GNSS输出NEMA协议解析.docx
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GNSS输出NEMA协议解析
GNSS导航芯片输出NEMA协议解析
1.NEMA协议的由来
NMEA协议是为了在不同的GPS(全球定位系统)导航设备中建立统一的BTCM(海事无线电技术委员会)标准,由美国国家海洋电子协会(NMEA-TheNationalMarineElectronicsAssocia-tion)制定的一套通讯协议。
GPS接收机根据NMEA-0183协议的标准规范,将位置、速度等信息通过串口传送到PC机、PDA等设备。
NMEA-0183协议是GPS接收机应当遵守的标准协议,也是目前GPS接收机上使用最广泛的协议,大多数常见的GPS接收机、GPS数据处理软件、导航软件都遵守或者至少兼容这个协议。
NMEA-0183协议定义的语句非常多,但是常用的或者说兼容性最广的语句只有$GPGGA、$GPGSA、$GPGSV、$GPRMC、$GPVTG、$GPGLL等。
下面给出这些常用NMEA-0183语句的字段定义解释。
$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GlobalPositioningSystemFixData(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
$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GPSDOPandActiveSatellites(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
$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GPSSatellitesinView(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
NMEA0183标准语句另一种表达方式详解
1、GlobalPositioningSystemFixData(GGA)GPS定位信息
$GPGGA,<1>,<2>,<3>,<4>,<5>,<6>,<7>,<8>,<9>,M,<10>,M,<11>,<12>*hh
<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)
2、GPSDOPandActiveSatellites(GSA)当前卫星信息
$GPGSA,<1>,<2>,<3>,<3>,<3>,<3>,<3>,<3>,<3>,<3>,<3>,<3>,<3>,<3>,<4>,<5>,<6>*hh
<1>模式,M=手动,A=自动
<2>定位类型,1=没有定位,2=2D定位,3=3D定位
<3>PRN码(伪随机噪声码),正在用于解算位置的卫星号(01~32,前面的0也将被传输)。
<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)
3、GPSSatellitesinView(GSV)可见卫星信息
$GPGSV,<1>,<2>,<3>,<4>,<5>,<6>,<7>,…<4>,<5>,<6>,<7>*hh
<1>GSV语句的总数
<2>本句GSV的编号
<3>可见卫星的总数(00~12,前面的0也将被传输)
<4>PRN码(伪随机噪声码)(01~32,前面的0也将被传输)
<5>卫星仰角(00~90度,前面的0也将被传输)
<6>卫星方位角(000~359度,前面的0也将被传输)
<7>信噪比(00~99dB,没有跟踪到卫星时为空,前面的0也将被传输)
注:
<4>,<5>,<6>,<7>信息将按照每颗卫星进行循环显示,每条GSV语句最多可以显示4颗卫星的信息。
其他卫星信息将在下一序列的NMEA0183语句中输出。
4、RecommendedMinimumSpecificGPS/TRANSITData(RMC)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(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NMEA01833.00版本输出,A=自主定位,D=差分,E=估算,N=数据无效)
5、TrackMadeGoodandGroundSpeed(VTG)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NMEA01833.00版本输出,A=自主定位,D=差分,E=估算,N=数据无效)
6、GeographicPosition(GLL)定位地理信息
$GPGLL,<1>,<2>,<3>,<4>,<5>,<6>,<7>*hh
<1>纬度ddmm.mmmm(度分)格式(前面的0也将被传输)
<2>纬度半球N(北半球)或S(南半球)
<3>经度dddmm.mmmm(度分)格式(前面的0也将被传输)
<4>经度半球E(东经)或W(西经)
<5>UTC时间,hhmmss(时分秒)格式
<6>定位状态,A=有效定位,V=无效定位
<7>模式指示(仅NMEA01833.00版本输出,A=自主定位,D=差分,E=估算,N=数据无效)
二、GARMIN定义的语句
7、EstimatedErrorInformation(PGRME)估计误差信息
$PGRME,<1>,M,<2>,M,<3>,M*hh
<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
8、GPSFixDataSentence(PGRMF)GPS定位信息
$PGRMF,<1>,<2>,<3>,<4>,<5>,<6>,<7>,<8>,<9>,<10>,<11>,<12>,<13>,<14>,<15>*hh
<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)
9、MapDatum(PGRMM)坐标系统信息
$PGRMM,<1>*hh
<1>当前使用的坐标系名称(数据长度可变,如“WGS84”)
注:
该信息在与MapSource进行实时连接的时候使用。
10、SensorStatusInformation(PGRMT)工作状态信息
$PGRMT,<1>,<2>,<3>,<4>,<5>,<6>,<7>,<8>,<9>*hh
<1>产品型号和软件版本(数据长度可变,如“GPS15L/15HVER2.05”)
<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。
11、3DvelocityInformation(PGRMV)三维速度信息
$PGRMV,<1>,<2>,<3>*hh
<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
12、DGPSBeaconInformation(PGRMB)信标差分信息
$PGRMB,<1>,<2>,<3>,<4>,<5>,K,<6>,<7>,<8>*hh
<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"=123.4m/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"=123.4m/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"=12.34m/s)
------------------------------------------------------
句尾结束符 2 回车,'0x0D',和换行'0x0A'
------------------------------------------------------
如果某字段的数值没有达到所定义的长度,将在前面添加0。
任何无效的数字将以下划线来代替。
NMEA-0183数据实际举例:
NMEA-0183数据协议是一个比较复杂的多样的格式,这里有其中的几个例子
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,