GPS NMEA数据格式

nmea数据如下:
$GPGGA,121252.000,3937.3032,N,11611.6046,E,1,05,2.0,45.9,M,-5.7,M,,0000*77
$GPRMC,121252.000,A,3958.3032,N,11629.6046,E,15.15,359.95,070306,,,A*54
$GPVTG,359.95,T,,M,15.15,N,28.0,K,A*04
$GPGGA,121253.000,3937.3090,N,11611.6057,E,1,06,1.2,44.6,M,-5.7,M,,0000*72
$GPGSA,A,3,14,15,05,22,18,26,,,,,,,2.1,1.2,1.7*3D
$GPGSV,3,1,10,18,84,067,23,09,67,067,27,22,49,312,28,15,47,231,30*70
$GPGSV,3,2,10,21,32,199,23,14,25,272,24,05,21,140,32,26,14,070,20*7E
$GPGSV,3,3,10,29,07,074,,30,07,163,28*7D

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></cr><lf></lf>

<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
$GPGSV, <1>,<2>,<3>,<4>,<5>,<6>,<7>,?<4>,<5>,<6>,<7>,<8><cr></cr><lf></lf>

<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></cr><lf></lf>

<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></cr><lf></lf>

<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
$GPVTG,<1>,T,<2>,M,<3>,N,<4>,K,<5>*hh<cr></cr><lf></lf>
<1> 以真北为参考基准的地面航向(000~359度,前面的0也将被传输)
<2> 以磁北为参考基准的地面航向(000~359度,前面的0也将被传输)
<3> 地面速率(000.0~999.9节,前面的0也将被传输)
<4> 地面速率(0000.0~1851.8公里/小时,前面的0也将被传输)
<5> 模式指示(仅NMEA0183 3.00版本输出,A=自主定位,D=差分,E=估算,N=数据无效)
在解析GPS NMEA数据格式时,经纬度信息的处理是关键步骤之一。NMEA 0183协议中常见的语句如`$GPGGA`、`$GPRMC`等均包含经纬度数据。以下是如何从这些语句中提取和处理经纬度信息的方法。 ### `$GPGGA`语句中的经纬度处理 `$GPGGA`语句提供定位的基本信息,其中第2至第5字段包含经纬度数据: - **纬度(Latitude)**:第2字段,格式为`ddmm.mmmm`,表示度分格式。 - 例如:`5106.9792` 表示纬度为 51 度 06.9792 分。 - 转换公式为: $$ \text{Decimal Latitude} = d + \frac{m}{60} $$ 其中 `d` 是度数部分,`m` 是分数部分。 - **纬度方向(North or South)**:第3字段,`N`表示北纬,`S`表示南纬。 - **经度(Longitude)**:第4字段,格式为`dddmm.mmmm`,表示度分格式。 - 例如:`11402.3003` 表示经度为 114 度 02.3003 分。 - 同样转换为十进制度格式。 - **经度方向(East or West)**:第5字段,`E`表示东经,`W`表示西经。 以`$GPGGA,134658.00,5106.9792,N,11402.3003,W,2,09,1.0,1048.47,M,-16.27,M,08,AAAA*60`为例: - 纬度:5106.9792 → 51 + 6.9792/60 ≈ 51.11632°,方向为北纬。 - 经度:11402.3003 → 114 + 2.3003/60 ≈ 114.03834°,方向为西经[^3]。 ### `$GPRMC`语句中的经纬度处理 `$GPRMC`语句提供推荐最小定位信息,同样包含经纬度字段: - 第3和第4字段为纬度及方向。 - 第5和第6字段为经度及方向。 - 数据格式与`$GPGGA`一致,处理方法相同。 ### 数据解析代码示例(MATLAB) 在MATLAB中,可以通过字符串分割和数值转换来实现解析: ```matlab % 示例GPGGA语句 nmeaStr = '$GPGGA,134658.00,5106.9792,N,11402.3003,W,2,09,1.0,1048.47,M,-16.27,M,08,AAAA*60'; % 拆分逗号分隔的字段 fields = strsplit(nmeaStr, ','); % 提取纬度和经度字段 latStr = fields{2}; % '5106.9792' latDir = fields{3}; % 'N' lonStr = fields{4}; % '11402.3003' lonDir = fields{5}; % 'W' % 解析纬度 latDeg = str2double(latStr(1:2)); % 度部分 latMin = str2double(latStr(3:end)); % 分部分 latitude = latDeg + latMin / 60; if strcmp(latDir, 'S') latitude = -latitude; % 南纬为负值 end % 解析经度 lonDeg = str2double(lonStr(1:3)); % 度部分 lonMin = str2double(lonStr(4:end)); % 分部分 longitude = lonDeg + lonMin / 60; if strcmp(lonDir, 'W') longitude = -longitude; % 西经为负值 end % 输出结果 fprintf('Latitude: %.6f\n', latitude); fprintf('Longitude: %.6f\n', longitude); ``` ### 注意事项 - 在实际应用中,需校验校验码是否正确,确保数据完整性。 - 对于连续的数据流,建议使用串口通信模块实时读取并解析数据。 - MATLAB支持图形化展示功能,可将解析后的经纬度信息动态显示在地图上,便于实时监控和分析[^1]。 ---
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