【御芯微UCM108E開發板試用體驗】GPS報文格式解析
本文來源電子發燒友社區，作者：李先生， 帖子地址：https://bbs.elecfans.com/jishu_2284918_1_1.html
上一次我們上電之后可以看到串口打印了很多數據,為了后面進行測試分析，我們這次介紹下相應的協議格式。
上一次我們上電之后可以看到串口打印了很多數據,為了后面進行測試分析，我們這次介紹下相應的協議格式。
參見附件文檔《NMEA Reference Manual1.pdf》
NMEA 0183是美國國家海洋電子協會（National Marine Electronics Association）為海用電子設備制定的標準格式。已成了GPS導航設備統一的RTCM（Radio Technical Commission for Maritime services）標準協議。
GNRMC/GPRMC:推薦定位信息
$GPRMC,<1>,<2>,<3>,<4>,<5>,<6>,<7>,<8>,<9>,<10>,<11>,<12>*hh
<1> UTC時間，hhmmss.sss(時分秒.毫秒)格式
<2> 定位狀態，A=有效定位，V=無效定位
<3> 緯度ddmm.mmmm(度分)格式(前面的0也將被傳輸)
<4> 緯度半球N(北半球)或S(南半球)
<5> 經度dddmm.mmmm(度分)格式(前面的0也將被傳輸)
<6> 經度半球E(東經)或W(西經)
<7> 地面速率(000.0~999.9節，前面的0也將被傳輸)
<8> 地面航向(000.0~359.9度，以正北為參考基準，前面的0也將被傳輸)
<9> UTC日期，ddmmyy(日月年)格式
<10> 磁偏角(000.0~180.0度，前面的0也將被傳輸)
<11> 磁偏角方向，E(東)或W(西)
<12> 模式指示(僅NMEA0183 3.00版本輸出，A=自主定位，D=差分，E=估算，N=數據無效)
*后hh為$到*所有字符的異或和
注意:
如果字段4的值等于N，則字段3的值等于 ddmm.mmmmmm；
如果字段4的值等于S，則字段3的值等于 -ddmm.mmmmmm；
如果字段6的值等于E，則字段5的值等于 ddmm.mmmmmm；
如果字段6的值等于W，則字段5的值等于 -ddmm.mmmmmm；
如果字段4的值等于S，則字段3的值等于 -ddmm.mmmmmm；
如果字段6的值等于E，則字段5的值等于 ddmm.mmmmmm；
如果字段6的值等于W，則字段5的值等于 -ddmm.mmmmmm；
注意2:
十進制北緯度數= dd + mm.mmmmmm/60;
十進制南緯度數= -(dd + mm.mmmmmm/60);
十進制東經度數= ddd + mm.mmmmmm/60;
十進制西經度數= -(ddd + mm.mmmmmm/60);
GNVTG/GPVTG:地面速度信息
十進制南緯度數= -(dd + mm.mmmmmm/60);
十進制東經度數= ddd + mm.mmmmmm/60;
十進制西經度數= -(ddd + mm.mmmmmm/60);
$GPVTG,<1>,T,<2>,M,<3>,N,<4>,K,<5>*hh
<1> 以真北為參考基準的地面航向(000~359度，前面的0也將被傳輸)
<2> 以磁北為參考基準的地面航向(000~359度，前面的0也將被傳輸)
<3> 地面速率(000.0~999.9節，前面的0也將被傳輸)
<4> 地面速率(0000.0~1851.8公里/小時，前面的0也將被傳輸)
<5> 模式指示(僅NMEA0183 3.00版本輸出，A=自主定位，D=差分，E=估算，N=數據無效
$GPGGA 語句包括17個字段：語句標識頭，世界時間，緯度，緯度半球，經度，經度半球，定位質量指示，使用衛星數量，HDOP-水平精度因子，橢球高，高度單位，大地水準面高度異常差值，高度單位，差分GPS數據期限，差分參考基站標號，校驗和結束標記(用回車符和換行符)，分別用14個逗號進行分隔。
格式示例：$GPGGA,014434.70,3817.13334637,N,12139.72994196,E,4,07,1.5,6.571,M,8.942,M,0.7,0016*79
該數據幀的結構及各字段釋義如下：
$GPGGA,<1>,<2>,<3>,<4>,<5>,<6>,<7>,<8>,<9>,M,<10>,M,<11>,<12>*xx
$GPGGA：起始引導符及語句格式說明(本句為GPS定位數據)；
<1> UTC時間，格式為hhmmss.sss；
<2> 緯度，格式為ddmm.mmmm(第一位是零也將傳送)；
<3> 緯度半球，N或S(北緯或南緯)
<4>經度，格式為dddmm.mmmm(第一位零也將傳送)；
<5> 經度半球，E或W(東經或西經)
<6> GPS狀態， 0初始化， 1單點定位， 2碼差分， 3無效PPS， 4固定解， 5浮點解， 6正在估算 7，人工輸入固定值， 8模擬模式， 9WAAS差分
<7> 使用衛星數量，從00到12(第一個零也將傳送)
<8> HDOP-水平精度因子，0.5到99.9，一般認為HDOP越小，質量越好。
<9> 海拔高度，-9999.9到9999.9米
M 指單位米
<10> 大地水準面高度異常差值，-9999.9到9999.9米
M 指單位米
<11> 差分GPS數據期限(RTCMSC-104)，最后設立RTCM傳送的秒數量，如不是差分定位則為空
<12> 差分參考基站標號，從0000到1023(首位0也將傳送)。
* 語句結束標志符
xx 從$開始到*之間的所有ASCII碼的異或校驗
回車符，結束標記
換行符，結束標記
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$GPGSV
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例：$GPGSV,3,1,10,20,78,331,45,01,59,235,47,22,41,069,,13,32,252,45*70
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字段0：$GPGSV，語句ID，表明該語句為GPS Satellites in View（GSV）可見衛星信息
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字段1：本次GSV語句的總數目（1 - 3）
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字段2：本條GSV語句是本次GSV語句的第幾條（1 - 3）
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字段3：當前可見衛星總數（00 - 12）（前導位數不足則補0）
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字段4：PRN 碼（偽隨機噪聲碼）（01 - 32）（前導位數不足則補0）
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字段5：衛星仰角（00 - 90）度（前導位數不足則補0）
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字段6：衛星方位角（00 - 359）度（前導位數不足則補0）
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字段7：信噪比（00－99）dbHz
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字段8：PRN 碼（偽隨機噪聲碼）（01 - 32）（前導位數不足則補0）
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字段9：衛星仰角（00 - 90）度（前導位數不足則補0）
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字段10：衛星方位角（00 - 359）度（前導位數不足則補0）
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字段11：信噪比（00－99）dbHz
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字段12：PRN 碼（偽隨機噪聲碼）（01 - 32）（前導位數不足則補0）
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字段13：衛星仰角（00 - 90）度（前導位數不足則補0）
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字段14：衛星方位角（00 - 359）度（前導位數不足則補0）
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字段15：信噪比（00－99）dbHz
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字段16：校驗值
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$GPGSA
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例：$GPGSA,A,3,01,20,19,13,,,,,,,,,40.4,24.4,32.2*0A
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字段0：$GPGSA，語句ID，表明該語句為GPS DOP and Active Satellites（GSA）當前衛星信息
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字段1：定位模式，A=自動手動2D/3D，M=手動2D/3D
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字段2：定位類型，1=未定位，2=2D定位，3=3D定位
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字段3：PRN碼（偽隨機噪聲碼），第1信道正在使用的衛星PRN碼編號（00）（前導位數不足則補0）
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字段4：PRN碼（偽隨機噪聲碼），第2信道正在使用的衛星PRN碼編號（00）（前導位數不足則補0）
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字段5：PRN碼（偽隨機噪聲碼），第3信道正在使用的衛星PRN碼編號（00）（前導位數不足則補0）
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字段6：PRN碼（偽隨機噪聲碼），第4信道正在使用的衛星PRN碼編號（00）（前導位數不足則補0）
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字段7：PRN碼（偽隨機噪聲碼），第5信道正在使用的衛星PRN碼編號（00）（前導位數不足則補0）
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字段8：PRN碼（偽隨機噪聲碼），第6信道正在使用的衛星PRN碼編號（00）（前導位數不足則補0）
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字段9：PRN碼（偽隨機噪聲碼），第7信道正在使用的衛星PRN碼編號（00）（前導位數不足則補0）
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字段10：PRN碼（偽隨機噪聲碼），第8信道正在使用的衛星PRN碼編號（00）（前導位數不足則補0）
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字段11：PRN碼（偽隨機噪聲碼），第9信道正在使用的衛星PRN碼編號（00）（前導位數不足則補0）
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字段12：PRN碼（偽隨機噪聲碼），第10信道正在使用的衛星PRN碼編號（00）（前導位數不足則補0）
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字段13：PRN碼（偽隨機噪聲碼），第11信道正在使用的衛星PRN碼編號（00）（前導位數不足則補0）
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字段14：PRN碼（偽隨機噪聲碼），第12信道正在使用的衛星PRN碼編號（00）（前導位數不足則補0）
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字段15：PDOP綜合位置精度因子（0.5 - 99.9）
|
|
字段16：HDOP水平精度因子（0.5 - 99.9）
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字段17：VDOP垂直精度因子（0.5 - 99.9）
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字段18：校驗值
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報文格式如下：
$GNGGA,[utc_time],[ weidu],[ NS],[ jingdu],[ EW],[state],[num],[hdop],[haiba_gao],[gao_danwei],[tuoqiu],[chafen_time],[chafen_id],[jiaoyan],[tagid],[power],[信號強度],[保留1],[保留2],[保留3]
數據示例：
$GNGGA,045449.000,3951.764319,N,11615.386554,E,2,19,0.70,57.726,M,-9.89,M,11,0000*69,1872,2d,19,0,0,0
*字段說明：
*1.$GNGGA;//包頭
*2.utc_time;//字段1：UTC 時間，hhmmss.sss，時分秒格式
*3.weidu;//字段2：緯度ddmm.mmmm，度分格式（前導位數不足則補0）
*4.NS;//字段3：緯度N（北緯）或S（南緯）
*5.jingdu;//字段4：經度dddmm.mmmm，度分格式（前導位數不足則補0）
*6.EW;//字段5：經度E（東經）或W（西經）
*7.state;//字段6：定位質量GPS狀態，0.初始化,1.單點定位,2.碼差分,3.無效PPS,4.固定解,5.浮點解, 6.正在估算, 7.人工輸入固定值,8.模擬模式,9.WAAS差分
*8.num;//字段7：正在使用的衛星數量（00 - 12）（前導位數不足則補0）
*9.hdop;//字段8：HDOP水平精度因子（0.5 - 99.9）
*10.haiba_gao;//字段9：天線距離海平面高度（-9999.9 - 99999.9）
*11.gao_danwei;//字段10：高度單位M表示米
*12.tuoqiu;//字段11：地球橢球面相對大地水準面的高度
*13.chafen_time;//字段12：差分時間（從最近一次接收到差分信號開始的秒數，如果不是差分定位將為空）
*14.chafen_id;//字段13：差分站ID號0000 - 1023（前導位數不足則補0，如果不是差分定位將為空）
*15.jiaoyan;//字段14：校驗值
*16.tagid;//字段15,：設備id,低位在前高位在后HEX格式
*17.power;//字段16；電量，HEX格式，0~100
*18.衛星信號強度
*19.保留位1
*20.保留位2
*21.保留位3
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