GPS的NMEA数据解析

         NMEA是一套定义接收机输出的标准信息,有几种不同的格式,每种都是独立相关的ASCII格式,逗点隔开数据流,数据流长度从30-100字符不等,通常以每秒间隔选择输出,最常用的格式为"GGA",它包含了定位时间,纬度,经度,高度,定位所用的卫星数,其他的有速度,跟踪,日期等。

        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,说明如下:

$GPGGA(定位信息)
eg:$GPGGA,092204.999,4250.5589,S,14718.5084,E,1,04,24.4,19.7,M,,,,0000*1F
$GPGSA(当前卫星信息)
eg:$GPGSA,A,3,01,20,19,13,,,,,,,,,40.4,24.4,32.2*0A
$GPGSV(可见卫星信息)
eg:$GPGSV,3,1,10,20,78,331,45,01,59,235,47,22,41,069,,13,32,252,45*70
$GPVTG(地面速度信息)
eg:$GPVTG,89.68,T,,M,0.00,N,0.0,K*5F
$GPGLL(地理定位信息)
$GPGLL,4250.5589,S,14718.5084,E,092204.999,A*2D

        以下以代码段来说明$GPGGA的解析过程,其他类推。假设已从串口读到字符串。

(1)结构体信息

typedef struct{
	int year;  
	int month; 
	int day;
	int hour;
	int minute;
	int second;
}date_time;

typedef struct{
	 date_time D;//时间
	 char status;  		//接收状态
	 double	latitude;   //纬度
	 double longitude;  //经度
	 char NS;           //南北极
	 char EW;           //东西
	 double speed;      //速度
	 double high;       //高度
}GPS_INFO;

(2)得到指定序号的逗号位置,以解析各个定义段

static int GetComma(int num,char *str)
{
	int i,j=0;
	int len=strlen(str);
	for(i=0;i

        得到精度纬度等高精度数据

static double get_double_number(char *s)
{
	char buf[128];
	int i;
	double rev;
	i=GetComma(1,s);    //得到数据长度
	strncpy(buf,s,i);
	buf[i]=0;			//加字符串结束标志
	rev=atof(buf);		//字符串转float
	return rev;
}

        将世界时转换为北京时间

static void UTC2BTC(date_time *GPS)
{
//***************************************************
//如果秒号先出,再出时间数据,则将时间数据+1秒
		GPS->second++; //加一秒
		if(GPS->second>59){
			GPS->second=0;
			GPS->minute++;
			if(GPS->minute>59){
				GPS->minute=0;
				GPS->hour++;
			}
		}	

//***************************************************
		GPS->hour+=8;		//北京时间跟UTC时间相隔8小时
		if(GPS->hour>23)
		{
			GPS->hour-=24;
			GPS->day+=1;
			if(GPS->month==2 ||GPS->month==4 ||GPS->month==6 ||GPS->month==9 ||GPS->month==11 ){
				if(GPS->day>30){			//上述几个月份是30天每月,2月份还不足30
			   		GPS->day=1;
					GPS->month++;
				}
			}
			else{
				if(GPS->day>31){			//剩下的几个月份都是31天每月
			   		GPS->day=1;
					GPS->month++;
				}
			}
			if(GPS->year % 4 == 0 ){//
		   		if(GPS->day > 29 && GPS->month ==2){		//闰年的二月是29天
		   			GPS->day=1;
					GPS->month++;
				}
			}
			else{
		   		if(GPS->day>28 &&GPS->month ==2){		//其他的二月是28天每月
		   			GPS->day=1;
					GPS->month++;
				}
			}
			if(GPS->month>12){
				GPS->month-=12;
				GPS->year++;
			}		
		}
}

(3)解析GPS数据,以line作为传入的字符串数据,GPS是待赋值的全局变量。以下第一行是字符顺序号

//0      7  0   4 6   0     6 8 0        90         0  3      0        9  
//$GPRMC,091400,A,3958.9870,N,11620.3278,E,000.0,000.0,120302,005.6,W*62
//$GPGGA,091400,3958.9870,N,11620.3278,E,1,03,1.9,114.2,M,-8.3,M,,*5E

void gps_parse(char *line,GPS_INFO *GPS)
{
	int i,tmp,start,end;
	char c;
	char* buf=line;
	c=buf[5];

	if(c=='C'){//"GPRMC"
		GPS->D.hour   =(buf[ 7]-'0')*10+(buf[ 8]-'0');
		GPS->D.minute =(buf[ 9]-'0')*10+(buf[10]-'0');
		GPS->D.second =(buf[11]-'0')*10+(buf[12]-'0');
		tmp = GetComma(9,buf);		//得到第9个逗号的下一字符序号
		GPS->D.day    =(buf[tmp+0]-'0')*10+(buf[tmp+1]-'0');
		GPS->D.month  =(buf[tmp+2]-'0')*10+(buf[tmp+3]-'0');
		GPS->D.year   =(buf[tmp+4]-'0')*10+(buf[tmp+5]-'0')+2000;
		//------------------------------
		GPS->status   =buf[GetComma(2,buf)];		//状态
		GPS->latitude =get_double_number(&buf[GetComma(3,buf)]);	//纬度
		GPS->NS       =buf[GetComma(4,buf)];				//南北纬
		GPS->longitude=get_double_number(&buf[GetComma(5,buf)]);	//经度
		GPS->EW       =buf[GetComma(6,buf)];				//东西经
		UTC2BTC(&GPS->D);						//转北京时间
	}
	if(c=='A'){ //"$GPGGA"
		GPS->high     = get_double_number(&buf[GetComma(9,buf)]);
		
	}
}

       显示解析结果

void show_gps(GPS_INFO *GPS)
{
	printf("DATE     : %ld-%02d-%02d \n",GPS->D.year,GPS->D.month,GPS->D.day);
	printf("TIME     :  %02d:%02d:%02d \n",GPS->D.hour,GPS->D.minute,GPS->D.second);
	printf("Latitude : %10.4f %c\n",GPS->latitude,GPS->NS);	
	printf("Longitude: %10.4f %c\n",GPS->longitude,GPS->EW);	
	printf("high     : %10.4f \n",GPS->high);	
	printf("STATUS   : %c\n",GPS->status);	
}

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