【御芯微UCM108E开发板试用体验】GPS报文格式解析

开发板试用精选 2022-11-24 1168

描述

本文来源电子发烧友社区，作者：李先生，帖子地址：https://bbs.elecfans.com/jishu_2284918_1_1.html

上一次我们上电之后可以看到串口打印了很多数据,为了后面进行测试分析，我们这次介绍下相应的协议格式。

参见附件文档《NMEA Reference Manual1.pdf》

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。已成了GPS导航设备统一的RTCM（Radio Technical Commission for Maritime services）标准协议。

GNRMC/GPRMC:推荐定位信息

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

<1> UTC时间，hhmmss.sss(时分秒.毫秒)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，以正北为参考基准，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)

*后hh为$到*所有字符的异或和

注意:

如果字段4的值等于N，则字段3的值等于 ddmm.mmmmmm；
如果字段4的值等于S，则字段3的值等于 -ddmm.mmmmmm；
如果字段6的值等于E，则字段5的值等于 ddmm.mmmmmm；
如果字段6的值等于W，则字段5的值等于 -ddmm.mmmmmm；

注意2:

十进制北纬度数 = dd + mm.mmmmmm/60;
十进制南纬度数 = -(dd + mm.mmmmmm/60);
十进制东经度数 = ddd + mm.mmmmmm/60;
十进制西经度数 = -(ddd + mm.mmmmmm/60);

GNVTG/GPVTG:地面速度信息

$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

GPGGA:GPS数据输出格式语句

$GPGGA 语句包括17个字段：语句标识头，世界时间，纬度，纬度半球，经度，经度半球，定位质量指示，使用卫星数量，HDOP-水平精度因子，椭球高，高度单位，大地水准面高度异常差值，高度单位，差分GPS数据期限，差分参考基站标号，校验和结束标记(用回车符和换行符)，分别用14个逗号进行分隔。

格式示例：$GPGGA,014434.70,3817.13334637,N,12139.72994196,E,4,07,1.5,6.571,M,8.942,M,0.7,0016*79

该数据帧的结构及各字段释义如下：

$GPGGA,<1>,<2>,<3>,<4>,<5>,<6>,<7>,<8>,<9>,M,<10>,M,<11>,<12>*xx

$GPGGA：起始引导符及语句格式说明(本句为GPS定位数据)；

<1> UTC时间，格式为hhmmss.sss；

<2> 纬度，格式为ddmm.mmmm(第一位是零也将传送)；

<3> 纬度半球，N或S(北纬或南纬)

<4> 经度，格式为dddmm.mmmm(第一位零也将传送)；

<5> 经度半球，E或W(东经或西经)

<6> GPS状态， 0初始化， 1单点定位， 2码差分， 3无效PPS， 4固定解， 5浮点解， 6正在估算 7，人工输入固定值， 8模拟模式， 9WAAS差分

<7> 使用卫星数量，从00到12(第一个零也将传送)

<8> HDOP-水平精度因子，0.5到99.9，一般认为HDOP越小，质量越好。

<9> 海拔高度，-9999.9到9999.9米

M 指单位米

<10> 大地水准面高度异常差值，-9999.9到9999.9米

M 指单位米

<11> 差分GPS数据期限(RTCM SC-104)，最后设立RTCM传送的秒数量，如不是差分定位则为空

<12> 差分参考基站标号，从0000到1023(首位0也将传送)。

* 语句结束标志符

xx 从$开始到*之间的所有ASCII码的异或校验

回车符，结束标记

换行符，结束标记

GPGSV:可视卫星状态输出语句

$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

GBGSV

GPGSA:GPS DOP and Active Satellites（GSA）当前卫星信息

$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=自动手动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

GBGSA

GNGGA融合定位终端GNGGA数据格式说明

报文格式如下：

$GNGGA,[utc_time],[ weidu],[ NS],[ jingdu],[ EW],[state],[num],[hdop],[haiba_gao],[gao_danwei],[tuoqiu],[chafen_time],[chafen_id],[jiaoyan],[tagid],[power],[信号强度],[保留1],[保留2],[保留3]

数据示例：

$GNGGA,045449.000,3951.764319,N,11615.386554,E,2,19,0.70,57.726,M,-9.89,M,11,0000*69,1872,2d,19,0,0,0

*字段说明：

*1.$GNGGA;//包头

*2.utc_time;//字段1：UTC 时间，hhmmss.sss，时分秒格式

*3.weidu;//字段2：纬度ddmm.mmmm，度分格式（前导位数不足则补0）

*4.NS;//字段3：纬度N（北纬）或S（南纬）

*5.jingdu;//字段4：经度dddmm.mmmm，度分格式（前导位数不足则补0）

*6.EW;//字段5：经度E（东经）或W（西经）

*7.state;//字段6：定位质量GPS状态，0.初始化,1.单点定位,2.码差分,3.无效PPS,4.固定解,5.浮点解, 6.正在估算, 7.人工输入固定值,8.模拟模式,9.WAAS差分

*8.num;//字段7：正在使用的卫星数量（00 - 12）（前导位数不足则补0）

*9.hdop;//字段8：HDOP水平精度因子（0.5 - 99.9）

*10.haiba_gao;//字段9：天线距离海平面高度（-9999.9 - 99999.9）

*11.gao_danwei;//字段10：高度单位M表示米

*12.tuoqiu;//字段11：地球椭球面相对大地水准面的高度

*13.chafen_time;//字段12：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）

*14.chafen_id;//字段13：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）

*15.jiaoyan;//字段14：校验值

*16.tagid;//字段15,：设备id,低位在前高位在后HEX格式

*17.power;//字段16；电量，HEX格式，0~100

*18.卫星信号强度

*19.保留位1

*20.保留位2

*21.保留位3

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