GNSS定位nmea数据解析

定位原理：

地球在一个三维坐标系中，每个卫星以固定的周期和轨迹绕地球运动，因此每个卫星在每个时刻的位置坐标可确定（由卫星星历数据可得），每个卫星以1ms的周期不断发出信号，包含时间以及星历数据等信息。地面接收点通过计算接收时间与信号发送时间的差值t可得出卫星与接收点之间的距离d=ct（信号速度近似光速c），由于地面接收点的位置坐标为3个未知数x，y，z，因此当已知同一时刻3个卫星的位置坐标以及距离时即可确定接收点的位置坐标。

nmea数据格式介绍

nmea数据如下：

$GPGGA,025620.00,2602.33721,N,11911.49176,E,2,04,1.63,13.5,M,9.9,M,,00005D
$GPRMC,121252.000,A,3958.3032,N,11629.6046,E,15.15,359.95,070306,,,A54
$GNRMC,230134.00,A,2237.12422,N,11408.08310,E,9.291,215.59,310518,,,A75
$GPVTG,359.95,T,,M,15.15,N,28.0,K,A04
$GPGSA,A,3,14,15,05,22,18,26,,,,,,,2.1,1.2,1.73D
$GPGSV,3,1,10,18,84,067,23,09,67,067,27,22,49,312,28,15,47,231,3070
$GPGSV,3,2,10,21,32,199,23,14,25,272,24,05,21,140,32,26,14,070,207E
$GPGSV,3,3,10,29,07,074,,30,07,163,287D

说明：NMEA0183格式以“$”开始，主要语句有GPGGA，GPVTG，GPRMC等

1、 GPS DOP and Active Satellites（GSA）当前卫星信息
$GPGSA,<1>,<2>,<3>,<3>,,,,,<3>,<3>,<3>,<4>,<5>,<6>,<7>,<CR>,<LF>
$GPGSA,A,3,14,15,05,22,18,26,,,,,,,2.1,1.2,1.73D==
<1>模式 ：M = 手动， A = 自动。
<2>定位型式 1 = 未定位， 2 = 二维定位， 3 = 三维定位。
<3>PRN 数字：01 至 32 表天空使用中的卫星编号，最多可接收12颗卫星信息。
<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）
<7> Checksum.(检查位).

2、 GPS Satellites in View（GSV）可见卫星信息
$GPGSA,<1>,<2>,<3>,<3>,,,,,<3>,<3>,<3>,<4>,<5>,<6>,<7><CR><LF>
$GPGSA,A,3,14,15,05,22,18,26,,,,,,,2.1,1.2,1.73D
$GPGSV,3,1,10,18,84,067,23,09,67,067,27,22,49,312,28,15,47,231,3070
$GPGSV,3,2,10,21,32,199,23,14,25,272,24,05,21,140,32,26,14,070,207E
$GPGSV,3,3,10,29,07,074,,30,07,163,287D
<1> GSV语句的总数
<2> 本句GSV的编号
<3> 可见卫星的总数，00 至 12。
<4> 卫星编号， 01 至 32。
<5>卫星仰角， 00 至 90 度。
<6>卫星方位角， 000 至 359 度。实际值。
<7>讯号噪声比（C/No）， 00 至 99 dB；无表未接收到讯号。
<8>Checksum.(检查位).
第<4>,<5>,<6>,<7>项个别卫星会重复出现，每行最多有四颗卫星。其余卫星信息会于次一行出现，若未使用，这些字段会空白。

3、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>
$GPGGA,025620.00,2602.33721,N,11911.49176,E,2,04,1.63,13.5,M,9.9,M,,00005D
<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）

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>
$GPRMC,121252.000,A,3958.3032,N,11629.6046,E,15.15,359.95,070306,,,A54
<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>
$GPVTG,359.95,T,,M,15.15,N,28.0,K,A04
<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）
$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）

启动方式：

冷启动
GPS清空了所有的历史信息并重启，首次定位卫星，将会花费大量时间
使用场景：首次使用、电池耗尽导致星历数据丢失、关机状态移动距离超过1000公里
温启动
热启动

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