GNSS定位協議

GNSS(Global Navigation Satellite System, 全球導航衛星系統)泛指所有的衛星導航系統,包括全球的、區域的和增強的,如美國的GPS、俄羅斯的Glonass、歐洲的Galileo、中國的北斗衛星導航系統,以及相關的增強系統,如美國的WAAS(廣域增強系統)、歐洲的EGNOS(歐洲靜地導航重疊系統)和日本的MSAS(多功能運輸衛星增強系統)等,還涵蓋在建和以後要建設的其他衛星導航系統。國際GNSS系統是個多系統、多層面、多模式的複雜組合系統。

NMEA 0183是美國國家海洋電子協會(National Marine Electronics Association)爲海用電子設備制定的標準格式。目前業已成了GPS導航設備統一的RTCMRadio TechnicalCommission for Maritime services)標準協議。

 

GPGGA(全球定位數據)

GPS固定數據輸出語句,這是一幀GPS定位的主要數據,也是使用最廣的數據。

$GPGGA,<1>,<2>,<3>,<4>,<5>,<6>,<7>,<8>,<9>,<10>,<11>,<12>,<13>,<14>*<15><CR><LF>

<1> UTC時間,格式爲hhmmss.sss

<2> 緯度,格式爲ddmm.mmmm(前導位數不足則補0)。

<3> 緯度半球,NS(北緯或南緯)。

<4> 經度,格式爲dddmm.mmmm(前導位數不足則補0)。

<5> 經度半球,EW(東經或西經)。

<6> 定位質量指示,0=定位無效,1=定位有效。

<7> 使用衛星數量,從0012(前導位數不足則補0)。

<8> 水平精確度,0.599.9

<9> 天線離海平面的高度,-9999.99999.9

<10> 高度單位,M表示單位米。

<11> 大地橢球面相對海平面的高度(-9999.99999.9)。

<12> 高度單位,M表示單位米。

<13> 差分GPS數據期限(RTCM SC-104),最後設立RTCM傳送的秒數量。

<14> 差分參考基站標號,從00001023(前導位數不足則補0)。

<15> 校驗和。

 

GPGSA(衛星PRN數據)

GPS精度指針及使用衛星格式

$GPGSA,<1>,<2>,<3>,<4>,<5>,<6>,<7>,<8>,<9>,<10>,<11>,<12>,<13>,<14>,<15>,<16>,<17>*<18><CR><LF>

<1> 模式2M =手動, A = 自動。

<2> 模式1:定位型式1 =未定位,2 = 二維定位,3 = 三維定位。

<3> 1信道正在使用的衛星PRN碼編號(Pseudo Random Noise,僞隨機噪聲碼),0132(前導位數不足則補0,最多可接收12顆衛星信息)。

<4> 2信道正在使用的衛星PRN碼編號

<5> 3信道正在使用的衛星PRN碼編號

<6> 4信道正在使用的衛星PRN碼編號

<7> 5信道正在使用的衛星PRN碼編號

<8> 6信道正在使用的衛星PRN碼編號

<9> 7信道正在使用的衛星PRN碼編號

<10> 8信道正在使用的衛星PRN碼編號

<11> 9信道正在使用的衛星PRN碼編號

<12> 10信道正在使用的衛星PRN碼編號

<13> 11信道正在使用的衛星PRN碼編號

<14> 12信道正在使用的衛星PRN碼編號

<15> PDOP綜合位置精度因子(0.5 - 99.9

<16> HDOP水平精度因子(0.5 - 99.9

<17> VDOP垂直精度因子(0.5 - 99.9

<18> 校驗和

 

GPGSV(衛星狀態信息)

可視衛星狀態輸出語句

$GPGSV,<1>,<2>,<3>,<4>,<5>,<6>,<7>,...,<4>,<5>,<6>,<7>*<8><CR><LF>

<1> 總的GSV語句電文數。

<2> 當前GSV語句號。

<3> 可視衛星總數,0012

<4> 衛星編號,0132

<5> 衛星仰角,0090度。

<6> 衛星方位角,000359度。實際值。

<7> 信噪比(C/No),0099dB;無表未接收到訊號。

<8> 校驗和。

注:每條語句最多包括四顆衛星的信息,每顆衛星的信息有四個數據項,即:衛星編號、衛星仰角、衛星方位角、信噪比。

 

GPRMC(運輸定位數據)

推薦最小數據量的GPS信息(RecommendedMinimum Specific GPS/TRANSIT Data

$GPRMC,<1>,<2>,<3>,<4>,<5>,<6>,<7>,<8>,<9>,<10>,<11>,<12>*<13><CR><LF>

<1> UTCCoordinated Universal Time)時間,hhmmss(時分秒)格式

<2> 定位狀態,A=有效定位,V=無效定位

<3>Latitude,緯度ddmm.mmmm(度分)格式(前導位數不足則補0

<4> 緯度半球N(北半球)或S(南半球)

<5>Longitude,經度dddmm.mmmm(度分)格式(前導位數不足則補0

<6> 經度半球E(東經)或W(西經)

<7> 地面速率(000.0~999.9節,Knot,前導位數不足則補0

<8> 地面航向(000.0~359.9度,以真北爲參考基準,前導位數不足則補0

<9> UTC日期,ddmmyy(日月年)格式

<10>Magnetic Variation,磁偏角(000.0~180.0度,前導位數不足則補0

<11>Declination,磁偏角方向,E(東)或W(西)

<12> ModeIndicator,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)

<13> 校驗和。

 

GPVTG(地面速度信息)

地面速度信息(GPVTG)

$GPVTG,<1>,T,<2>,M,<3>,N,<4>,K,<5>*hh

<1> 以真北爲參考基準的地面航向(000~359度,前面的0也將被傳輸)

<2> 以磁北爲參考基準的地面航向(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(NMEA0183 3.00版本輸出,A=自主定位,D=差分,E=估算,N=數據無效

nmea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

 

對於通常的情況,大家所關心的定位數據如經緯度、速度、時間、航向等均以“$GPRMC”中獲取得到。

對於GPS北斗雙模模塊的輸出信息:

如果只將BD、GPS衛星用於位置解算,傳送標識符爲BD、GP等;如果使用了兩個系統的衛星取得位置解算,傳送標識符爲GN。

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