仰角——00～90<6> 方位角——000～359<7> 信噪比——00～99dB無表未接收到訊號<8> 衛星號——1~32<9> 仰角——00～90<10> 方位角——000～359信噪比——00～99dB無表未接收到訊號<12> 衛星號——1～32<13> 仰角——00～90<14> 方位角——000～359<15> 信噪比——00～99dB 無表示未接收到訊號<16> 衛星號——1～32<17> 仰角——00～90<18> 方位角——000～359<19> 效驗和，格式：*效驗和——檢查位$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，$GPVTG語句(Track Made Good and Ground Speed－VTG，地面速度資訊）格式：$GPVTG,<1>,T,<2>,M,<3>,N,<4>,K,<5>*hh欄位 $GPVTG語句意義——取值範圍<1> 以真北為參考基準的地面航向——000.000~359.999<2> 以磁北為參考基準的地面航向——000.000~359.999<3> 地面速率——000.000~999.999節<4> 地面速率——0000.0~1851.8公裡/小時<5> 模式指示——A=自主定位，D=差分，E=估算，N=資料無效(僅NMEA0183 3.00版本輸出)<6> hh 校檢位$GPVTG,257.314,T,257.314,M,10.739,N,19.888,K,A*2F 5，$GPGSA語句（GPS DOP and Active Satellites－GSA，當前衛星資訊，1次/1秒）    GSA : GNSS 的當前衛星和精度因子,包括可見衛星PRN號,以及PDOP、HDOP、VDOP。如：<1>     模式 ——M = 手動， A = 自動。<2>     定位類型——1 = 未定位， 2 = 二維定位， 3 = 三維定位。<3>     PRN 數字——01 至 32 表天空使用中的衛星編號，最多可接收12顆衛星資訊。正在用於解算位置的衛星號（01~32，前面的0也將被傳輸）。<4>     PDOP位置精度因子——0.5～99.9  <5>     HDOP水平精度因子——0.5～99.9<6>     VDOP垂直精度因子——0.5～99.9<7>     Checksum.(檢查位).$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語句（輸出大地座標資訊）$GPGLL,<1>,<2>,<3>,<4>,<5>,<6>,<7>*61欄位 $GPGLL語句意義——取值範圍<1> 緯度：ddmm.mmmmm——0000．00000~8959.9999<2> 南緯或北緯——北緯N，S南緯<3> 經度：dddmm.mmmmm——0000．00000~17959.99999<4> 東、西經 ——東經E，西經W<5> UTC時間——hh:mm:ss<6> 資料狀態——A有效，V無效$GPGLL,2431.25310,N,11806.15429,E,081401.00,A,A*61 7，$GPZDA 語句（輸出UTC時間和日期資訊）$GPZDA, <1>,<2>,<3>,<4>,<5>*hh欄位 $GPZDA語句意義——取值範圍<1> 時間：hhmmss.ss——0000000.00～235959.99<2> 日——00～31<3> 月——00～12<4> 年——0000～9999<5> 地方時與世界時之差<6> 檢校位 *hh——*$GPZDA,081401.00,14,09,2006,00,00*62 8，$GPGST 語句（GPS 偽距雜訊統計,包括了三維座標的標準差資訊）欄位——樣本——說明Sentence ID ——$GPGSTUTC Time——024603.00——UTC time of associated GGA fixRMS deviation——3.2——Total RMS standard deviation of ranges inputs to the navigation solutionSemi-major deviation——6.6——Standard deviation (meters) of semi-major axis of error ellipseSemi-minor deviation——4.7——Standard deviation (meters) of semi-minor axis of error ellipseSemi-major orientation——47.3——Orientation of semi-major axis of error ellipse (true north degrees)Latitude error deviation——5.8——Standard deviation (meters) of latitude errorLongitude error deviation——5.6——Standard deviation (meters) of longitude errorAltitude error deviation——22.0——Standard deviation (meters) of latitude errorChecksum—— *58$GPGST,024603.00,3.2,6.6,4.7,47.3,5.8,5.6,22.0*58 9，$GPCN0語句   各顆用於解算的衛星信噪比：$GPCN0,30,40,35,26,24,36,31,38 II. 輸出時間說明：　GPGGA(1次/1秒)　GPGSA(1次/1秒)　GPGSV(1次/5秒)　GPRMC(1次/1秒)　另可選用GLL,VTG或SiRF二進位格式. III. 座標系統WGS84WGS－84座標系（World Geodetic System）是一種國際上採用的地心座標系。座標原點為地球質心，其地心空間直角座標系的Z軸指向國際時間局（BIH）1984.0定義的協議地極 （CTP）方向，X軸指向BIH1984.0的協議子午面和CTP赤道的交點，Y軸與Z軸、X軸垂直構成右手座標系，稱為1984年世界大地座標系。這是 一個國際協議地球參考系統（ITRS），是目前國際上統一採用的大地座標系。GPS廣播星曆是以WGS-84座標係為根據的。WGS84座標系，長軸6378137.000m，短軸6356752.314，扁率1/298.257223563。 DOP值有三種測量類型：水平、垂直和說明（mean）。HDOP測量它和經緯度的關係作為精度，VDOP測量他和海拔的關係作為精度，PDOP，給出一個關於經緯度、海拔精度的完整等級。每個DOP值都是1到50之間數值，其中50 表示非常差的精度，1則表示很理想的精確度。表2-1列出了劃分的一份精確的PDOP值細目分類。PDOP分類描述：PDOP值——評價——說明1～2——理想——這是最高的信任層級，應用程式可以在任何時候擷取最高的精度2～3——極好——值得信任的層級，位置的測量相當精確，可以應用於絕大多數應用程式，但是有些非常敏感的應用程式就不行了4～6——好——這是用來做商業應用的最低等級。位置的測量可以用來做線路導航建議7～8——中等——位置測量可以用來計算，但是品質還應該提高。推薦用語天空觀察9～20——中下——信任層級很低。位置測量結果應該丟棄或者僅用於粗數量級估計當前位置21～50——差——在這個層級的測量結果是不精確的，大概會有半個足球場大的誤差，應該丟棄

GPS NMEA-0183標準資料介紹