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-The National Marine ElectronicsAssocia-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 Global Positioning System Fix Data (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*0AGSA ) 当 前字段 0: $GPGSA , 语 句 ID , 表 明 该 语句 为 GPS DOP and Active Satellites 卫星信息 字段1 :定位模式,A=自动手动2D/3D , M=手动2D/3D字段 2: 定位类型, 1=未定位, 2=2D 定位, 3=3D 定位字 段 3 : PRN 码数不 足则补 0)伪随机噪声码),信道正在使用的卫星PRN码编号00前导位字 段 4 : PRN 码 数不 足则补 0)伪随机噪声码),信道正在使用的卫星PRN码编号00前导位字 段 5 : PRN 码 数不 足则补 0)伪随机噪声码),信道正在使用的卫星PRN码编号00前导位字 段 6 : PRN 码 数不 足则补 0)伪随机噪声码),信道正在使用的卫星PRN码编号00前导位字 段 7 : PRN 码 数不 足则补 0)伪随机噪声码),信道正在使用的卫星PRN码编号00前导位字 段 8 : PRN 码 数不 足则补 0)伪随机噪声码),信道正在使用的卫星PRN码编号00前导位字 段 9 : PRN 码 数不 足则补 0)伪随机噪声码),信道正在使用的卫星PRN码编号00前导位字 段 10 : PRN位数不足则补码(伪随机噪声码)0),第8 信道正在使用 的卫星 PRN码编号00 )前导字 段 11 : PRN位数不足则补码(伪随机噪声码)0),第9 信道正在使用 的卫星 PRN码编号00 )前导字段 12: PRN位数不足则补码(0)伪随机噪声码),第10信道正在使用的卫星PRN码 编 号( 00 )前导字段 13: PRN位数不足则补码(0)伪随机噪声码),第11信道正在使用的卫星PRN码 编 号( 00 )前导字 段 14 : PRN位数不足则补码(0)伪随机噪声码),第12信道正在使用的卫星PRN码 编 号( 00 )前导字段15:PDOP综合位置精度 因子(0.5 - 99.9 )字段16:HDOP水平精度因子( 0.5 - 99.9)字段17:VDOP垂直精度因子( 0.5 - 99.9)字段 18: 校 验 值$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NMEA0183 标准 语句另一种表 达方式详解1 、 Global Positioning System Fix Data ( GGA ) GPS 定 位 信 息 $GPGGA,<1>,<2>,<3>,<4>,<5>,<6>,<7>,<8>,<9>,M,<10>,M,<11>,<12 >*hh <1> UTC 时 间 , hhmmss ( 时 分 秒 ) 格 式<2> 纬 度 ddmm.mmmm ( 度 分 ) 格 式 ( 前 面 的 0 也 将 被 传 输 )<3> 纬度半球N (北半球)或S (南半球)<4> 经度 dddmm.mmmm ( 度 分 ) 格式( 前面 的 0 也将被 传 输)<5> 经度 半球 E( 东 经) 或 W( 西经 )<6> GPS 状态: 0=未定位, 1=非差分定位 ,2=差分定位 ,6=正在估算<7> 正在使用解算位置的卫星数量(00~12 ) (前面的 0 也将被传输) <8> HDOP 水 平 精 度 因 子 ( 0.5~99.9 )<9> 海拔高度( -9999.9~99999.9 )<10> 地球椭球面相对 大地水准面的高度<11> 差分时间(从最 近一次接收到差分信号开始的秒 数,如果不是差分定位将为空) <12> 差分站 ID 号 0000~1023 (前面的 0 也将被传输,如 果不是差分定 位将为空)2、 GPS DOP and Active Satellites ( GSA ) 当前 卫 星 信 息$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 、 GPS Satellites in View( GSV )可见卫星信息$GPGSV,<1>,v2>,v3>,v4>,v5>,v6>,<7>,v4>,v5>,v6>,v7>*hhvCR>vLF>v1> GSV语句的总数v2> 本 句GSV 的 编 号<3> 可见卫星的总数(00~12 , 前面的 0 也将被传输)<4> PRN 码(伪随机噪声码) (01~32 , 前面的 0 也将被传输)<5> 卫星仰角( 00~90 度, 前面的 0 也将被传输)<6> 卫星方位角(000~359 度, 前面的 0 也将被传输)<7> 信噪比( 00~99dB , 没有跟踪到卫星时为空 , 前面的 0也 将被传输)注: <4>,<5>,<6>,<7> 信息将按照每颗卫星进行循环显示, 每条 GSV 语句最多可以显示 4 颗卫 星的信息其他 卫星信息将在 下一序列的 NMEA0183 语句中输出4、 Recommended Minimum Specific GPS/TRANSIT Data (RMC ) 推荐定位 信息$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。