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<len;i++)
{
if(str[i]==',')j++;
if(j==num)return i+1;    //返回当前找到的逗号位置的下一个位置
}
return 0;
}

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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