[整理]GPS資料包解析

GPS資料包解析

GPS 上電後，每隔一定的時間就會返回一定格式的資料，資料格式為：
$資訊類型，x，x，x，x，x，x，x，x，x，x，x，x，x每行開頭的字元都是‘$’，接著是資訊類型，後面是資料，以逗號分隔開。
一行完整的資料如下：
$GPRMC,080655.00,A,4546.40891,N,12639.65641,E,1.045,328.42,170809,,,A*60

資訊類型為：
GPGSV：可見衛星資訊
GPGLL：地理定位資訊
GPRMC：推薦最小定位資訊
GPVTG：地面速度資訊
GPGGA：GPS定位資訊
GPGSA：當前衛星資訊

GPRMC 最小定位資訊
資料詳解：$GPRMC,<1>,<2>,<3>,<4>,<5>,<6>,<7>,<8>,<9>,<10>,<11>,<12>*hh
<1> UTC 時間，hhmmss(時分秒)格式
<2> 定位狀態，A=有效定位，V=無效定位
<3>緯度ddmm.mmmm(度分)格式(前面的0也將被傳輸)
<4> 緯度半球N(北半球)或S(南半球)
<5>經度dddmm.mmmm(度分)格式(前面的0也將被傳輸)
<6> 經度半球E(東經)或W(西經)
<7>地面速率(000.0~999.9節，前面的0也將被傳輸)
<8>地面航向(000.0~359.9度，以真北為參考基準，前面的0也將被傳輸)
<9> UTC 日期，ddmmyy(日月年)格式
<10>磁偏角(000.0~180.0度，前面的0也將被傳輸)
<11> 磁偏角方向，E(東)或W(西)
<12>模式指示(僅NMEA01833.00版本輸出，A=自主定位，D=差分，E=估算，N=資料無效)

解析內容：
1.時間，這個是格林威治時間，是世界時間（UTC），我們需要把它轉換成北京時間（BTC），BTC和UTC差了8個小時，要在這個時間基礎上加8個小時。
2. 定位狀態，在接收到有效資料前，這個位是‘V’，後面的資料都為空白，接到有效資料後，這個位是‘A’，後面才開始有資料。
3. 緯度，我們需要把它轉換成度分秒的格式，計算方法：如接收到的緯度是：4546.40891
4546.40891/100=45.4640891可以直接讀出45度, 4546.40891–45*100=46.40891, 可以直接讀出46分
46.40891–46 =0.40891*60=24.5346讀出24秒, 所以緯度是：45度46分24秒。
4. 南北緯，這個位有兩種值‘N’（北緯）和‘S’（南緯）
5. 經度的計算方法和緯度的計算方法一樣
6. 東西經，這個位有兩種值‘E’（東經）和‘W’（西經）
7.速率，這個速率值是海裡/時，單位是節，要把它轉換成千米/時，根據：1海裡=1.85公裡，把得到的速率乘以1.85。
8. 航向，指的是偏離正北的角度
9. 日期，這個日期是準確的，不需要轉換

GPGGA GPS定位元據
資料詳解：$GPGGA,<1>,<2>,<3>,<4>,<5>,<6>,<7>,<8>,<9>,M,<10>,M,<11>,<12>*xx<CR><LF>
$GPGGA：起始引導符及語句格式說明(本句為GPS定位元據)；
<1> UTC 時間，格式為hhmmss.sss；
<2> 緯度，格式為ddmm.mmmm(第一位是零也將傳送)；
<3> 緯度半球，N 或S(北緯或南緯)
<4> 經度，格式為dddmm.mmmm(第一位零也將傳送)；
<5> 經度半球，E 或W(東經或西經)
<6> 定位品質指示，0=定位無效，1=定位有效；
<7>使用衛星數量，從00到12(第一個零也將傳送)
<8>水平精確度，0.5到99.9
<9>天線離海平面的高度，-9999.9到9999.9米M指單位米
<10>大地水準面高度，-9999.9到9999.9米M指單位米
<11>差分GPS資料期限(RTCMSC-104)，最後設立RTCM傳送的秒數量
<12>差分參考基站標號，從0000到1023(首位0也將傳送)。

解析內容：第9，10 個欄位，海平面高度和大地水準面高度，單位是米

GPVTG 地面速度資訊 　　
$GPVTG,<1>,T,<2>,M,<3>,N,<4>,K,<5>*hh
 　　<1> 以正北為參考基準的地面航向(000~359度，前面的0也將被傳輸)
 　　<2> 以磁北為參考基準的地面航向(000~359度，前面的0也將被傳輸)
 　　<3> 地面速率(000.0~999.9節，前面的0也將被傳輸)
 　　<4> 地面速率(0000.0~1851.8公裡/小時，前面的0也將被傳輸)
 　　<5> 模式指示(僅NMEA0183 3.00版本輸出，A=自主定位，D=差分，E=估算，N=資料無效

GPGSV 可視衛星狀態

 　　例：$GPGSV，2，1，08，06，33，240，45，10，36，074，47，16，21，078，44，17，36，313，42*78
 　　標準格式： $GPGSV，(1)，(2)，(3)，(4)，(5)，(6)，(7)，…(4),(5)，(6)，(7)*hh(CR)(LF) 　　
各部分含義為：
 　　(1)總的GSV語句電文數；2;
 　　(2)當前GSV語句號:1;
 　　(3)可視衛星總數:08;
 　　(4)PRN碼（偽隨機雜訊碼）　也可以認為是衛星編號
 　　(5)仰角(00～90度):33度;
 　　(6)方位角(000～359度):240度;
 　　(7)信噪比(00～99dB):45dB(後面依次為第10，16，17號衛星的資訊); 　　*總和校正域；　 　　hh 總和校正數:78; 　　(CR)(LF)斷行符號，換行。 　　
註：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。 　　
      例：
　　$GPGSV,3,1,10,24,82,023,40,05,62,285,32,01,62,123,00,17,59,229,28*70
 　　每條語句包含四部分內容，例如：第一部分是“24,82,023,40”，第二部分是“05,62,285,32”等等。
每部分的第一個詞為PRC，第二個詞為衛星高程，跟著為方位角和訊號強度。
　　這個語句裡最重要的指標應該算是“訊號躁聲比（signal-to-noise ratio）”（以下簡稱為SNR）。
這個數值標示衛星訊號的接收率。我們知道，衛星是以相同的強度發射訊號，但是傳播過程中難免會遇到諸如樹和牆之類的 障礙物，這樣就影響了訊號的識別。
   典型的SNR值在0到50之間，其中50表示非常好的訊號。（SNR可以達到99）。

GPGSA 當前衛星資訊
　　例：$GPGSA,A,3,01,20,19,13,,,,,,,,,40.4,24.4,32.2*0A 　
　
欄位0：$GPGSA，語句ID，表明該語句為GPS DOP and Active Satellites（GSA）當前衛星資訊 　　
欄位1：定位元模式，A=自動手動2D/3D，M=手動2D/3D 　　
欄位2：定位類型，1=未定位，2=2D定位，3=3D定位 　　
欄位3：PRN碼（偽隨機雜訊碼），第1通道正在使用的衛星PRN碼編號（00）（前置位元不足則補0） 　　
欄位4：PRN碼（偽隨機雜訊碼），第2通道正在使用的衛星PRN碼編號（00）（前置位元不足則補0） 　　
欄位5：PRN碼（偽隨機雜訊碼），第3通道正在使用的衛星PRN碼編號（00）（前置位元不足則補0） 　　
欄位6：PRN碼（偽隨機雜訊碼），第4通道正在使用的衛星PRN碼編號（00）（前置位元不足則補0） 　　
欄位7：PRN碼（偽隨機雜訊碼），第5通道正在使用的衛星PRN碼編號（00）（前置位元不足則補0） 　　
欄位8：PRN碼（偽隨機雜訊碼），第6通道正在使用的衛星PRN碼編號（00）（前置位元不足則補0） 　　
欄位9：PRN碼（偽隨機雜訊碼），第7通道正在使用的衛星PRN碼編號（00）（前置位元不足則補0） 　　
欄位10：PRN碼（偽隨機雜訊碼），第8通道正在使用的衛星PRN碼編號（00）（前置位元不足則補0） 　　
欄位11：PRN碼（偽隨機雜訊碼），第9通道正在使用的衛星PRN碼編號（00）（前置位元不足則補0） 　　
欄位12：PRN碼（偽隨機雜訊碼），第10通道正在使用的衛星PRN碼編號（00）（前置位元不足則補0） 　　
欄位13：PRN碼（偽隨機雜訊碼），第11通道正在使用的衛星PRN碼編號（00）（前置位元不足則補0） 　　
欄位14：PRN碼（偽隨機雜訊碼），第12通道正在使用的衛星PRN碼編號（00）（前置位元不足則補0） 　　
欄位15：PDOP綜合位置精度因子（0.5 - 99.9） 　　
欄位16：HDOP水平精度因子（0.5 - 99.9） 　　
欄位17：VDOP垂直精度因子（0.5 - 99.9） 　　
欄位18：校正值