NMEA协议详解

NMEA协议详解2017/9/11NMEA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-TheNationalMarineElectronicsAssociations）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。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（部分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GoogleEarth目前也不支持NMEA-0183协议，但GoogleEarth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，否则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、$GPGSV、$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*hhCRLF1UTC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）6GPS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）8HDOP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$GPGSA,1,2,3,3,3,3,3,3,3,3,3,3,3,3,4,5,6*hhCRLF1模式，M=手动，A=自动2定位类型，1=没有定位，2=2D定位，3=3D定位3PRN码（伪随机噪声码），正在用于解算位置的卫星号（01~32，前面的0也将被传输）。4PDOP位置精度因子（0.5~99.9）5HDOP水平精度因子（0.5~99.9）6VDOP垂直精度因子（0.5~99.9）3、GPSSatellitesinView（GSV）可见卫星信息$GPGSV,1,2,3,4,5,6,7,…4,5,6,7*hhCRLF1GSV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）4PRN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$GPRMC,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12*hhCRLF1UTC时间，hhmmss（时分秒）格式2定位状态，A=有效定位，V=无效定位3纬度ddmm.mmmm（度分）格式（前面的0也将被传输）4纬度半球N（北半球）或S（南半球）5经度dddmm.mmmm（度分）格式（前面的0也将被传输）6经度半球E（东经）或W（西经）7地面速率（000.0~999.9节，前面的0也将被传输）8地面航向（000.0~359.9度，以真北为参考基准，前面的0也将被传输）9UTC日期，ddmmyy（日月年）格式10磁偏角（000.0~180.0度，前面的0也将被传输）11磁偏角方向，E（东）或W（西）12模式指示（仅NMEA01833.00版本输出，A=自主定位，D=差分，E=估算，N=数据无效）5、TrackMadeGoodandGroundSpeed（VTG）地面速度信息$GPVTG,1,T,2,M,3,N,4,K,5*hhCRLF1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$GPGLL,1,2,3,4,5,6,7*hhCRLF1纬度ddmm.mmmm（度分）格式（前面的0也将被传输）2纬度半球N（北半球）或S（南半球）3经度dddmm.mmmm（度分）格式（前面的0也将被传输）4经度半球E（东经）或W（西经）5UTC时间，hhmmss（时分秒）格式6定位状态，A=有效定位，V=无效定位7模式指示（仅NMEA01833.00版本输出，A=自主定位，D=差分，E=估算，N=数据无效）二、GARMIN定义的语句7、EstimatedErrorInformation（PGRME）估计误差信息$PGRME,1,M,2,M,3,M*hhCRLF1HPE（水平估计误差），0.0~999.9米2VPE（垂直估计误差），0.0~999.9米3EPE（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*hhCRLF1GPS周数（0~1023）2GPS秒数（0~604799）3UTC日期，ddmmyy（日月年）格式4UTC时间，hhmmss（时分秒）格式5GPS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.