NMEA-0183协议介绍以及常见报文解析

2024-03-12 04:44

本文主要是介绍NMEA-0183协议介绍以及常见报文解析,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

介绍

NMEA 协议是一种用于海上和航空领域的数据通信协议。它的全称是 National Marine Electronics Association (美国国家海洋电子协会),是一种标准化的数据格式,用于传输位置、速度、时间等信息。在船舶导航和 GPS 接收器中经常使用 NMEA 协议来实现设备之间的数据交换和通信。NMEA 协议最常见的是 0183 版本,除此还有其他版本:

1. NMEA 0183: 这是最常见和广泛使用的NMEA协议版本,定义了一系列标准数据格式,用于在不同海洋电子设备之间进行数据交换,如GPS接收器、雷达、自动驾驶系统等。2. NMEA 2000: 这是 NMEA 协议的更新版本,也称为 NMEA 2000,采用基于控制器局域网(CAN)的通信协议,提供更高的数据传输速度和更好的可靠性,用于连接船舶上的各种电子设备。3. NMEA 0183 HS: 这是NMEA 0183协议的高速版本,用于支持更快的数据传输速度,适用于需要更高精度和更快更新率的应用。

本文主讲 NMEA 0183 版本,0183协议有多个版本包括 V1.0、V1.5、V2.0、V3.0 和最新的 V4.11 ,等等,协议向前兼容。

由于未找到 4.11 版本,本文主要讲 4.10 版本,协议结构来源参考英文原版《NMEA 0183-Standard for Interfacing Marine Electronic Devices(June 2012 VERSION 4.10)》。

本文主要介绍整体的协议结构组成和常见的 NMEA 报文,NMEA 还包含了其他大量的报文格式,但相对都少用,有兴趣的可以去看原版协议。

帧格式和分类

协议帧说明

$aaccc ,ddd ,ddd ,...... ,ddd*hh<CR><LF>1、“$”——帧命令起始位
2、aaccc——地址域,前两位为识别符,后三位为语句名
3、ddd...ddd——数据
4、“*”——校验和前缀
5、hh——校验和(check sum),$与*之间所有字符ASCII码的校验和(各字节做异或运算,得到校验和后,在转换16进制格式的ASCII字符。)
6<CR><LF>——CR(Carriage  Return)+ LF (Line Feed)帧结束,回车换行。

NMEA 协议可以分为通用语句专用语句

分类-通用语句

通用语句包括:GGA、RMC、GSV、GSA、VTG、GLL、ZDA 、TXT 等,GPS 系统还含有一些未在此列出的其它信号,这里不多做列举。

通用语句还需要加上所使用的定位系统前缀,具体如下表:

GNSS 系统GNSS系统发送器标识(NMEA3.01)GNSS系统发送器标识(V4.1)
GalileoGAGA
BeiDouBDGB
GPSGPGP
QZSSGPGQ
NAVICIRGI
GLONASSGLGL
Combination of Multiple Satellite SystemsGNGN

分类-专用语句

专用语句是各个接收机生产商自定义的语句,以$P开头,如$PSTM、$PMTK、$PQ等。

$PMTK104*37 	
$PQEPE,W,1,1*2A

本文只介绍通用的语句,下面对几个常见的语句进行解析介绍。

GGA-GPS定位信息

GGA(Global Positioning System Fix Data)GPS 定位信息,格式如下:

$XXGGA,<1>,<2>,<3>,<4>,<5>,<6>,<7>,<8>,<9>,M,<10>,M,<11>,<12>*hh<CR><LF>
<1> UTC 时间,hhmmss(时分秒)格式,和北京时间差 8 个小时。
<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=单点定位,2=SBAS 差分定位,4=RTK 固定解,5=RTK 浮点解,6=惯导定位,7=手动输入模式,8=模拟模式
<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)M :单位,米
<10> 地球椭球面相对大地水准面的高度M :单位,米
<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)

例子:

$GPGGA,1661229.478,3723.2475,N,12158.3416,W,1,07,1.0,9.0,M,7.3,M,,0000*18

RMC-推荐定位信息

RMC(Recommended Minimum Specific GNSS Data)推荐定位信息,4.10 相比 3.0增加<13>导航状态标识字段,具体格式如下:

// 3.0
$XXRMC,<1>,<2>,<3>,<4>,<5>,<6>,<7>,<8>,<9>,<10>,<11>,<12>*hh<CR><LF>
// 4.1
$XXRMC,<1>,<2>,<3>,<4

这篇关于NMEA-0183协议介绍以及常见报文解析的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!



http://www.chinasem.cn/article/800170

相关文章

Java的IO模型、Netty原理解析

《Java的IO模型、Netty原理解析》Java的I/O是以流的方式进行数据输入输出的,Java的类库涉及很多领域的IO内容:标准的输入输出,文件的操作、网络上的数据传输流、字符串流、对象流等,这篇... 目录1.什么是IO2.同步与异步、阻塞与非阻塞3.三种IO模型BIO(blocking I/O)NI

Python 中的异步与同步深度解析(实践记录)

《Python中的异步与同步深度解析(实践记录)》在Python编程世界里,异步和同步的概念是理解程序执行流程和性能优化的关键,这篇文章将带你深入了解它们的差异,以及阻塞和非阻塞的特性,同时通过实际... 目录python中的异步与同步:深度解析与实践异步与同步的定义异步同步阻塞与非阻塞的概念阻塞非阻塞同步

MySQL中慢SQL优化的不同方式介绍

《MySQL中慢SQL优化的不同方式介绍》慢SQL的优化,主要从两个方面考虑,SQL语句本身的优化,以及数据库设计的优化,下面小编就来给大家介绍一下有哪些方式可以优化慢SQL吧... 目录避免不必要的列分页优化索引优化JOIN 的优化排序优化UNION 优化慢 SQL 的优化,主要从两个方面考虑,SQL 语

java常见报错及解决方案总结

《java常见报错及解决方案总结》:本文主要介绍Java编程中常见错误类型及示例,包括语法错误、空指针异常、数组下标越界、类型转换异常、文件未找到异常、除以零异常、非法线程操作异常、方法未定义异常... 目录1. 语法错误 (Syntax Errors)示例 1:解决方案:2. 空指针异常 (NullPoi

C++常见容器获取头元素的方法大全

《C++常见容器获取头元素的方法大全》在C++编程中,容器是存储和管理数据集合的重要工具,不同的容器提供了不同的接口来访问和操作其中的元素,获取容器的头元素(即第一个元素)是常见的操作之一,本文将详细... 目录一、std::vector二、std::list三、std::deque四、std::forwa

Redis中高并发读写性能的深度解析与优化

《Redis中高并发读写性能的深度解析与优化》Redis作为一款高性能的内存数据库,广泛应用于缓存、消息队列、实时统计等场景,本文将深入探讨Redis的读写并发能力,感兴趣的小伙伴可以了解下... 目录引言一、Redis 并发能力概述1.1 Redis 的读写性能1.2 影响 Redis 并发能力的因素二、

Spring MVC使用视图解析的问题解读

《SpringMVC使用视图解析的问题解读》:本文主要介绍SpringMVC使用视图解析的问题解读,具有很好的参考价值,希望对大家有所帮助,如有错误或未考虑完全的地方,望不吝赐教... 目录Spring MVC使用视图解析1. 会使用视图解析的情况2. 不会使用视图解析的情况总结Spring MVC使用视图

C++中函数模板与类模板的简单使用及区别介绍

《C++中函数模板与类模板的简单使用及区别介绍》这篇文章介绍了C++中的模板机制,包括函数模板和类模板的概念、语法和实际应用,函数模板通过类型参数实现泛型操作,而类模板允许创建可处理多种数据类型的类,... 目录一、函数模板定义语法真实示例二、类模板三、关键区别四、注意事项 ‌在C++中,模板是实现泛型编程

Python实现html转png的完美方案介绍

《Python实现html转png的完美方案介绍》这篇文章主要为大家详细介绍了如何使用Python实现html转png功能,文中的示例代码讲解详细,感兴趣的小伙伴可以跟随小编一起学习一下... 1.增强稳定性与错误处理建议使用三层异常捕获结构:try: with sync_playwright(

Java使用多线程处理未知任务数的方案介绍

《Java使用多线程处理未知任务数的方案介绍》这篇文章主要为大家详细介绍了Java如何使用多线程实现处理未知任务数,文中的示例代码讲解详细,感兴趣的小伙伴可以跟随小编一起学习一下... 知道任务个数,你可以定义好线程数规则,生成线程数去跑代码说明:1.虚拟线程池:使用 Executors.newVir