代码收藏家技术教程 2023-07-21

GPS NMEA数据包解析详解

GPS NMEA数据包解析

NMEA-0183是美国国家海洋电子协会为海用电子设备制定的标准格式。它包含了定位时间，纬度，经度，高度，定位所用的卫星数，DOP值，差分状态和校正时段等很多信息

一通用NMEA 语句类型

二 NMEA语句格式

NMEA语句格式:"s”为语句起始标志，“，"为域分隔符，为校验和标识符，其后面的两位数为校验和，校验和等于5和之间所有字符的按位异或。

2.1 GSV语句

GPs Satellites in View-GSV，可见卫星信息。GSV语句用于反馈当前所能搜索到的卫星信息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)-他角，(6) – 方位角，(7) – 信噪比

$GPGSV,<1>,<2>,<3>,<4>,<5>,<6>,<7>,…,<4>,<5>,<6>,<7>*hh(CR)(LF)

2.2 RMC语句

Recomended Minimum Specific GPS/TRANSIT Data-RMC ，RMC 语可提供当前最基本的定位信息,包括时间、经结度、速度等.对于一般的GPs 动态定位应用，RMC 语句完全满足要求。下表详细说明RMC 语句中的各个字段:

$GPRMC,<1>,<2>,<3>,<4>,<5>,<6>,<7>,<8>,<9>,<10>,<11>,<12>*hh<CR><LF>

2.3 GSA语句

GPS DOP and Active Satellites -GSA，定位卫星，GSA语句提供当前用于定位的卫星信息。
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：

$GNGSA,<1>,<2>,<3>,<3>,,,,,<3>,<3>,<3>,<4>,<5>,<6>,<7>*<8><CR><LF>

<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(0132，前面的0也将
被传输)。
<4>.PDOP位置精度因子0~500
<5>.HDOP水平精度因子0~500
<6>.VDOP垂直精度因了0~500
<7>.星座ID_ 1,GPS 2,GLONASS 3,GALILEO 4BDS 5,QZSS 6,IRNSS
<8>.Checksum.(检查位).
示例 : SGNGSA,A,3,04,16,26,27,29,31,0.9,0.,0.7.1*32

2.4 VTG语句

Track Made Good and Ground Speed-VTG，地面速度信息
格式:

$GNVTG,<1>,T,<2>,M,<3>,N,<4>,K,<5>*<6><CR><LF>

字段 SGPVTG 语句意义-取值范围
<1>以真北为参考基准的地面航向
<2>以磁北为参考基准的地面航向
<3>地面速率
<4> 地面速率
<5>模式指示一A=自主定位，D=差分，E=估算，M=输入模式，N=数据无效，P=高精度定位模式，S=模拟模式
<6>校检码
示例 : $GNVTG,T,M,0.0,N,0.0,K,A*3D

2.5 DTM语句

Datum (DTM)大地坐标系信息

$GNDTM,<1>,<2>,<3>,<4>,<5>,<6>,<7>,<8>*<9><CR><LF>

<1>本地坐标系代码 W84，P90
<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 )
2个吴1而名真
<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
<9>校验码
示例: $GNDTM,P90,0000.000023,s,00000.000001,W,0.986,W84*4B

2.6 GNS语句

GNSS定位数据

$GNGNS,<1>,<2>,<3>,<4>,<5>,<6>,<7>,<8>.<9>,<10>,<11>,<12>,<13>,*<14><CR><LF>

<1>UTC时间:定位时间 hhmmss.ss
<2>纬度: ddmm.mmmmm-
3> 南纬北纬: 北纬N，S南纬
4>经度:dddmm.mmmmm
5>东经西经: 东经E，西经W
<6>定位模式:N-未定位，A-已定位，D-普通差分定位，P-高精度定位，R-RTK定位固定解，F-RTK定位浮点解，E-估算值，M-注入位
置;S-模拟输入
<7>定位P星:参与定位卫星
<8>HDOP :水平精度因子，0-500
<9>海拔: 单位:米
<10>大地水准面: 地球球面相对人地水准面的高度
<11>差异数据时间: GN开头时为空
<12>基准站ID: GN开头时为空
<13>导航状态 C=告警，S=安全，U=不安全，V=无效
<14>校验和$GNGNS,083555.703149.289650,N,11706.913054,E,ANAAA,25,0.6,85.8,-3.0,V*4B

2.7、GGA语句

NMEA183标准中，GGA语句可以反馈当前当前定位方式( 单点，浮点，固定)，具体描述如下:

$GPGGA，<1>,<2>,<3>,<4>,<5>,<6>,<7>,<8>,<9>,<10>,<ll>,<12>,<l3>,<14>*<15><CR><LF>

字段 $GPGGA 语句意义-取值范围
<1>UTC 时间 :hhmmss.ss
2>纬度，格式:ddmm.mmmm 00
3>南北半球——N 南纬 S北纬
<4> 经度格式 : dddmm.mmmm –
<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= 单点解，2=差分定位，3=PPS 解，4RTK 固定解;5=RTK 浮点解;6=DR定位;7=手工输入模式，
8=GNSS+DR定位: 9=GNSS+固定解RTK+DR定位，10=GNSS+浮点解RTK+QDR定位
7>应用解算位置的卫星数
<8> HDOP，水平图形强度因了
9> 天线高程( 海平面)一
10>天线高程单位(m)–m
大地水准面起伏地球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
<15>校验码
$GPGGA 083555.70 3149.289650 N 11706.913054,E,1 12,0.6,85.8,M,-3.0 M*51