GNSS输出NEMA协议详情解析汇报.doc

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1、wordGNSS导航芯片输出NEMA协议解析1NEMA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 Electronics Associa-tion制定的一套通讯协议。GPS接收机根据NMEA-0183协议的标准规X，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-018

2、3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，明确该语句为Global Positioning System Fix DataGGAGPS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如此补0

3、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如此补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前导位数不足如此补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前导位数不足如此补0，如果不是差分定位将为空字段13：校验值

4、$GPGSA例：$GPGSA,A,3,01,20,19,13,40.4,24.4,32.2*0A字段0：$GPGSA，语句ID，明确该语句为GPS DOP and Active SatellitesGSA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前导位数不足如此补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前导位数不足如此补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前导位数不足如此补0字段

5、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前导位数不足如此补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前导位数不足如此补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前导位数不足如此补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前导位数不足如此补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前导位数不足如此补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前导位数不足如此补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

6、前导位数不足如此补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前导位数不足如此补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前导位数不足如此补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，明确该语句为GPS Satellites in

7、ViewGSV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前导位数不足如此补0字段4：PRN 码伪随机噪声码01 - 32前导位数不足如此补0字段5：卫星仰角00 - 90度前导位数不足如此补0字段6：卫星方位角00 - 359度前导位数不足如此补0字段7：信噪比0099dbHz字段8：PRN 码伪随机噪声码01 - 32前导位数不足如此补0字段9：卫星仰角00 - 90度前导位数不足如此补0字段10：卫星方位角00 - 359度前导位数不足如此补0字段11：信噪比0099dbHz字段12：P

8、RN 码伪随机噪声码01 - 32前导位数不足如此补0字段13：卫星仰角00 - 90度前导位数不足如此补0字段14：卫星方位角00 - 359度前导位数不足如此补0字段15：信噪比0099dbHz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 DataGGAGPS定位信息$GPGGA,M,M,*hh UTC时间，hhmmss时分秒格式纬度ddmm.mmmm度分格式前面的0也将被传输纬度半球N北半球或S南半球经度dddmm.mmmm度分格式前面的0也将被传输经度半球E东经或W西经 GPS状态：0=未定位，1=非

9、差分定位，2=差分定位，6=正在估算正在使用解算位置的卫星数量0012前面的0也将被传输 HDOP水平精度因子0.599.9 海拔高度-9999.999999.9 地球椭球面相对大地水准面的高度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差分站ID号00001023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 SatellitesGSA当前卫星信息$GPGSA,*hh 模式，M=手动，A=自动定位类型，1=没有定位，2=2D定位，3=3D定位 PRN码伪随机噪声码，正在用于解算位置的卫星号0132，前面的0也将被传输。 PD

10、OP位置精度因子0.599.9 HDOP水平精度因子0.599.9 VDOP垂直精度因子0.599.93、 GPS Satellites in ViewGSV可见卫星信息$GPGSV,*hh GSV语句的总数本句GSV的编号可见卫星的总数0012，前面的0也将被传输 PRN码伪随机噪声码0132，前面的0也将被传输卫星仰角0090度，前面的0也将被传输卫星方位角000359度，前面的0也将被传输信噪比0099dB，没有跟踪到卫星时为空，前面的0也将被传输注：,信息将按照每颗卫星进展循环显示，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

11、。4、 Remended Minimum Specific GPS/TRANSIT DataRMC推荐定位信息$GPRMC,*hh UTC时间，hhmmss时分秒格式定位状态，A=有效定位，V=无效定位纬度ddmm.mmmm度分格式前面的0也将被传输纬度半球N北半球或S南半球经度dddmm.mmmm度分格式前面的0也将被传输经度半球E东经或W西经地面速率000.0999.9节，前面的0也将被传输地面航向000.0359.9度，以真北为参考基准，前面的0也将被传输 UTC日期，ddmmyy日月年格式磁偏角000.0180.0度，前面的0也将被传输磁偏角方向，E东或W西模式指示

12、仅NMEA0183 3.00版本输出，A=自主定位，D=差分，E=估算，N=数据无效5、 Track Made Good and Ground SpeedVTG地面速度信息$GPVTG,T,M,N,K,*hh 以真北为参考基准的地面航向000359度，前面的0也将被传输以磁北为参考基准的地面航向000359度，前面的0也将被传输地面速率000.0999.9节，前面的0也将被传输地面速率0000.01851.8公里/小时，前面的0也将被传输模式指示仅NMEA0183 3.00版本输出，A=自主定位，D=差分，E=估算，N=数据无效6、 Geographic PositionGLL定位地理

13、信息$GPGLL,*hh 纬度ddmm.mmmm度分格式前面的0也将被传输纬度半球N北半球或S南半球经度dddmm.mmmm度分格式前面的0也将被传输经度半球E东经或W西经 UTC时间，hhmmss时分秒格式定位状态，A=有效定位，V=无效定位模式指示仅NMEA0183 3.00版本输出，A=自主定位，D=差分，E=估算，N=数据无效二、 GARMIN定义的语句7、 Estimated Error InformationPGRME估计误差信息$PGRME,M,M,M*hh8、 GPS Fix Data SentencePGRMFGPS定位信息$PGRMF,*hh GPS周数01023

14、 GPS秒数0604799 UTC日期，ddmmyy日月年格式 UTC时间，hhmmss时分秒格式 GPS跳秒数纬度ddmm.mmmm度分格式前面的0也将被传输纬度半球N北半球或S南半球经度dddmm.mmmm度分格式前面的0也将被传输经度半球E东经或W西经模式，M=手动，A=自动定位类型，0=没有定位，1=2D定位，2=3D定位地面速率01851公里/小时地面航向000359度，以真北为参考基准 PDOP位置精度因子09，四舍五入取整 TDOP时间精度因子09，四舍五入取整9、 Map DatumPGRMM坐标系统信息$PGRMM,*hh 当前使用的坐标系名称数据长度可变，如

15、“WGS 84注：该信息在与MapSource进展实时连接的时候使用。10、 Sensor Status InformationPGRMT工作状态信息$PGRMT,*hh 产品型号和软件版本数据长度可变，如“GPS 15L/15H VER 2.05 ROM校验测试，P=通过，F=失败接收机不连续故障，P=通过，F=失败存储的数据，R=保持，L=丢失时钟的信息，R=保持，L=丢失振荡器不连续漂移，P=通过，F=检测到过度漂移数据不连续采集，C=正在采集，如果没有采集如此为空 GPS接收机温度，单位为摄氏度 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

16、率无关。11、 3D velocity InformationPGRMV三维速度信息$PGRMV,*hh12、 DGPS Beacon InformationPGRMB信标差分信息$PGRMB,K,*hh 信标站频率0.0，283.5325.0kHz，间隔为0.5kHz 信标比特率0，25，50，100或200bps SNR信标信号信噪比031 信标数据质量0100 与信标站的距离，单位为公里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=正在扫描差分源，R=RTCM，W=WAAS，N=非差分定位差分状态，A=自动，W=仅为WAAS，R=仅为RTCM，N=

18、 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 = 123.4

19、m/s)V | - - -e | 南/北速度方向 1 S 或 Nl |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 = 123.4 m/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 = 12.34 m/s) - - - 句尾完毕符 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-01

20、83数据协议是一个比拟复杂的多样的格式，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,

21、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$GPGSV,3,3,10,29,07,074,30,07,163,28*7D说明：NMEA0183格式以“$开始，主要语句有GPGGA，GPVTG，GPRMC等1、 GPS DOP and Active SatellitesGSA当前卫星信息$GPGSA,

22、模式：M = 手动， A = 自动。定位型式 1 = 未定位， 2 = 二维定位， 3 = 三维定位。 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。 PDOP位置精度因子0.599.9 HDOP水平精度因子0.599.9 VDOP垂直精度因子0.599.9 Checksum.(检查位). 2、 GPS Satellites in ViewGSV可见卫星信息$GPGSV, ,?, GSV语句的总数本句GSV的编号可见卫星的总数，00 至 12。卫星编号， 01 至 32。卫星仰角， 00 至 90 度。卫星方位角， 000 至 359 度。实际值

23、。讯号噪声比C/No， 00 至 99 dB；无表未接收到讯号。 Checksum.(检查位). 第,项个别卫星会重复出现，每行最多有四颗卫星。其余卫星信息会于次一行出现，假如未使用，这些字段会空白。 3、Global Positioning System Fix DataGGAGPS定位信息$GPGGA,M,M,*hh UTC时间，hhmmss时分秒格式纬度ddmm.mmmm度分格式前面的0也将被传输纬度半球N北半球或S南半球经度dddmm.mmmm度分格式前面的0也将被传输经度半球E东经或W西经 GPS状态：0=未定位，1=非差分定位，2=差分定位，6=正在估算正在使用解算位置

24、的卫星数量0012前面的0也将被传输 HDOP水平精度因子0.599.9 海拔高度-9999.999999.9 地球椭球面相对大地水准面的高度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差分站ID号00001023前面的0也将被传输，如果不是差分定位将为空4、Remended Minimum Specific GPS/TRANSIT DataRMC推荐定位信息$GPRMC,*hh UTC时间，hhmmss时分秒格式定位状态，A=有效定位，V=无效定位纬度ddmm.mmmm度分格式前面的0也将被传输纬度半球N北半球或S南半球经度dddmm.mmmm度分格式前面的

25、0也将被传输经度半球E东经或W西经地面速率000.0999.9节，前面的0也将被传输地面航向000.0359.9度，以真北为参考基准，前面的0也将被传输 UTC日期，ddmmyy日月年格式磁偏角000.0180.0度，前面的0也将被传输磁偏角方向，E东或W西模式指示仅NMEA0183 3.00版本输出，A=自主定位，D=差分，E=估算，N=数据无效5、 Track Made Good and Ground SpeedVTG地面速度信息$GPVTG,T,M,N,K,*hh 以真北为参考基准的地面航向000359度，前面的0也将被传输以磁北为参考基准的地面航向000359度，前面的0

26、也将被传输地面速率000.0999.9节，前面的0也将被传输地面速率0000.01851.8公里/小时，前面的0也将被传输模式指示仅NMEA0183 3.00版本输出，A=自主定位，D=差分，E=估算，N=数据无效对于确定数据准确度和GPS稳定性，卫星的位置是非常重要的信息。既然GPS准确读将被详细地在这两局部介绍，那么这一局部将主要描述卫星位置和信号的强度。卫星二十四小时在轨道上运转着，它们在任一时间、任一地点上都至少有六颗能被用户看到。卫星不断地监测地球，这样就防止出现一些盲点或者卫星无法看到的地方。就像在天空中找星星一样，卫星的位置被表示为一个方位角和高程。如前面所述，方位角为

27、直接水平测量。高程测量如此为一个与水平面的夹角，其中0表示水平，90表示为“天顶或者说是头顶。因此，如果设备说卫星的方位角为45且高程为45，那么卫星现在的位置就是处于水平的东北方向，高度为一半的位置。另外对于卫星位置，设备报告每个卫星的“随机伪代码简称PRC，这个数值用来唯一标示一个卫星。这里有一个关于 $GPGSV 的语句：$GPGSV,3,1,10,24,82,023,40,05,62,285,32,01,62,123,00,17,59,229,28*70每条语句包含四局部内容，例如：第一局部是“24,82,023,40，第二局部是“05,62,285,32等等。每局部的第一个词为P

28、RC，第二个词为卫星高程，跟着为方位角和信号强度。如果这个卫星信息用图来显示，那么就如图 1-1。图 1-1：$GPGSV语句的图形表示，中心点为当前位置，周边的圆标示水平面。2常用NMEA-0183语句字段定义解释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 Electronics Associa-tion制定的一套通讯协议。GPS接收机根据NMEA-0183协议的标准规X，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

29、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。不过，也有少数厂商的设备使用自行约定的协议比如GARMIN的GPS设备局部GARMIN设备也可以输出兼容NMEA-0183协议的数据。软件方面，我们熟知的Google Earth目前也不支持NMEA-0183协议，但Google Earth已经声明会尽快实现对NMEA-0183协议的兼容。呵呵，除非你确实强壮到可以和工业标准分庭抗礼，否如此你就得服从工业标准。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

30、、$GPGSV、$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，明确该语句为Global Positioning System Fix DataGGAGPS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如此补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如此补0字

31、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前导位数不足如此补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前导位数不足如此补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：$G

32、PGSA，语句ID，明确该语句为GPS DOP and Active SatellitesGSA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前导位数不足如此补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前导位数不足如此补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前导位数不足如此补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前导位数不足如此补0字段7：PRN码伪随机噪

33、声码，第5信道正在使用的卫星PRN码编号00前导位数不足如此补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前导位数不足如此补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前导位数不足如此补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前导位数不足如此补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前导位数不足如此补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前导位数不足如此补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前导位数不足如此

34、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前导位数不足如此补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，明确该语句为GPS Satellites in ViewGSV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前导位数不足如此补0字段4：PRN 码伪随机噪声码01 - 32前导

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