GPS数据包格式及数据包解析

最近在和同事对接海康威视平台时,gps定位数据需要从原始数据转换成其自定义的格式,在网上找了一些资料,参考地址

GPS数据类型格式

数据类型

类别 描述
GPGSV 可见卫星信息
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

数据格式

原始数据样本

$GPRMC,092927.000,A,2235.9058,N,11400.0518,E,0.000,74.11,151216,,D*49 
$GPVTG,74.11,T,,M,0.000,N,0.000,K,D*0B 
$GPGGA,092927.000,2235.9058,N,11400.0518,E,2,9,1.03,53.1,M,-2.4,M,0.0,0*6B 
$GPGSA,A,3,29,18,12,25,10,193,32,14,31,,,,1.34,1.03,0.85*31 
$GPGSV,3,1,12,10,77,192,17,25,59,077,42,32,51,359,39,193,49,157,36*48
$GPGSV,3,2,12,31,47,274,25,50,46,122,37,18,45,158,37,14,36,326,18*70
$GPGSV,3,3,12,12,24,045,45,26,17,200,18,29,07,128,38,21,02,174,*79

数据解释

  • GPRMC 最小定位信息:
    数据详解
    $GPRMC,<1>,<2>,<3>,<4>,<5>,<6>,<7>,<8>,<9>,<10>,<11>,<12>*hh
参数 定义
<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NMEA01833.00版本输出,A=自主定位,D=差分,E=估算,N=数据无效)

解析内容

参数 释义
时间 这个是格林威治时间,是世界时间(UTC),我们需要把它转换成北京时间(BTC),BTC和UTC差了8个小时,要在这个时间基础上加8个小时。
定位状态 在接收到有效数据前,这个位是‘V’,后面的数据都为空,接到有效数据后,这个位是‘A’,后面才开始有数据。
纬度 我们需要把它转换成度分秒的格式。
南北纬 这个位有两种值‘N’(北纬)和‘S’(南纬
经度 经度的计算方法和纬度的计算方法一样
东西经 这个位有两种值‘E’(东经)和‘W’(西经) .
速率 这个速率值是海里/时,单位是节,要把它转换成千米/时,根据:1海里=1.85公里,把得到的速率乘以1.85。
航向 指的是偏离正北的角度
日期 这个日期是准确的,不需要转换

经纬度计算方法:
如接收到的纬度是:4546.40891   
4546.40891/100=45.4640891可以直接读出45度,
4546.40891–45100=46.40891, 可以直接读出46分   
46.40891–46 =0.40891
60=24.5346读出24秒
所以纬度是:45度46分24秒。

  • GPGGA GPS定位数据
    数据详解
    $GPRMC,<1>,<2>,<3>,<4>,<5>,<6>,<7>,<8>,<9>,<10>,<11>,<12>*hh
参数 定义
<1> UTC 时间,格式为hhmmss.sss;
<2> 纬度,格式为ddmm.mmmm(第一位是零也将传送);
<3> 纬度半球,N 或S(北纬或南纬)
<4> 经度,格式为dddmm.mmmm(第一位零也将传送);
<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(第一个零也将传送)
<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M指单位米
<10> 大地水准面高度,-9999.9到9999.9米M指单位米
<11> 差分GPS数据期限(RTCMSC-104),最后设立RTCM传送的秒数量
<12> 差分参考基站标号,从0000到1023(首位0也将传送)。

解析内容
第9,10 个字段,海平面高度和大地水准面高度,单位是米

  • GPVTG 地面速度信息
    数据详解:
    $GPVTG,<1>,T,<2>,M,<3>,N,<4>,K,<5>*hh
参数 定义
<1> 以正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
  • GPGSV 可视卫星状态
    数据详解:
    GPGSV,(1),(2),(3),(4),(5),(6),(7),…(4),(5),(6),(7)*hh(CR)(LF)
参数 定义
(1) 总的GSV语句电文数;2;
(2) 当前GSV语句号:1;
(3) 可视卫星总数:08;
(4) PRN码(伪随机噪声码也可以认为是卫星编号)
(5) 仰角(00~90度):33度;
(6) 方位角(000~359度):240度;
(7) 信噪比(00~99dB):45dB(后面依次为第10,16,17号卫星的信息); *总和校验域;hh 总和校验数:78; (CR)(LF)回车,换行。

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: (4)-卫星号,(5)-仰角,(6)-方位角,(7)-信噪比。

例:   $GPGSV,3,1,10,24,82,023,40,05,62,285,32,01,62,123,00,17,59,229,28*70
每条语句包含四部分内容,例如:第一部分是“24,82,023,40”,第二部分是“05,62,285,32”等等。 每部分的第一个词为PRC,第二个词为卫星高程,跟着为方位角和信号强度。这个语句里最重要的指标应该算是“信号躁声比(signal-to-noise ratio)”(以下简称为SNR)。 这个数值标示卫星信号的接收率。我们知道,卫星是以相同的强度发射信号,但是传播过程中难免会遇到诸如树和墙之类的 障碍物,这样就影响了信号的识别。 典型的SNR值在0到50之间,其中50表示非常好的信号。(SNR可以达到99)。

  • GPGSA 当前卫星信息

GPGSA,语句ID,表明该语句为GPS DOP and Active Satellites(GSA)当前卫星信息   
数据详解:
GPGSA,字段1,字段2,字段3,字段4,字段5,字段6,字段7,字段8,字段9,字段10,字段11,字段12,字段13,字段14,字段15,字段16,字段17,字段18

参数 定义
字段1 定位模式,A=自动手动2D/3D,M=手动2D/3D
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
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