常用NMEA-0183語句字段定義解釋
2007-01-18 16:02
NMEA協議是為了在不同的GPS（全球定位系統）導航設備中建立統一的BTCM（海事無線電技術委員會）標準，由美國國家海洋電子協會（NMEA-The National Marine Electronics Associa-tion）制定的一套通訊協議。GPS接收機根據NMEA-0183協議的標準規范，將位置、速度等信息通過串口傳送到PC機、PDA等設備。   
NMEA-0183協議是GPS接收機應當遵守的標準協議，也是目前GPS接收機上使用最廣泛的協議，大多數常見的GPS接收機、GPS數據處理軟件、導航軟件都遵守或者至少兼容這個協議。 
不過，也有少數廠商的設備使用自行約定的協議比如GARMIN的GPS設備（部分GARMIN設備也可以輸出兼容NMEA-0183協議的數據）。軟件方面，我們熟知的Google Earth目前也不支持NMEA-0183協議，但Google Earth已經聲明會盡快實現對NMEA-0183協議的兼容。呵呵，除非你確實強壯到可以和工業標準分庭抗禮，否則你就得服從工業標準。 
NMEA-0183協議定義的語句非常多，但是常用的或者說兼容性最廣的語句只有$GPGGA、$GPGSA、$GPGSV、$GPRMC、$GPVTG、$GPGLL等。下面給出這些常用NMEA-0183語句的字段定義解釋。 
$GPGGA 
例：$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定位信息 
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準面的高度  
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

GPS定位的數據格式--NMEA－0183數據格式
                                       
NMEA－0183是美國國家海洋電子協會為海用電子設備制定的標準格式。


NMEA－0183是美國國家海洋電子協會為海用電子設備制定的標準格式。它是在過去海用電子設備的標準格式0180和0182的
基礎上，增加了GPS接收機輸出的內容而完成的。目前廣泛采用的是Ver 2.00版本�，F在除少數GPS接收機外，幾乎所有的
接收機均采用了這一格式。為了有效地開發GPS－OEM芯片，必須熟練掌握這一格式。因此，下面介紹兩種最常用的GN－77N
輸出語句格式。
a.GPS固定數據輸出語句(＄GPGGA)
    這是一幀GPS定位的主要數據，也是使用最廣的數據。
    為了便于理解，下面舉例說明＄GPGGA語句各部分的含義。例1是用GN－77N和筆者開發的軟硬件接口，在筆者所在地接
收到的＄GPGGA語句的內容。
    例1：＄GPGGA，050901，3931.4449，N，11643.5123，E，1，07，1.4，76.2，M，－7.0，M，，＊65
    其標準格式為：
    ＄GPGGA，(1)，(2)，(3)，(4)，(5)，(6)，(7)，(8)，(9)，M，(10)，M，(11)，(12)＊hh(CR)(LF)
    各部分所對應的含義為：
    (1)定位UTC時間：05時09分01秒
　　(2)緯度(格式ddmm.mmmm:即dd度，mm.mmmm分)；
　　(3)N/S(北緯或南緯)：北緯39度31.4449分；
　　(4)經度(格式dddmm.mmmm：即ddd度，mm.mmmm分)；
　　(5)E/W(東經或西經)：東經116度43.5123分；
　　(6)質量因子(0=沒有定位，1=實時GPS，2=差分GPS)：1=實時GPS；
　　(7)可使用的衛星數(0～8)：可使用的衛星數=07；
　　(8)水平精度因子(1.0～99.9)；水平精度因子=1.4；
  　(9)天線高程(海平面，－9999.9～99999.9，單位：m)；天線高程=76.2m);
　　(10)大地橢球面相對海平面的高度(－999.9～9999.9，單位：m):－7.0m;
　　(11)差分GPS數據年齡，實時GPS時無:無;
　　(12)差分基準站號(0000～1023)，實時GPS時無:無;
　�。�總和校驗域；
　　hh 總和校驗數:65
　　(CR)(LF)回車，換行。
b.可視衛星狀態輸出語句(＄GPGSV)
　　例2：＄GPGSV，2，1，08，06，33，240，45，10，36，074，47，16，21，078，44，17，36，313，42＊78
　　標準格式：
　　＄GPGSV，(1)，(2)，(3)，(4)，(5)，(6)，(7)，...(4),(5)，(6)，(7)＊hh(CR)(LF)
　　各部分含義為：
　　(1)總的GSV語句電文數；2;(2)當前GSV語句號:1;
　　(3)可視衛星總數:08;
　　(4)衛星號:06;
　　(5)仰角(00～90度):33度;S
　　(6)方位角(000～359度):240度;
　　(7)信噪比(00～99dB):45dB(后面依次為第10，16，17號衛星的信息);
　�。�總和校驗域；
　　hh 總和校驗數:78;
　　(CR)(LF)回車，換行。
　　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： 
　　(4)－衛星號，(5)－仰角，(6)－方位角，(7)－信噪比。