GPS_RTCM標准協議


NMEA 0183是美國國家海洋電子協會( National Marine Electronics
Association )為海用電子設備制定的標准格式。目前業已成了GPS導航
設備統一的RTCM( Radio Technical Commission for Maritime services )
標准協議。

 

 

 注:發送次序$PZDA、$GPGGA、$GPGLL、$GPVTG、$GPGSA、$GPGSV*3、$GPRMC

協議幀總說明:
該協議采用ASCII 碼,其串行通信默認參數為:波特率=4800bps,數據位=8bit ,開始位=1bit ,停止位=1bit ,無奇偶校驗。
幀格式形如: $aaccc,ddd,ddd,,,ddd*hh<CR><LF>
1、“$”——幀命令起始位
2、aaccc ——地址域,前兩位為識別符,后三位為語句名
3、ddd,ddd——數據
4、“*”——校驗和前綴
5、hh——校驗和( check sum), $與*之間所有字符ASCII 碼的校驗和(各字節做異或運算,得到校驗和后,再轉換16 進制格式的ASCII 字符。)
6、<CR><LF>—— CR( Carriage Return ) + LF (Line Feed )幀結束,回車和換行

$GPGGA
例: $GPGGA,092204.999,4250.5589,S,14718.5084,E,1,04,24.4,19.7,M,,,,0000*1F
字段0:$GPGGA,語句ID ,表明該語句為Global Positioning System Fix Data (GGA)GPS定位信

字段1:UTC 時間, hhmmss.sss ,時分秒格式
字段2:緯度ddmm.mmmm ,度分格式(前導位數不足則補0)
字段3:緯度N(北緯)或S(南緯)
字段4:經度dddmm.mmmm ,度分格式(前導位數不足則補0)
字段5:經度E(東經)或W(西經)
字段6:GPS狀態, 0= 未定位, 1= 非差分定位, 2= 差分定位, 3= 無效PPS, 6= 正在估算
字段7:正在使用的衛星數量( 00 - 12 )(前導位數不足則補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:地球橢球面相對大地水准面的高度
字段11:差分時間(從最近一次接收到差分信號開始的秒數,如果不是差分定位將為空)
字段12:差分站ID 號0000 - 1023 (前導位數不足則補0,如果不是差分定位將為空)
字段13:校驗值
$GPGSA
例: $GPGSA,A,3,01,20,19,13,,,,,,,,,40.4,24.4,32.2*0A
字段0:$GPGSA,語句ID ,表明該語句為GPS DOP and Active Satellites (GSA)當前衛星信息
字段1:定位模式, A= 自動手動2D/3D ,M= 手動2D/3D
字段2:定位類型, 1= 未定位, 2=2D 定位, 3=3D 定位
字段3:PRN碼(偽隨機噪聲碼),第1 信道正在使用的衛星PRN碼編號( 00)(前導位數不足則補0)
字段4:PRN碼(偽隨機噪聲碼),第2 信道正在使用的衛星PRN碼編號( 00)(前導位數不足則補0)
字段5:PRN碼(偽隨機噪聲碼),第3 信道正在使用的衛星PRN碼編號( 00)(前導位數不足則補0)
字段6:PRN碼(偽隨機噪聲碼),第4 信道正在使用的衛星PRN碼編號( 00)(前導位數不足則補0)
字段7:PRN碼(偽隨機噪聲碼),第5 信道正在使用的衛星PRN碼編號( 00)(前導位數不足則補0)
字段8:PRN碼(偽隨機噪聲碼),第6 信道正在使用的衛星PRN碼編號( 00)(前導位數不足則補0)
字段9:PRN碼(偽隨機噪聲碼),第7 信道正在使用的衛星PRN碼編號( 00)(前導位數不足則補0)
字段10:PRN碼(偽隨機噪聲碼),第8 信道正在使用的衛星PRN碼編號( 00)(前導位數不足則補0)

字段11:PRN碼(偽隨機噪聲碼),第9 信道正在使用的衛星PRN碼編號( 00)(前導位數不足則補0)
字段12:PRN碼(偽隨機噪聲碼),第10 信道正在使用的衛星PRN碼編號( 00)(前導位數不足則補0)
字段13:PRN碼(偽隨機噪聲碼),第11 信道正在使用的衛星PRN碼編號( 00)(前導位數不足則補0)
字段14:PRN碼(偽隨機噪聲碼),第12 信道正在使用的衛星PRN碼編號( 00)(前導位數不足則補0)
字段15:PDOP 綜合位置精度因子( 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:校驗值
$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,語句ID ,表明該語句為GPS Satellites in View (GSV)可見衛星信息
字段1:本次GSV語句的總數目( 1 - 3 )
字段2:本條GSV語句是本次GSV語句的第幾條( 1 - 3 )
字段3:當前可見衛星總數( 00 - 12 )(前導位數不足則補0)
字段4:PRN 碼(偽隨機噪聲碼)( 01 - 32 )(前導位數不足則補0)
字段5:衛星仰角( 00 - 90 )度(前導位數不足則補0)
字段6:衛星方位角( 00 - 359 )度(前導位數不足則補0)
字段7:信噪比( 00 -99)dbHz
字段8:PRN 碼(偽隨機噪聲碼)( 01 - 32 )(前導位數不足則補0)
字段9:衛星仰角( 00 - 90 )度(前導位數不足則補0)
字段10:衛星方位角( 00 - 359 )度(前導位數不足則補0)
字段11:信噪比( 00-99)dbHz
字段12:PRN 碼(偽隨機噪聲碼)( 01 - 32 )(前導位數不足則補0)
字段13:衛星仰角( 00 - 90 )度(前導位數不足則補0)
字段14:衛星方位角( 00 - 359 )度(前導位數不足則補0)
字段15:信噪比( 00-99)dbHz
字段16:校驗值
$GPRMC
例: $GPRMC,024813.640,A,3158.4608,N,11848.3737,E,10.05,324.27,150706,,,A*50
字段0:$GPRMC,語句ID ,表明該語句為Recommended Minimum Specific GPS/TRANSIT Data (RMC)推薦最小定位信息
字段1:UTC時間, hhmmss.sss 格式
字段2:狀態, A= 定位, V= 未定位

字段3:緯度ddmm.mmmm ,度分格式(前導位數不足則補0)
字段4:緯度N(北緯)或S(南緯)
字段5:經度dddmm.mmmm ,度分格式(前導位數不足則補0)
字段6:經度E(東經)或W(西經)
字段7:速度,節, Knots
字段8:方位角,度
字段9:UTC日期, DDMMYY 格式
字段10:磁偏角,( 000 - 180 )度(前導位數不足則補0)
字段11:磁偏角方向, E=東W=西
字段16:校驗值
$GPVTG
例: $GPVTG,89.68,T,,M,0.00,N,0.0,K*5F
字段0:$GPVTG,語句ID ,表明該語句為Track Made Good and Ground Speed (VTG)地面速度信息
字段1:運動角度, 000 - 359 ,(前導位數不足則補0)
字段2:T= 真北參照系
字段3:運動角度, 000 - 359 ,(前導位數不足則補0)
字段4:M= 磁北參照系
字段5:水平運動速度( 0.00 )(前導位數不足則補0)
字段6:N= 節, Knots
字段7:水平運動速度( 0.00 )(前導位數不足則補0)
字段8:K= 公里/時, km/h
字段9:校驗值
$GPGLL
例: $GPGLL,4250.5589,S,14718.5084,E,092204.999,A*2D
字段0:$GPGLL,語句ID ,表明該語句為Geographic Position (GLL)地理定位信息
字段1:緯度ddmm.mmmm ,度分格式(前導位數不足則補0)
字段2:緯度N(北緯)或S(南緯)
字段3:經度dddmm.mmmm ,度分格式(前導位數不足則補0)
字段4:經度E(東經)或W(西經)
字段5:UTC時間, hhmmss.sss 格式
字段6:狀態, A= 定位, V= 未定位
字段7:校驗值

 

NMEA0183數據如下:
$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,3,14,15,05,22,18,26,,,,,,,2.1,1.2,1.7*3D
$GPGSV,3,1,10,18,84,067,23,09,67,067,27,22,49,312,28,15,47,231,30*70
$GPGSV,3,2,10,21,32,199,23,14,25,272,24,05,21,140,32,26,14,070,20*7E
$GPGSV,3,3,10,29,07,074,,30,07,163,28*7D


說明:NMEA0183格式以“ $”開始,主要語句有GPGGA,GPVTG,GPRMC等
1、GPS DOP and Active Satellites (GSA)當前衛星信息$GPGSA,<1>,<2>,<3>,<3>,,,,,<3>,<3>,<3>,<4>,<5>,<6>,<7><cr></cr><lf></lf>
<1>模式:M = 手動, A = 自動。
<2>定位型式 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 顆衛星信息。
<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).


2、GPS Satellites in View (GSV)可見衛星信息
$GPGSV,<1>,<2>,<3>,<4>,<5>,<6>,<7>,?<4>,<5>,<6>,<7>,<8><cr></cr><lf></lf>
<1> GSV 語句的總數
<2> 本句GSV的編號
<3> 可見衛星的總數, 00 至 12 。
<4> 衛星編號, 01 至 32 。
<5> 衛星仰角, 00 至 90 度。
<6> 衛星方位角, 000 至 359 度。實際值。
<7> 訊號噪聲比( C/No), 00 至 99 dB ;無表未接收到訊號。

<8> Checksum.( 檢查位). 第<4>,<5>,<6>,<7> 項個別衛星會重復出現,每行最多有四顆衛星。其余衛星信息會於次一行出現,若未使用,這些字段會空白。


3、Global Positioning System Fix Data (GGA)GPS定位信息
$GPGGA,<1>,<2>,<3>,<4>,<5>,<6>,<7>,<8>,<9>,M,<10>,M,<11>,<12>*hh<cr></cr><lf></lf>
<1> UTC 時間, hhmmss(時分秒)格式
<2> 緯度 ddmm.mmm(m度分)格式(前面的 0 也將被傳輸)
<3> 緯度半球N(北半球)或S(南半球)
<4> 經度 dddmm.mmm(m度分)格式(前面的 0 也將被傳輸)
<5> 經度半球E(東經)或W(西經)
<6> GPS 狀態: 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衛星數量( 00~12)(前面的0 也將被傳輸)
<8> HDOP水平精度因子( 0.5~99.9 )
<9> 海拔高度( -9999.9~99999.9 )
<10> 地球橢球面相對大地水准面的高度
<11> 差分時間(從最近一次接收到差分信號開始的秒數,如果不是差分定位將為空)
<12> 差分站ID 號0000~1023(前面的0 也將被傳輸,如果不是差分定位將為空)、

4、Recommended Minimum Specific GPS/TRANSIT Data (RMC)推薦定位信息
$GPRMC,<1>,<2>,<3>,<4>,<5>,<6>,<7>,<8>,<9>,<10>,<11>,<12>*hh<cr></cr><lf></lf>
<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.mmm(m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.mmm(m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,以真北為參考基准, 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NMEA0183 3.00 版本輸出, A=自主定位, D=差分, E=估算, N=數據無效)


5、Track Made Good and Ground Speed (VTG)地面速度信息

$GPVTG,<1>,T,<2>,M,<3>,N,<4>,K,<5>*hh<cr></cr><lf></lf>
<1> 以真北為參考基准的地面航向( 000~359 度,前面的0 也將被傳輸)
<2> 以磁北為參考基准的地面航向( 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 公里/ 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=數據無效)

 


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