一、NMEA协议概述
NMEA 0183 是GPS导航设备的标准数据格式，采用ASCII文本协议，以$开头、换行符结束，包含多种定位信息语句。
核心特性
-
数据格式：ASCII文本，波特率通常为4800/9600
-
语句结构：
$XXYYY,data1,data2,...,*CC<CR><LF>-
XX：设备类型（如GP=GPS，GL=GLONASS） -
YYY：语句类型（如GGA、RMC） -
*CC：校验和（异或校验）
-
二、常见NMEA语句解析
1. GGA（Global Positioning System Fix Data）
示例：
$GPGGA,123519,4807.038,N,01131.000,E,1,08,0.9,545.4,M,46.9,M,,*47
字段解析：
| 序号 | 字段 | 说明 | 示例值 |
|---|---|---|---|
| 0 | 语句头 | GPGGA | GPGGA |
| 1 | UTC时间 | 格式hhmmss.ss | 123519 |
| 2 | 纬度 | 格式ddmm.mmmm | 4807.038 |
| 3 | 纬度半球 | N(北纬)/S(南纬) | N |
| 4 | 经度 | 格式dddmm.mmmm | 01131.000 |
| 5 | 经度半球 | E(东经)/W(西经) | E |
| 6 | 定位质量 | 0=无效,1=单点,2=差分 | 1 |
| 7 | 卫星数 | 参与解算的卫星数量 | 08 |
| 8 | HDOP | 水平精度因子 | 0.9 |
| 9 | 海拔高度 | 单位：米 | 545.4 |
| 10 | 大地水准面高 | 单位：米 | 46.9 |
| 11 | 差分龄期 | 最后差分数据更新时间（秒） | 空 |
| 12 | 差分站ID | 差分基准站编号 | 空 |
| 13 | 校验和 | 十六进制异或校验值 | *47 |
数据转换方法：
def dms_to_decimal(dms_str, hemisphere):
"""
将度分格式转换为十进制小数
:param dms_str: "ddmm.mmmm" 格式字符串
:param hemisphere: 方向标识（N/S/E/W）
:return: 十进制坐标值
"""
degrees = float(dms_str[:2]) if len(dms_str) > 5 else float(dms_str[:3])
minutes = float(dms_str[2:]) if len(dms_str) > 5 else float(dms_str[3:])
decimal = degrees + minutes / 60
return decimal if hemisphere in ['N', 'E'] else -decimal
2. RMC（Recommended Minimum Specific GNSS Data）
示例：
$GPRMC,123519,A,4807.038,N,01131.000,E,022.4,084.4,230394,003.1,W*6A
关键字段：
| 字段 | 说明 | 示例值 |
|---|---|---|
| 2 | 状态（A=有效,V=无效） | A |
| 7 | 地面速度（节） | 022.4 |
| 8 | 航向（度） | 084.4 |
| 9 | UTC日期（DDMMYY） | 230394 |
| 10 | 磁偏角 | 003.1,W |
三、Python解析实现
1. 基础解析类
class NMEAParser:
def __init__(self):
self.parsers = {
'GGA': self.parse_gga,
'RMC': self.parse_rmc,
'VTG': self.parse_vtg,
'GSA': self.parse_gsa
}
def parse(self, sentence):
"""主解析方法"""
if not self.validate_checksum(sentence):
return None
parts = sentence.strip().split(',')
sentence_type = parts[0][3:6] # 提取GGA/RMC等类型
if sentence_type in self.parsers:
return self.parsers[sentence_type](parts)
return {'raw': sentence}
@staticmethod
def validate_checksum(sentence):
"""校验和验证"""
try:
data, checksum = sentence.split('*')
calculated = 0
for c in data[1:]: # 忽略起始$
calculated ^= ord(c)
return hex(calculated)[2:].upper() == checksum.strip()
except:
return False
def parse_gga(self, parts):
"""解析GGA语句"""
return {
'type': 'GGA',
'time': self.parse_time(parts[1]),
'latitude': self.dms_to_decimal(parts[2], parts[3]),
'longitude': self.dms_to_decimal(parts[4], parts[5]),
'quality': int(parts[6]),
'satellites': int(parts[7]),
'hdop': float(parts[8]),
'altitude': float(parts[9]),
'geoid_height': float(parts[11]),
}
def parse_rmc(self, parts):
"""解析RMC语句"""
return {
'type': 'RMC',
'time': self.parse_time(parts[1]),
'status': parts[2],
'latitude': self.dms_to_decimal(parts[3], parts[4]),
'longitude': self.dms_to_decimal(parts[5], parts[6]),
'speed_knots': float(parts[7]),
'course': float(parts[8]),
'date': self.parse_date(parts[9]),
'magnetic_var': float(parts[10]) if parts[10] else 0.0
}
@staticmethod
def parse_time(time_str):
"""转换时间 hhmmss.ss → 秒数"""
if not time_str:
return 0.0
h = int(time_str[0:2])
m = int(time_str[2:4])
s = float(time_str[4:])
return h * 3600 + m * 60 + s
@staticmethod
def parse_date(date_str):
"""转换日期 DDMMYY → YYYY-MM-DD"""
if len(date_str) != 6:
return None
day = date_str[0:2]
month = date_str[2:4]
year = f"20{date_str[4:6]}" # 假设为2000年后
return f"{year}-{month}-{day}"
2. 使用示例
# 实例化解析器
parser = NMEAParser()
# 示例数据
gga_data = "$GPGGA,123519,4807.038,N,01131.000,E,1,08,0.9,545.4,M,46.9,M,,*47"
rmc_data = "$GPRMC,123519,A,4807.038,N,01131.000,E,022.4,084.4,230394,003.1,W*6A"
# 解析数据
parsed_gga = parser.parse(gga_data)
parsed_rmc = parser.parse(rmc_data)
print("GGA解析结果:", parsed_gga)
print("RMC解析结果:", parsed_rmc)
输出结果：
GGA解析结果: {
'type': 'GGA',
'time': 44719.0,
'latitude': 48.1173, # 48°07.038' N → 48 + 7.038/60
'longitude': 11.516666666666667, # 11°31.000' E
'quality': 1,
'satellites': 8,
'hdop': 0.9,
'altitude': 545.4,
'geoid_height': 46.9
}
RMC解析结果: {
'type': 'RMC',
'time': 44719.0,
'status': 'A',
'latitude': 48.1173,
'longitude': 11.516666666666667,
'speed_knots': 22.4,
'course': 84.4,
'date': '2023-03-23', # 日期230394 → 2023-09-23（需根据实际年份调整）
'magnetic_var': -3.1 # W表示负值
}
四、高级功能扩展
1. 实时数据流处理
import serial
class RealTimeParser:
def __init__(self, port, baudrate=9600):
self.ser = serial.Serial(port, baudrate, timeout=1)
self.parser = NMEAParser()
def start(self):
buffer = ""
while True:
data = self.ser.read(1024).decode()
buffer += data
while '\n' in buffer:
line, buffer = buffer.split('\n', 1)
parsed = self.parser.parse(line.strip())
if parsed:
self.handle_data(parsed)
def handle_data(self, data):
# 自定义数据处理（存储/显示）
print(f"[{data['type']}] 位置: {data['latitude']:.6f}, {data['longitude']:.6f}")
2. 错误处理增强
def safe_parse(parser, sentence):
try:
return parser.parse(sentence)
except (ValueError, IndexError) as e:
print(f"解析错误: {e}，原始数据: {sentence}")
return None
3. 数据可视化（集成PyQt）
from PyQt5.QtCore import QObject, pyqtSignal
class NMEAProcessor(QObject):
new_position = pyqtSignal(float, float) # 经纬度信号
def __init__(self):
super().__init__()
self.parser = NMEAParser()
def process_sentence(self, sentence):
data = self.parser.parse(sentence)
if data and 'latitude' in data and 'longitude' in data:
self.new_position.emit(data['latitude'], data['longitude'])
五、校验和计算工具
def calculate_checksum(sentence):
"""
计算NMEA校验和
:param sentence: 不含*CC的语句（如"GPGGA,123519,..."）
:return: 校验和字符串（如"47"）
"""
check = 0
for c in sentence:
check ^= ord(c)
return f"{check:02X}"
六、调试与验证
测试用例：
# 验证校验和
test_sentence = "GPGGA,123519,4807.038,N,01131.000,E,1,08,0.9,545.4,M,46.9,M,,"
expected_checksum = "47"
assert calculate_checksum(test_sentence) == expected_checksum
# 验证坐标转换
assert abs(parser.dms_to_decimal("4807.038", "N") - 48.1173) < 0.0001
七、GPS语句含义及C语言解析
-
GPGSV：可见卫星信息
-
GPGLL：地理定位信息
-
GPRMC：推荐最小定位信息
-
GPVTG：地面速度信息
-
GPGGA：GPS定位信息
-
GPGSA：当前卫星信息
GPRMC 最小定位信息
例：$GPRMC,024813.640,A,3158.4608,N,11848.3737,E,10.05,324.27,150706,,,A*50
字段0：GPRMC，语句ID，表明该语句为RecommendedMinimumSpecificGPS/TRANSITData（RMC）推荐最小定位信息字段1：UTC时间，hhmmss.sss格式字段2：状态，A=定位，V=未定位字段3：纬度ddmm.mmmm，度分格式（前导位数不足则补0）字段4：纬度N（北纬）或S（南纬）字段5：经度dddmm.mmmm，度分格式（前导位数不足则补0）字段6：经度E（东经）或W（西经）字段7：速度，节，Knots字段8：方位角，度字段9：UTC日期，DDMMYY格式字段10：磁偏角，（000−180）度（前导位数不足则补0）字段11：磁偏角方向，E=东W=西字段12：模式，A=自动，D=差分，E=估测，N=数据无效（3.0协议内容）字段13：校验值（GPRMC，语句ID，表明该语句为RecommendedMinimumSpecificGPS/TRANSITData（RMC）推荐最小定位信息字段1：UTC时间，hhmmss.sss格式字段2：状态，A=定位，V=未定位字段3：纬度ddmm.mmmm，度分格式（前导位数不足则补0）字段4：纬度N（北纬）或S（南纬）字段5：经度dddmm.mmmm，度分格式（前导位数不足则补0）字段6：经度E（东经）或W（西经）字段7：速度，节，Knots字段8：方位角，度字段9：UTC日期，DDMMYY格式字段10：磁偏角，（000−180）度（前导位数不足则补0）字段11：磁偏角方向，E=东W=西字段12：模式，A=自动，D=差分，E=估测，N=数据无效（3.0协议内容）字段13：校验值（与*之间的数异或后的值）
GPGGA GPS定位数据
例：$GPGGA,092204.999,4250.5589,S,14718.5084,E,1,04,24.4,12.2,M,19.7,M,,0000*1F
字段0：GPGGA，语句ID，表明该语句为GlobalPositioningSystemFixData（GGA）GPS定位信息字段1：UTC时间，hhmmss.sss，时分秒格式字段2：纬度ddmm.mmmm，度分格式（前导位数不足则补0）字段3：纬度N（北纬）或S（南纬）字段4：经度dddmm.mmmm，度分格式（前导位数不足则补0）字段5：经度E（东经）或W（西经）字段6：GPS状态，0=不可用(FIXNOTvalid)，1=单点定位(GPSFIX)，2=差分定位(DGPS)，3=无效PPS，4=实时差分定位（RTKFIX），5=RTKFLOAT，6=正在估算字段7：正在使用的卫星数量（00−12）（前导位数不足则补0）字段8：HDOP水平精度因子（0.5−99.9）字段9：海拔高度（−9999.9−99999.9）字段10：单位：M（米）字段11：地球椭球面相对大地水准面的高度WGS84水准面划分字段12：WGS84水准面划分单位：M（米）字段13：差分时间（从接收到差分信号开始的秒数，如果不是差分定位将为空）字段14：差分站ID号0000−1023（前导位数不足则补0，如果不是差分定位将为空）字段15：校验值（GPGGA，语句ID，表明该语句为GlobalPositioningSystemFixData（GGA）GPS定位信息字段1：UTC时间，hhmmss.sss，时分秒格式字段2：纬度ddmm.mmmm，度分格式（前导位数不足则补0）字段3：纬度N（北纬）或S（南纬）字段4：经度dddmm.mmmm，度分格式（前导位数不足则补0）字段5：经度E（东经）或W（西经）字段6：GPS状态，0=不可用(FIXNOTvalid)，1=单点定位(GPSFIX)，2=差分定位(DGPS)，3=无效PPS，4=实时差分定位（RTKFIX），5=RTKFLOAT，6=正在估算字段7：正在使用的卫星数量（00−12）（前导位数不足则补0）字段8：HDOP水平精度因子（0.5−99.9）字段9：海拔高度（−9999.9−99999.9）字段10：单位：M（米）字段11：地球椭球面相对大地水准面的高度WGS84水准面划分字段12：WGS84水准面划分单位：M（米）字段13：差分时间（从接收到差分信号开始的秒数，如果不是差分定位将为空）字段14：差分站ID号0000−1023（前导位数不足则补0，如果不是差分定位将为空）字段15：校验值（与*之间的数异或后的值）
GPVTG 地面速度信息
例：$GPVTG,89.68,T,,M,0.00,N,0.0,K*5F
字段0：GPVTG，语句ID，表明该语句为TrackMadeGoodandGroundSpeed（VTG）地面速度信息字段1：运动角度，000−359，（前导位数不足则补0）字段2：T=真北参照系字段3：运动角度，000−359，（前导位数不足则补0）字段4：M=磁北参照系字段5：水平运动速度（0.00）（前导位数不足则补0）字段6：N=节，Knots字段7：水平运动速度（0.00）（前导位数不足则补0）字段8：K=公里/时，km/h字段9：校验值（GPVTG，语句ID，表明该语句为TrackMadeGoodandGroundSpeed（VTG）地面速度信息字段1：运动角度，000−359，（前导位数不足则补0）字段2：T=真北参照系字段3：运动角度，000−359，（前导位数不足则补0）字段4：M=磁北参照系字段5：水平运动速度（0.00）（前导位数不足则补0）字段6：N=节，Knots字段7：水平运动速度（0.00）（前导位数不足则补0）字段8：K=公里/时，km/h字段9：校验值（与*之间的数异或后的值）
GPGSV 可视卫星状态
例：$GPGSV,3,1,10,20,78,331,45,01,59,235,47,22,41,069,,13,32,252,45*70
字段0：GPGSV，语句ID，表明该语句为GPSSatellitesinView（GSV）可见卫星信息字段1：本次GSV语句的总数目（1−3）字段2：本条GSV语句是本次GSV语句的第几条（1−3）字段3：当前可见卫星总数（00−12）（前导位数不足则补0）字段4：PRN码（伪随机噪声码）（01−32）（前导位数不足则补0）字段5：卫星仰角（00−90）度（前导位数不足则补0）字段6：卫星方位角（00−359）度（前导位数不足则补0）字段7：信噪比（00－99）dbHz字段8：PRN码（伪随机噪声码）（01−32）（前导位数不足则补0）字段9：卫星仰角（00−90）度（前导位数不足则补0）字段10：卫星方位角（00−359）度（前导位数不足则补0）字段11：信噪比（00－99）dbHz字段12：PRN码（伪随机噪声码）（01−32）（前导位数不足则补0）字段13：卫星仰角（00−90）度（前导位数不足则补0）字段14：卫星方位角（00−359）度（前导位数不足则补0）字段15：信噪比（00－99）dbHz字段16：校验值（GPGSV，语句ID，表明该语句为GPSSatellitesinView（GSV）可见卫星信息字段1：本次GSV语句的总数目（1−3）字段2：本条GSV语句是本次GSV语句的第几条（1−3）字段3：当前可见卫星总数（00−12）（前导位数不足则补0）字段4：PRN码（伪随机噪声码）（01−32）（前导位数不足则补0）字段5：卫星仰角（00−90）度（前导位数不足则补0）字段6：卫星方位角（00−359）度（前导位数不足则补0）字段7：信噪比（00－99）dbHz字段8：PRN码（伪随机噪声码）（01−32）（前导位数不足则补0）字段9：卫星仰角（00−90）度（前导位数不足则补0）字段10：卫星方位角（00−359）度（前导位数不足则补0）字段11：信噪比（00－99）dbHz字段12：PRN码（伪随机噪声码）（01−32）（前导位数不足则补0）字段13：卫星仰角（00−90）度（前导位数不足则补0）字段14：卫星方位角（00−359）度（前导位数不足则补0）字段15：信噪比（00－99）dbHz字段16：校验值（与*之间的数异或后的值）
GPGSA 当前卫星信息
例：$GPGSA,A,3,01,20,19,13,,,,,,,,,40.4,24.4,32.2*0A
字段0：GPGSA，语句ID，表明该语句为GPSDOPandActiveSatellites（GSA）当前卫星信息字段1：定位模式(选择2D/3D)，A=自动选择，M=手动选择字段2：定位类型，1=未定位，2=2D定位，3=3D定位字段3：PRN码（伪随机噪声码），第1信道正在使用的卫星PRN码编号（00）（前导位数不足则补0）字段4：PRN码（伪随机噪声码），第2信道正在使用的卫星PRN码编号（00）（前导位数不足则补0）字段5：PRN码（伪随机噪声码），第3信道正在使用的卫星PRN码编号（00）（前导位数不足则补0）字段6：PRN码（伪随机噪声码），第4信道正在使用的卫星PRN码编号（00）（前导位数不足则补0）字段7：PRN码（伪随机噪声码），第5信道正在使用的卫星PRN码编号（00）（前导位数不足则补0）字段8：PRN码（伪随机噪声码），第6信道正在使用的卫星PRN码编号（00）（前导位数不足则补0）字段9：PRN码（伪随机噪声码），第7信道正在使用的卫星PRN码编号（00）（前导位数不足则补0）字段10：PRN码（伪随机噪声码），第8信道正在使用的卫星PRN码编号（00）（前导位数不足则补0）字段11：PRN码（伪随机噪声码），第9信道正在使用的卫星PRN码编号（00）（前导位数不足则补0）字段12：PRN码（伪随机噪声码），第10信道正在使用的卫星PRN码编号（00）（前导位数不足则补0）字段13：PRN码（伪随机噪声码），第11信道正在使用的卫星PRN码编号（00）（前导位数不足则补0）字段14：PRN码（伪随机噪声码），第12信道正在使用的卫星PRN码编号（00）（前导位数不足则补0）字段15：PDOP综合位置精度因子（0.5−99.9）字段16：HDOP水平精度因子（0.5−99.9）字段17：VDOP垂直精度因子（0.5−99.9）字段18：校验值（GPGSA，语句ID，表明该语句为GPSDOPandActiveSatellites（GSA）当前卫星信息字段1：定位模式(选择2D/3D)，A=自动选择，M=手动选择字段2：定位类型，1=未定位，2=2D定位，3=3D定位字段3：PRN码（伪随机噪声码），第1信道正在使用的卫星PRN码编号（00）（前导位数不足则补0）字段4：PRN码（伪随机噪声码），第2信道正在使用的卫星PRN码编号（00）（前导位数不足则补0）字段5：PRN码（伪随机噪声码），第3信道正在使用的卫星PRN码编号（00）（前导位数不足则补0）字段6：PRN码（伪随机噪声码），第4信道正在使用的卫星PRN码编号（00）（前导位数不足则补0）字段7：PRN码（伪随机噪声码），第5信道正在使用的卫星PRN码编号（00）（前导位数不足则补0）字段8：PRN码（伪随机噪声码），第6信道正在使用的卫星PRN码编号（00）（前导位数不足则补0）字段9：PRN码（伪随机噪声码），第7信道正在使用的卫星PRN码编号（00）（前导位数不足则补0）字段10：PRN码（伪随机噪声码），第8信道正在使用的卫星PRN码编号（00）（前导位数不足则补0）字段11：PRN码（伪随机噪声码），第9信道正在使用的卫星PRN码编号（00）（前导位数不足则补0）字段12：PRN码（伪随机噪声码），第10信道正在使用的卫星PRN码编号（00）（前导位数不足则补0）字段13：PRN码（伪随机噪声码），第11信道正在使用的卫星PRN码编号（00）（前导位数不足则补0）字段14：PRN码（伪随机噪声码），第12信道正在使用的卫星PRN码编号（00）（前导位数不足则补0）字段15：PDOP综合位置精度因子（0.5−99.9）字段16：HDOP水平精度因子（0.5−99.9）字段17：VDOP垂直精度因子（0.5−99.9）字段18：校验值（与*之间的数异或后的值）
代码分析
代码较多，这里只分析RMC、GSA和GSV三个语句的。
RMC解析
RMC结构体
//RMC数据结构体（推荐定位信息数据格式）
typedef struct
{
char utc[11]; // UTC时间，hhmmss.sss格式
unsigned char pos_status; // 状态，A=定位，V=未定位
double lat; // 纬度ddmm.mmmm，度分格式
char lat_dir; // 纬度N（北纬）或S（南纬）
double lon; // 经度dddmm.mmmm，度分格式
char lon_dir; // 经度E（东经）或W（西经）
double speed_Kn; // 速度
double track_true; // 方位角，度
char date[7]; // UTC日期，DDMMYY格式
double mag_var; // 磁偏角，（000 - 180）度
char var_dir; // 磁偏角方向，E=东W=西
char mode_ind; // 模式，A=自动，D=差分，E=估测，N=数据无效（3.0协议内容）
}RMC;
RMC解析函数
// RMC数据解析
static RMC rmc_data_parse(char *rmc_data) // 定义RMC结构体函数
{
RMC rmc;
unsigned char times = 0;
char *p;
char *s = strdup(rmc_data); // 将传入的数据拷贝一份，否则分割函数会影响原始数据
// strtok遇到两个连续的分割符(,)时，无法正常切割，所以自己写了个函数，在源文件中
p = strsplit(&s, ","); // 开始分割，按','切分，p为切割出来的字段
while (p)
{
switch (times) // times记录当前切割的位置
{
case 1: // UTC
strcpy(rmc.utc, p);
break;
case 2: // pos status
rmc.pos_status = p[0];
break;
case 3: // lat
rmc.lat = strtod(p, NULL);
break;
case 4: // lat dir
rmc.lat_dir = p[0];
break;
case 5: // lon
rmc.lon = strtod(p, NULL);
break;
case 6: // lon dir
rmc.lon_dir = p[0];
break;
case 7: // speen Kn
rmc.speed_Kn = strtod(p, NULL);
break;
case 8: // track true
rmc.track_true = strtod(p, NULL);
break;
case 9: // date
strcpy(rmc.date, p);
break;
case 10: // mag var
rmc.mag_var = strtod(p, NULL);
break;
case 11: // var dir
rmc.var_dir = p[0];
break;
case 12: // mode ind
rmc.mode_ind = p[0];
break;
default:
break;
}
p = strsplit(&s, ","); // 继续切割
times++;
}
free(s);
return rmc;
}
GSA解析
GSA结构体
#pragma pack(1) // 便于指针偏移取值
// 信道信息结构体
typedef struct
{
unsigned char total; // 总信道个数
unsigned char prn_ID; // prn信道
unsigned char prn; // PRN 码（伪随机噪声码）
}GSA_PRN;
#pragma pack()
//GPGSA数据结构体（当前卫星信息）
typedef struct
{
unsigned char mode_MA; // 定位模式(选择2D/3D)，A=自动选择，M=手动选择
unsigned char mode_123; // 定位类型，1=未定位，2=2D定位，3=3D定位
double pdop; // PDOP综合位置精度因子（0.5 - 99.9）
double hdop; // HDOP水平精度因子（0.5 - 99.9）
double vdop; // VDOP垂直精度因子（0.5 - 99.9）
GSA_PRN *gsa_prn; // 存放信道信息
}GSA;
GSA解析函数
// 得到GSA数据中的信道信息,由于一帧GPS数据中，GSA语句的个数不一致，所以需要传入原始的GPS数据，找出所有的GSA字段
static GSA_PRN *get_prn_data(char *gps_data)
{
GSA_PRN *gsa_prn;
unsigned char times = 0;
unsigned char i;
unsigned char sentences_index = 0; // 累计找到gsa字段的个数
// 从语句中切割的字段
char *p;
// 存放拷贝的语句
char *s;
// 从原始数据中切割出来的字段
char *sentences;
// gsa语句的个数
int gsa_count;
// 统计GSA字段的个数
gsa_count = strstr_cnt(gps_data, PRE_GSA);
// 根据GSA语句的个数，动态分配内存
gsa_prn = (GSA_PRN *)malloc(sizeof(GSA_PRN) * (gsa_count * 12 + 1));
memset(gsa_prn, 0, sizeof(GSA_PRN) * (gsa_count * 12 + 1));
// 切割原始数据
sentences = strtok(gps_data, "\r\n");
while (sentences)
{
// 判断切割出来的语句是否是GSA语句
if (strstr(sentences, PRE_GSA))
{
// 每找到一条GSA语句，就加1
sentences_index++;
s = strdup(sentences);
// 开始切割语句
p = strsplit(&s, ",");
while (p)
{
if (times == 2)
{
// 每条GSA语句包含12个卫星信息
for (i=0; i<12; i++)
{
p = strsplit(&s, ",");
(gsa_prn+i+(sentences_index-1)*12)->total = (unsigned char)gsa_count * 12;
(gsa_prn+i+(sentences_index-1)*12)->prn_ID = i + (sentences_index - 1) * 12;
(gsa_prn+i+(sentences_index-1)*12)->prn = (unsigned char)strtol(p, NULL, 10);
}
}
// 继续下一次语句切割
p = strsplit(&s, ",");
times++;
}
times = 0;
}
// 继续下一次原始数据切割
sentences = strtok(NULL, "\r\n");
}
free(s);
return gsa_prn;
}
// GSA数据解析
//gsa_data: 传入的GSA语句
//gpsdata: 传入的原始GPS数据
static GSA gsa_data_parse(char *gsa_data, char *gpsdata)
{
GSA gsa;
unsigned char times = 0;
char *p;
char *end;
// GSA语句拷贝到s中，方便切割
char *s = strdup(gsa_data);
// 将原始数据拷贝一份
char *alldata = strdup(gpsdata);
p = strsplit(&s, ",");
while (p)
{
switch (times)
{
case 1: // mode_MA
gsa.mode_MA = p[0];
break;
case 2: // mode_123
gsa.mode_123 = p[0];
break;
case 3: // prn
// 获得所有GSA语句中的PRN信息，传入原始的GPS数据
gsa.gsa_prn = get_prn_data(alldata);
break;
case 15: // pdop
gsa.pdop = strtod(p, NULL);
break;
case 16: // hdop
gsa.hdop = strtod(p, NULL);
break;
case 17: // vdop
// 提取最后一个数据
end = (char *)malloc(sizeof(p));
strncpy(end, p, strlen(p)-3);
end[strlen(p)-3] = '\0';
gsa.vdop = strtod(end, NULL);
free(end);
default:
break;
}
p = strsplit(&s, ",");
times++;
}
free(s);
return gsa;
}
GSV解析
GSV结构体
// 可见卫星信息结构体
typedef struct
{
unsigned char prn; // PRN 码（伪随机噪声码）
unsigned char elev; // 卫星仰角（00 - 90）度
unsigned short azimuth; // 卫星方位角（00 - 359）度
unsigned char SNR; // 信噪比
}SAT_INFO;
#pragma pack()
// GPGSV数据结构体(可见卫星信息)
typedef struct
{
unsigned char msgs; // 本次GSV语句的总数目（1 - 3）
unsigned char msg; // 本条GSV语句是本次GSV语句的第几条（1 - 3）
unsigned char sats; // 当前可见卫星总数（00 - 12）
SAT_INFO *sat_info; // 卫星信息
}GSV;
GSV解析函数
/*
* function: 获取GSV字段中的GPS信息
* gps_data: 最原始的GPS字符串，用于找到所有的GSV语句
* stas: 卫星数量
* prefix: GSV信息字段前缀
*/
static SAT_INFO *get_sats_info(char *gps_data, unsigned char sats, char *prefix)
{
SAT_INFO *sats_info;
unsigned char times = 0;
// 保存GSV语句总数
unsigned char msgs = 0;
// 记录当前时第几条GSV语句
unsigned char msg = 0;
// 存放计算完的for循环次数
unsigned char for_times;
unsigned char i;
// 语句切割出来的字段
char *p;
// 拷贝一份语句便于切割
char *s;
// 从原始数据中切割出来的语句
char *sentences;
sats_info = (SAT_INFO *)malloc(sizeof(SAT_INFO) * (sats+1));
memset(sats_info, 0, sizeof(SAT_INFO) * (sats+1));
sentences = strtok(gps_data, "\r\n");
while (sentences)
{
if (strstr(sentences, prefix))
{
s = strdup(sentences);
p = strsplit(&s, ",");
while (p)
{
switch (times)
{
case 1: // msgs
msgs = (unsigned char) strtol(p, NULL, 10);
break;
case 2: // msg
msg = (unsigned char) strtol(p, NULL, 10);
break;
case 3: // sat info
// 计算当前GSV语句卫星信息的个数，也就是for循环的次数
for_times = (msgs == msg) ? ((sats % 4) ? sats % 4 : 4) : 4;
for (i = 0; i < for_times; i++)
{
// 从第4个字段开始，每4段代表一个卫星的信息
p = strsplit(&s, ",");
(sats_info+(msg-1)*4+i)->prn = (unsigned char) strtol(p, NULL, 10);
p = strsplit(&s, ",");
(sats_info+(msg-1)*4+i)->elev = (unsigned char) strtol(p, NULL, 10);
p = strsplit(&s, ",");
(sats_info+(msg-1)*4+i)->azimuth = (unsigned short) strtol(p, NULL, 10);
p = strsplit(&s, ",");
(sats_info+(msg-1)*4+i)->SNR = (unsigned char) strtol(p, NULL, 10);
}
break;
default:
break;
}
p = strsplit(&s, ",");
times++;
}
times = 0;
}
// 切割出下一个语句
sentences = strtok(NULL, "\r\n");
}
free(s);
return sats_info;
}
// GSV数据解析
// gsv_data: 传入的GSV语句，用于提取GSV语句总数和卫星总数
// gps_data: 原始的GPS数据，用于在函数get_sats_info中找到所有的GSV语句
// prefix： GSV语句的前缀，根据不同的定位组合方式，在一组GPS数据中可能包含GPGSV、GLGSV和GNGSV，根据需要传入
static GSV gsv_data_parse(char *gsv_data, char *gps_data, char *prefix)
{
GSV gsv;
unsigned char times = 0;
char *p;
char *s = strdup(gsv_data);
char *src_data = strdup(gps_data);
p = strsplit(&s, ",");
while (p)
{
switch (times)
{
case 1: // msgs
gsv.msgs = (unsigned char)strtol(p, NULL, 10);
break;
case 2: // msg
gsv.msg = (unsigned char)strtol(p, NULL, 10);
break;
case 3: // sats
gsv.sats = (unsigned char)strtol(p, NULL, 10);
// 获得所有GSV语句中的卫星信息。传入原始的GPS数据，卫星总数和GSV语句的ID
gsv.sat_info = get_sats_info(src_data, gsv.sats, prefix);
break;
default:
break;
}
p = strsplit(&s, ",");
times++;
}
free(s);
return gsv;
}
扫一扫
252
被折叠的 条评论
为什么被折叠?
到【灌水乐园】发言
