GPS NMEA-0183协议常用数据格式及解析攻略

GPS协议标准目前常用到的是NMEA-0183，很显然，这是由NMEA发布的一个标准。

NMEA是National Marine Electronics Association ，即美国国家海洋电子协会的缩写，NMEA是GPS的管理者，为方便GPS的推广应用，发布了一系列GPS协议的标准格式。

NMEA-0183就是GPS协议标准的一个，它的早期版本为NMEA-0180和NMEA-0182。虽然它现在仍然用得很多，但时光的车轮在前进，它将会逐渐被最新的NMEA 2000所替代。

NMEA－183是一个基于ASCII的串行通信协议，它由一个个的语句组成，理解起来很简单。
下面对它的一些常用的语句进行举例说明，这些，是协议分析中会碰到的。
这些常用的NMEA-0183语句如下：

注：发送次序
$ PZDA、$ GPGGA、$ GPGLL、$ GPVTG、
$ GPGSA、$ GPGSV3、$ 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,…,dddhh

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（check sum），$与*之间所有字符ASCII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（Carriage Return） + LF（Line Feed）帧结束，回车和换行

1.$GPGGA
GPS固定数据输出语句，这是一帧GPS定位的主要数据，也是使用最广的数据。

$GPGGA,<1>,<2>,<3>,<4>,<5>,<6>,<7>,<8>,<9>,<10>,<11>,<12>,<13>,<14>*<15>

<1> UTC时间，格式为hhmmss.sss。
<2> 纬度，格式为ddmm.mmmm（前导位数不足则补0）。
<3> 纬度半球，N或S（北纬或南纬）。
<4> 经度，格式为dddmm.mmmm（前导位数不足则补0）。
<5> 经度半球，E或W（东经或西经）。
<6> 定位质量指示，0=定位无效，1=定位有效。
<7> 使用卫星数量，从00到12（前导位数不足则补0）。 <8> 水平精确度，0.5到99.9。
<9> 天线离海平面的高度，-9999.9到9999.9米
<10> 高度单位，M表示单位米。
<11> 大地椭球面相对海平面的高度（-999.9到999.9）。 <12> 高度单位，M表示单位米。
<13> 差分GPS数据期限（RTCM SC-104），最后设立RTCM传送的秒数量。
<14> 差分参考基站标号，从0000到1023（前导位数不足则补0）。
<15> 校验和。

2 $GPGSA
GPS DOP and Active Satellites（GSA）当前卫星信息

$GPGSA,<1>,<2>,<3>,<3>,<3>,<3>,<3>,<4>,<5>,<6>,<7>

<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).

3 GPGSV∗∗可视卫星状态输出语句∗∗GPGSV** 可视卫星状态输出语句 **GPGSV∗∗ 可视卫星状态输出语句 ∗∗GPGSV, <1>,<2>,<3>,<4>,<5>,<6>,<7>,…,<4>,<5>,<6>,<7>*<8>

<1> 总的GSV语句电文数。
<2> 当前GSV语句号。
<3> 可视卫星总数，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> 信噪比（C/No），00至99dB；无表未接收到讯号。 <8> 校验和。

注：每条语句最多包括四颗卫星的信息，每颗卫星的信息有四个数据项，即：卫星编号、卫星仰角、卫星方位角、信噪比。

4 $GPRMC
推荐最小数据量的GPS信息（Recommended Minimum Specific GPS/TRANSIT Data）

$GPRMC,<1>,<2>,<3>,<4>,<5>,<6>,<7>,<8>,<9>,<10>,<11>,<12>*<13>

<1> UTC（Coordinated Universal Time）时间，hhmmss（时分秒）格式
<2> 定位状态，A=有效定位，V=无效定位
<3> Latitude，纬度ddmm.mmmm（度分）格式（前导位数不足则补0）
<4> 纬度半球N（北半球）或S（南半球）
<5> Longitude，经度dddmm.mmmm（度分）格式（前导位数不足则补0）
<6> 经度半球E（东经）或W（西经）
<7> 地面速率（000.0~999.9节，Knot，前导位数不足则补0）
<8> 地面航向（000.0~359.9度，以真北为参考基准，前导位数不足则补0）
<9> UTC日期，ddmmyy（日月年）格式
<10> Magnetic Variation，磁偏角（000.0~180.0度，前导位数不足则补0）
<11> Declination，磁偏角方向，E（东）或W（西）
<12> Mode Indicator，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）
<13> 校验和。

5. $GPVTG 地面速度信息

GPVTG,<1>,<2>,<3>,<4>,<5>,<6>,<7>,<8>,<9>∗<10>例：GPVTG,<1>,<2>,<3>,<4>,<5>,<6>,<7>,<8>,<9>*<10> 例：GPVTG,<1>,<2>,<3>,<4>,<5>,<6>,<7>,<8>,<9>∗<10> 例：GPVTG,89.68,T,M,0.00,N,0.0,K*5F

字段0：$GPVTG，语句ID，表明该语句为Track Made Good and Ground Speed（VTG）地面速度信息
字段1：运动角度，000 - 359，（前导位数不足则补0）
字段2：T=真北参照系
字段3：运动角度，000 - 359，（前导位数不足则补0）
字段4：M=磁北参照系
字段5：水平运动速度（0.00）（前导位数不足则补0）
字段6：N=节，Knots
字段7：水平运动速度（0.00）（前导位数不足则补0）
字段8：K=公里/时，km/h
字段9：校验值

6. $ GPGLL 大地坐标信息
地理定位信息$ GPGLL的标准格式如下：
*$GPGLL,<1>,<2>,<3>,<4>,<5>,<6>hh

例：$GPGLL,4250.5589,S,14718.5084,E,092204.999,A*2D

字段0：$GPGLL，语句ID，表明该语句为Geographic Position（GLL）地理定位信息
字段1：纬度ddmm.mmmm，度分格式（前导位数不足则补0）
字段2：纬度N（北纬）或S（南纬）
字段3：经度dddmm.mmmm，度分格式（前导位数不足则补0）
字段4：经度E（东经）或W（西经）
字段5：UTC时间，hhmmss.sss格式
字段6：状态，A=定位，V=未定位
字段7：校验值
7 $ GPZDA 当前时间信息
*$GPZDA,<1>,<2>,<3>,<4>,<5>,<6>hh

例如： $GPZDA,105001,25,02,2008,-08,00*67
字段1： UTC时间，hhmmss(时分秒)
字段2：日
字段3：月
字段4：年
字段5：本地区域小时（NEO-6M未用到，为00-正负13）
字段6：本地区域分钟（NEO-6M未用到，为00-59）
字段7：校验和
每一帧最后都有一个hh的校验和，该校验和是通过计算 $与 * 之间所有字符ASCII码的异或运算得到，将得到的结果以ASCII字符表示就是该校验了。

附带解析链接
NMEA数据解析方法

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