GPS NMEA0183协议解析

这几天忙里偷闲集中把GPS NMEA0183协议好好研究了一下，不仅整理了一份相对较完整的协议文本，并且编写了一个相对较完善的GPS协议解析程序。

 

 

上图是我所说的测试程序，已经可以获得定位数据及相关卫星信息。

NMEA 0183是美国国家海洋电子协会(National Marine Electronics Association )为海用电子设备制定的标准格式。目前业已成了GPS导航设备统一的RTCM标准协议。

 

序号
 命令
 说明
 最大帧长
 
1
 $GPGGA
 全球定位数据
 72
 
2
 $GPGSA
 卫星PRN数据
 65
 
3
 $GPGSV
 卫星状态信息
 210
 
4
 $GPRMC
 运输定位数据
 70
 
5
 $GPVTG
 地面速度信息
 34
 
6
 $GPGLL
 大地坐标信息
 
 
7
 $GPZDA
 UTC时间和日期
 
 

 

注：发送次序$PZDA、$GPGGA、$GPGLL、$GPVTG、$GPGSA、$GPGSV*3、$GPRMC

协议帧总说明：

该协议采用ASCII 码，其串行通信默认参数为：波特率＝4800bps，数据位＝8bit，开始位=1bit，停止位＝1bit，无奇偶校验。

帧格式形如：$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，$与*之间所有字符代码的校验和（各字节做异或运算，得到校验和后，再转换16进制格式的ASCII字符。）

6、<CR><LF>--帧结束，回车和换行

 

其中$GPRMC比较重要，下面略加介绍。

1、$GPRMC(Recommended Minimum Specific GPS/TRANSIT Data)

 

帧头
 UTC时间
 状态
 纬度
 北纬/南纬
 经度
 东经/西经
 速度
 
$GPRMC
 hhmmss.sss
 A/V
 ddmm.mmmm
 N/S
 dddmm.mmmm
 E/W
 节
 

 

方位角
 UTC日期
 磁偏角
 磁偏角方向
 模式
 校验
 回车换行
 
度
 ddmmyy
 000 - 180
 E/W
 A/D/E/N
 *hh
 CR+LF
 

 

格  式： $GPRMC,<1>,<2>,<3>,<4>,<5>,<6>,<7>,<8>,<9>,<10>,<11>,<12>*hh<CR><LF>

$GPRMC,024813.640,A,3158.4608,N,11848.3737,E,10.05,324.27,150706,,,A*50

说  明：

字段 0：$GPRMC，语句ID，表明该语句为Recommended Minimum Specific GPS/TRANSIT Data（RMC）推荐最小定位信息

          字段 1：UTC时间，hhmmss.sss格式

          字段 2：状态，A=定位，V=未定位

          字段 3：纬度ddmm.mmmm，度分格式（前导位数不足则补0）

          字段 4：纬度N（北纬）或S（南纬）

          字段 5：经度dddmm.mmmm，度分格式（前导位数不足则补0）

          字段 6：经度E（东经）或W（西经）

          字段 7：速度，节，Knots（一节也是1.852千米／小时）

          字段 8：方位角，度（二维方向指向，相当于二维罗盘）

          字段 9：UTC日期，DDMMYY格式

          字段10：磁偏角，（000 - 180）度（前导位数不足则补0）

          字段11：磁偏角方向，E=东，W=西

          字段12：模式，A=自动，D=差分，E=估测，N=数据无效（3.0协议内容）

          字段13：校验值

对应的程序代码如下：

 

view plaincopy to clipboardprint?
//运输定位数据
       private bool GPRMC_Parse(string data)
       {
           string[] source = Split(data, "$GPRMC");
           if (source != null && source.Length >= 12)
           {
               //状态
               this.AnchorState = source[2];
               //纬度
               if (source[4].Length > 0 && source[3].Length > 2)
               {
                   this.Latitude = string.Format("{0}{1},{2}", source[4], source[3].Substring(0, 2), source[3].Substring(2));
               }
               else
               {
                   this.Latitude = "";
               }
               //经度
               if (source[6].Length > 0 && source[5].Length > 3)
               {
                   this.Longitude = string.Format("{0}{1},{2}", source[6], source[5].Substring(0, 3), source[5].Substring(3));
               }
               else
               {
                   this.Longitude = "";
               }
               //速度
               if (source[7].Length > 0)
               {
                   this.NSpeed = double.Parse(source[7]);
               }
              else
               {
                   this.NSpeed = 0;
               }
               //方位
               if (source[8].Length > 0)
               {
                   this.Track = double.Parse(source[8]);
               }
               else
               {

                  this.Track = 0;
               }
               //磁偏角和方位
               if (source[10].Length > 0 && source[11].Length > 0)
               {
                   this.Magnetic = string.Format("{0} {1}", source[11], source[10]);
               }
               else
               {
                   this.Magnetic = "";
               }
               //模式
               if (source.Length >= 13)
               {
                   this.WorkMode = source[12];
               }
               //时间
               try
               {
                   if (source[9].Length == 6 && source[1].Length >= 6)
                   {
                       string dtString = string.Format("{0}-{1}-{2} {3}:{4}:{5}",
                           source[9].Substring(4),
                           source[9].Substring(2, 2),
                           source[9].Substring(0, 2),
                           source[1].Substring(0, 2),
                           source[1].Substring(2, 2),
                           source[1].Substring(4));
                       this.UTCDateTime = DateTime.Parse(dtString);
                   }
               }
               catch { return false; }
               return true;
           }
           return false;
       }

 

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