基于python的gps数据解析
基于python的gps数据解析
gps从卫星接收信号后将其转出成一定格式的数据，按照这种格式写入到内存中特定的txt文本中。
其中有以下几种格式：
data="$GPGGA,121253.000,3937.3090,N,11611.6057,E,1,06,1.2,44.6,M,-5.7,M,0000*72’
data="$GPGSV,3,3,10,29,07,074,30,07,163,28*7D "
data= “223610,13,04,05,00,29,25,26,00,29,39,36,25,22,22,26,00,23,33,25,31,00,39,30,00,00”
分别对应
- ‘UTC时间’,‘定位状态’,‘纬度’,‘纬度半球’,‘经度’,‘经度半球’,‘地面速率’,‘地面航向’, ‘UTC日期’,‘磁偏角’,‘磁偏角方向’
2.GSV语句总数’,‘GSV编号’,‘可见卫星’,‘卫星编号’,‘卫星仰角’,‘卫星方位角’,‘信噪比’,‘卫星编号’,‘卫星仰角’,‘卫星方位角’,‘信噪比’,‘卫星编号’,‘卫星仰角’,‘卫星方位角’,‘信噪比’,‘卫星编号’,‘卫星仰角’,‘卫星方位角’,‘信噪比’
3.时间，卫星总数，每个卫星数量，卫星信号强度
若解析以上格式的信号，可以说比较简单：
- python file = open(“test.txt”, “r”) 打开文本，按照每一行进行遍历
GPS = open(r"./GPS.txt", "r") # 只读方式打开
print("open", GPS_RAW.name, "successful!")
_head = "$GNGGA"
_head2 = "$GPGSV"
#cnt=0
# 文件写入到txt
res_file = open("result.txt", "w+") # 追加存入txt
for line in GPS_RAW.readlines():
line = line.strip()
- 用分隔符函数 line.split(",")进行分割开，存入列表
l = line.split(",")
- 取列表的每一行第一个元素进行头字符匹配判定解析的是哪一行
_head2 == line[0:6]
数据解析
这里着重说一下数据解析遇到的问题:
- 转化utc时间要每个小时加8，但要防止超过24小时，所以只需要time=(T+8)%24
- 经纬度转化根据公式转化。（问度娘）
- 最重要的是解析对于代码稳定性和兼容性是一个挑战。分别有以下几种情况：
1.对于解析的数据，上述data3这种数据，没有帧头，只能按固定行查找，但是有时候会出现gps信号弱，不解析，偶尔这一行不存在，导致下面串行。（解决办法见代码）
2.数据中间突然乱码导致数据转化出错，程序终止
3.某个地方没有信号，导致出现空行，导致程序出错
4.出现重复的两行，然后按行查找出现错位
以上都是需要去解决的
实际遇到很多问题，但最终都解决了，目前已打包exe，可自动解析文本转化成excle表格（带表头哦）
下面贴出代码：
本程序用到python的csv模块 openpyxl
import string
import csv
GPS_RAW = open(r"./GPS_RAW.txt", "r") # 只读方式打开
print("open", GPS_RAW.name, "successful!")
_head = "$GNGGA"
_head2 = "$GPGSV"
flag = False
#cnt=0
# 文件写入到txt
res_file = open("result.txt", "w+") # 追加存入txt
for line in GPS.readlines():
line = line.strip()
l = line.split(",")
# print(line[0:6])
if((line[0:3].isdigit() or _head2 == line[0:6]) and len(l)>9):
if(_head2 == line[0:6]):
SUM = int(l[2])+int(l[3])+int(l[4])
Best = l[4:]
Best.sort(reverse=True)
if(flag == True):
Effect_data2 = str(SUM)+';'+str(l[2])+';'+str(l[3])+';'+str(l[4])+';'+str(
Best[0])+';'+str(Best[1])+';'+str(Best[2])+';'+str(Best[3])+'\n' # 格式转化 方便处理
res_file.write(Effect_data2)
flag = False
else:
Effect_data2 ="0"
print(Effect_data2)
else:
SUM = int(l[1])+int(l[2])+int(l[3])
Best = l[3:]
Best.sort(reverse=True)
if(flag == True):
Effect_data2 = str(SUM)+';'+str(l[1])+';'+str(l[2])+';'+str(l[3])+';'+str(
Best[0])+';'+str(Best[1])+';'+str(Best[2])+';'+str(Best[3])+'\n' # 格式转化 方便处理
res_file.write(Effect_data2)
flag = False
else:
Effect_data2 ="0"
print(Effect_data2)
if _head == line[0:6]: # 帧头匹配成功
str_temp = line # 将要用到的串
Data_result = str_temp.split(",") # 串转化列表，便于操作
##分离数据##
_time = Data_result[1] # 时间
str1=Data_result[2]
if(str1[:2].isdigit() and len(Data_result)==15):
_latitude = float(Data_result[2]) # 纬度
_longitude = float(Data_result[4]) # 经度
_Clock = int(_time[0:2])
_Minute = _time[2:4]
_Second = _time[4:6]
flag_1=False
else:
_latitude=0
_longitude=0
_Clock = 0
_Minute = "0"
_Second = "0"
flag_1=True
#************分离时，分，秒*********#
# print(_Clock)
# print(_Minute)
# print(_Second) #测试
_Clock = _Clock+8 # UTC时间转化
if(_Clock >= 24):
_Clock = _Clock % 24 # 防止超过24
_Clock = str(_Clock)
Effect_time = _Clock+':'+_Minute+':'+_Second # 最终获得时间
Effect_latitude = int(_latitude/100)+((_latitude % 100)/60) # 最终获得纬度
Effect_longitude = int(_longitude/100)+((_longitude % 100)/60) # 最终获经度
Effect_data1 = str(Effect_latitude)+';' + \
str(Effect_longitude)+';'+Effect_time+';'
if(flag == False and flag_1==False):
res_file.write(Effect_data1)
res_file.flush()
flag = True
# cnt=cnt+1
# print(cnt)
res_file.close()
GPS_RAW.close()
with open('./result/result.csv', 'w+', newline='') as csvfile:
spamwriter = csv.writer(csvfile, dialect='excel')
spamwriter.writerow(["纬度", "经度", "北京时间", "总卫星数", "GPS",
"北斗", "格洛纳斯", "最佳卫星1", "最佳卫星2", "最佳卫星3", "最佳卫星4"])
# 读要转换的txt文件，文件每行各词间以字符分隔]
with open('result.txt', 'r', encoding='utf-8') as filein:
for line in filein:
line_list = line.strip('\n').split(';') # 我这里的数据之间是以 ; 间隔的
if(len(line_list)>6):
spamwriter.writerow(line_list)
print('''
**************************
##########################
*******转换完成！！*******
##########################
**************************
''')
input()