NMEA0183标准语句

一、 NMEA0183标准语句
1、 Global Positioning System Fix Data（GGA）GPS定位信息
$GPGGA,<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
<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=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）
<8> HDOP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、 GPS DOP and Active Satellites（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>*hh<CR><LF>
<1> 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
<3> PRN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）。
<4> PDOP位置精度因子（0.5~99.9）
<5> HDOP水平精度因子（0.5~99.9）
<6> VDOP垂直精度因子（0.5~99.9）
3、 GPS Satellites in View（GSV）可见卫星信息
$GPGSV,<1>,<2>,<3>,<4>,<5>,<6>,<7>,…<4>,<5>,<6>,<7>*hh<CR><LF>
<1> GSV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）
<4> PRN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、 Recommended Minimum Specific GPS/TRANSIT Data（RMC）推荐定位信息
$GPRMC,<1>,<2>,<3>,<4>,<5>,<6>,<7>,<8>,<9>,<10>,<11>,<12>*hh<CR><LF>
<1> UTC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）
<9> UTC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NMEA0183 3.00版本输出，A=自主定位，D=差分，E=估算，N=数据无效）
5、 Track Made Good and Ground Speed（VTG）地面速度信息
$GPVTG,<1>,T,<2>,M,<3>,N,<4>,K,<5>*hh<CR><LF>
<1> 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NMEA0183 3.00版本输出，A=自主定位，D=差分，E=估算，N=数据无效）
6、 Geographic Position（GLL）定位地理信息
$GPGLL,<1>,<2>,<3>,<4>,<5>,<6>,<7>*hh<CR><LF>
<1> 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）
<5> UTC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NMEA0183 3.00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、 Estimated Error Information（PGRME）估计误差信息
$PGRME,<1>,M,<2>,M,<3>,M*hh<CR><LF>
<1> HPE（水平估计误差），0.0~999.9米
<2> VPE（垂直估计误差），0.0~999.9米
<3> EPE（位置估计误差），0.0~999.9米
8、 GPS Fix Data Sentence（PGRMF）GPS定位信息
$PGRMF,<1>,<2>,<3>,<4>,<5>,<6>,<7>,<8>,<9>,<10>,<11>,<12>,<13>,<14>,<15>*hh<CR><LF>
<1> GPS周数（0~1023）
<2> GPS秒数（0~604799）
<3> UTC日期，ddmmyy（日月年）格式
<4> UTC时间，hhmmss（时分秒）格式
<5> GPS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.mmmm（度分）格式（前面的0也将被传输）
<9> 经度半球E（东经）或W（西经）
<10> 模式，M=手动，A=自动
<11> 定位类型，0=没有定位，1=2D定位，2=3D定位
<12> 地面速率（0~1851公里/小时）
<13> 地面航向（000~359度，以真北为参考基准）
<14> PDOP位置精度因子（0~9，四舍五入取整）
<15> TDOP时间精度因子（0~9，四舍五入取整）
9、 Map Datum（PGRMM）坐标系统信息
$PGRMM,<1>*hh<CR><LF>
<1> 当前使用的坐标系名称（数据长度可变，如“WGS 84”）
注：该信息在与MapSource进行实时连接的时候使用。
10、 Sensor Status Information（PGRMT）工作状态信息
$PGRMT,<1>,<2>,<3>,<4>,<5>,<6>,<7>,<8>,<9>*hh<CR><LF>
<1> 产品型号和软件版本（数据长度可变，如“GPS 15L/15H VER 2.05”）
<2> ROM校验测试，P=通过，F=失败
<3> 接收机不连续故障，P=通过，F=失败
<4> 存储的数据，R=保持，L=丢失
<5> 时钟的信息，R=保持，L=丢失
<6> 振荡器不连续漂移，P=通过，F=检测到过度漂移
<7> 数据不连续采集，C=正在采集，如果没有采集则为空
<8> GPS接收机温度，单位为摄氏度
<9> GPS接收机配置数据，R=保持，L=丢失
注：本语句每分钟发送一次，与所选择的波特率无关。
11、 3D velocity Information（PGRMV）三维速度信息
$PGRMV,<1>,<2>,<3>*hh<CR><LF>
<1> 东向速度，514.4~514.4米/秒
<2> 北向速度，514.4~514.4米/秒
<3> 上向速度，999.9~9999.9米/秒
12、 DGPS Beacon Information（PGRMB）信标差分信息
$PGRMB,<1>,<2>,<3>,<4>,<5>,K,<6>,<7>,<8>*hh<CR><LF>
<1> 信标站频率（0.0，283.5~325.0kHz，间隔为0.5kHz）
<2> 信标比特率（0，25，50，100或200bps）
<3> SNR信标信号信噪比（0~31）
<4> 信标数据质量（0~100）
<5> 与信标站的距离，单位为公里
<6> 信标接收机的通讯状态，0=检查接线，1=无信号，2=正在调谐，3=正在接收，4=正在扫描
<7> 差分源，R=RTCM，W=WAAS，N=非差分定位
<8> 差分状态，A=自动，W=仅为WAAS，R=仅为RTCM，N=不接收差分信号

三、TEXT文本格式说明:

    区域描述:              长度:    注释:
    ----------------------- ------- ------------------------
    句头起始符              1       始终为 '@'
    ----------------------- ------- ------------------------
   /年                      2       UTC年的最后两位数字
  | ----------------------- ------- ------------------------
  | 月                      2       UTC月, "01".."12"
T | ----------------------- ------- ------------------------
i | 日                      2       UTC日, "01".."31"
m | ----------------------- ------- ------------------------
e | 时                      2       UTC时, "00".."23"
  | ----------------------- ------- ------------------------
  | 分                      2       UTC分, "00".."59"
  | ----------------------- ------- ------------------------
   \秒                      2       UTC秒, "00".."59"
    ----------------------- ------- ------------------------
   /纬度半球                1       'N' 或 'S'
  | ----------------------- ------- ------------------------
  | 纬度坐标                7       WGS84坐标系统，坐标格式ddmmmmm,
  |                                 在第4位数字后省略了一个小数点。
  | ----------------------- ------- ------------------------
  | 经度半球                1       'E' 或 'W'
  | ----------------------- ------- ------------------------
  | 经度坐标                8       WGS84坐标系统，坐标格式dddmmmmm,
P |                                 在第5位数字后省略了一个小数点。
o | ----------------------- ------- ------------------------
s | 定位状态                1       'd' 2维差分定位
i |                                 'D' 3维差分定位
t |                                 'g' 2维定位
i |                                 'G' 3维定位
o |                                 'S' 模拟状态
n |                                 '_' 无效
  | ----------------------- ------- ------------------------
  | 水平定位误差            3       单位为“米”
  | ----------------------- ------- ------------------------
  | 高度符号                1       '+' 或 '-'
  | ----------------------- ------- ------------------------
   \高度                    5       海拔高，单位为“米”
    ----------------------- ------- ------------------------
   /东/西 速度方向          1       'E' 或 'W'
  | ----------------------- ------- ------------------------
  | 东/西速度               4       单位是“米/秒”，在第三位后省略了一个小数点，
  |                                 ("1234" = 123.4 m/s)
V | ----------------------- ------- ------------------------
e | 南/北 速度方向          1       'S' 或 'N'
l |
o | ----------------------- ------- ------------------------
c | 南/北 速度              4       单位是“米/秒”，在第三位后省略了一个小数点，
i |                                 ("1234" = 123.4 m/s)
t | ----------------------- ------- ------------------------
y | 垂直速度方向            1       'U' (上) 或 'D' (下)
  | ----------------------- ------- ------------------------
  | 垂直速度                4       单位是“米/秒”，在第二位后省略了一个小数点，
   \                                ("1234" = 12.34 m/s)
    ----------------------- ------- ------------------------
    句尾结束符              2        回车, '0x0D', 和换行'0x0A'
    ----------------------- ------- ------------------------

如果某字段的数值没有达到所定义的长度，将在前面添加0。

任何无效的数字将以下划线来代替。

有关NMEA数据的类为

struct CNmeaData

{

       CNmeaData ();

       void ResetData ();

     // Data retrieved from the NMEA sentences.

     double lat;          // Latitude, in degrees (positive=N, negative=S)

     double lon;          // Longitude, in degrees (positive=E, negative=W)

     double altitude;     // Altitude, in feet

     double speed;        // Speed, in knots

     double track;        // Current track, in degrees.

     double magVariation; // Magnetic variation, in degrees.

    double hdop;         // Horizontal dilution of precision.

    int numSats;         // Number of satellites in the sky.

     int UTCYear;         // GPS Date (UTC), year part

     int UTCMonth;        // GPS Date (UTC), month part 

    int UTCDay;          // GPS Date (UTC), day part

     int UTCHour;         // GPS Time (UTC), hour part.

     int UTCMinute;       // GPS Time (UTC), minute part 

     int UTCSecond;       // GPS Time (UTC), second part

     CSatData satData[MAX_SATS];

     // Quality of last fix:

    // 0 = invalid, 1 = GPS fix, 2 = DGPS fix.

     GPS_FIX_QUALITY lastFixQuality;

     // Validity of data parsed.

     bool isValidLat;          // Latitude

     bool isValidLon;          // Longitude

     bool isValidAltitude;     // Altitude

     bool isValidSpeed;        // Speed

     bool isValidDate;         // Date

     bool isValidTime;         // Time

     bool isValidTrack;        // Track

     bool isValidMagVariation; // Magnetic variation

     bool isValidHdop;         // Horizontal dilution of precision

     bool isValidSatData;      // Satellite data

 

     // Has a valid coordinate ever been sent over the serial port?

     bool hasCoordEverBeenValid;

};

 

class CNmeaParser

{

     public:

            CNmeaParser ();

            SENTENCE_STATUS ParseSentence (const char* sentence);

            void GetData (CNmeaData& data) const;

            void ResetData () {m_data.ResetData ();}

 

     private:

            bool ParseDegrees (double& degrees, const char* degString) const;

            bool ParseDate (int& year, int& month, int& day,

                   const char* dateString) const;

            bool ParseTime (int& hour, int& minute, int& second,

                   const char* timeString) const;

            void ParseAndValidateAltitude    (const char* field, const char unit);

            void ParseAndValidateDate        (const char* field);

            void ParseAndValidateFixQuality  (const char* field);

            void ParseAndValidateLat         (const char* field, const char hem);

            void ParseAndValidateLon         (const char* field, const char hem);

            void ParseAndValidateHdop        (const char* field);

            void ParseAndValidateSpeed       (const char* field);

            void ParseAndValidateMagVariation(const char* field,

                   const char direction);

            void ParseAndValidateTime  (const char* field);

            void ParseAndValidateTrack (const char* field);

 

            void ParseGGA (const char* sentence);

            void ParseGLL (const char* sentence);

            void ParseRMC (const char* sentence);

            void ParseGSV (const char* sentence);

 

            bool GetNextField (char* data, const char* sentence,

                   uint& currentPosition) const;

            bool IsValidSentenceType (const char* sentence) const;

            bool IsCorrectChecksum (const char* sentence) const;

 

            CNmeaData m_data;

            // Needed for parsing the GSV sentence.

            int m_lastSentenceNumber;// Which sentence number was the last one?

            int m_numSentences;      // Number of sentences to process.

            int m_numSatsExpected;   // Number of satellites expected to parse.

            int m_numSatsLeft;       // Number of satellites left to parse.

            int m_satArrayPos;       // Array position of the next sat entry.            

            CSatData m_tempSatData[MAX_SATS];

};

 

 

class CNmeaSerial

{

     public:

            CNmeaSerial ();

            CNmeaSerial (HWND hMsgWnd, DWORD timeout);

            ~CNmeaSerial ();

            SERIAL_RESULT_TYPE CloseConnection ();

            SERIAL_RESULT_TYPE OpenConnection ();

            SERIAL_RESULT_TYPE OpenConnection (uint8 comPort, uint32 baudRate,

                   uint8 dataBits, SETPARITY parity, STOPBITS stopBits);

            SERIAL_RESULT_TYPE GetData (CNmeaData& data) const;

            SERIAL_RESULT_TYPE GetSettings (uint8& comPort, uint32& baudRate,

                   uint8& dataBits, SETPARITY& parity, STOPBITS& stopBits) const;

            unsigned long GetThreadHandle () const {return m_hThread;}

            BOOL IsConnected () const {return m_isConnected;}

 

     private:

            SERIAL_RESULT_TYPE InitThread  ();

            BOOL KillThread ();

            BOOL LockData () const;

            void SetDefaults ();

            BOOL UnlockData () const;

           

            // The member function that parses the sentences; this function runs

            // in another thread.

            static void ProcessSentences (void* currentObject);

            uint8     m_comPort;

            uint32    m_baudRate;

            uint8     m_dataBits;

            SETPARITY m_parity;

            STOPBITS  m_stopBits;

            BOOL      m_isConnected;

            DWORD     m_timeout;

            unsigned long m_hThread;

            HANDLE m_hPort;

            HANDLE m_hMutex;

            DWORD  m_threadId;

            CNmeaParser m_parser;

            // Window that will receive the parsing messages.

            HWND m_hMsgWnd;

            // If this value is set to TRUE, the thread that parses the sentences

            // will terminate itself.

            BOOL m_terminateThread;

};