电子海图(ENC)中规定的坐标系为WGS-84，该坐标系就是GPS所采用的坐标系，因此电子海图系统必须要接入GPS数据。其实，卫星定位系统中，除了GPS，还有中国的北斗、俄罗斯的GLONASS和欧盟的Galileo，这些定位接收器的数据都可以通过NMEA0813传输。
| 设备类型 | 描述 | 设备类型 | 描述 | 设备类型 | 描述 |
|---|---|---|---|---|---|
| BD | 北斗 | GP | GPS | GN | 多卫星组合导航 |
| GL | GLONASS | GA | Galileo | EC | ECDIS |
GPS报文格式有很多种，具体可参见https://gpsd.gitlab.io/gpsd/NMEA.html，但常见的有：
- RMC 推荐最小定位信息
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$--RMC,hhmmss.ss,A,llll.llll,a,yyyyy.yyyy,a,x.x,x.x,xxxx,x.x,a,m,*hh<CR><LF>
$GPRMC,075629.80,V,3759.2680,N,02334.6295,E,0.46,171.32,211206,2.6,W,N*34
字段1：定位时的世界时UTC；如：075629.80=07:56:29.80Z
字段2：状态：A=有效；V=警告
字段3：纬度：如：3759.2680=37°59.2680'
字段4：纬度的方向 N 或 S
字段5：经度；如：02334.6295=23°34.6295'
字段6：经度的方向 E 或 W
字段7：对地航速；如：0.46kn
字段8：对地航向；如：171.32°
字段9：日期，形式ddMMyy，起点为2000年；如：211206=2006-12-21
字段10：磁差；如：2.6°
字段11：磁差的方向 E 或 W
字段12：FAA模式指示符（A=自主定位，D=差分，E=估算，N=数据无效）
字段13：校验和；如：34
- GGA 定位数据
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$--GGA,hhmmss.ss,llll.ll,a,yyyyy.yy,a,x,xx,x.x,x.x,M,x.x,M,x.x,xxxx*hh<CR><LF>
$GNGGA,001043.00,4404.14036,N,12118.85961,W,1,12,0.98,1113.0,M,-21.3,M,,*47
字段1：定位时的世界时UTC；如：001043.00=00:10:43.00Z
字段2：纬度：如：4404.14036=44°04.14036'
字段3：纬度的方向 N 或 S
字段4：经度；如：12118.85961=121°18.85961'
字段5：经度的方向 E 或 W
字段6：GPS定位质量指示符；如：1=GPS定位
字段7：卫星的使用量；如：12
字段8：水平精度因子；如：0.98米
字段9：天线高度（相对于平均海面）；如：1113.0
字段10：天线高度单位；如：米
字段11：坐标系与平均海面的差值；如：-21.3
字段12：差值的单位；如：米
字段13：差分GPS数据期限
字段14：差分参考基站ID，取值0000-1023
字段15：校验和；如：47
- GSA GPS精度因子与当前卫星
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$--GSA,a,a,x,x,x,x,x,x,x,x,x,x,x,x,x.x,x.x,x.x*hh<CR><LF>
$GNGSA,A,3,80,71,73,79,69,,,,,,,,1.83,1.09,1.47*17
字段1：定位模式 M=手动；A=自动
字段2：定位类型 1=无定位；2=2D定位；3=3D定位
字段3：第1信道使用中的PRN码编号
字段4：第2信道使用中的PRN码编号
字段5：第3信道使用中的PRN码编号
字段6：第4信道使用中的PRN码编号
字段7：第5信道使用中的PRN码编号
字段8：第6信道使用中的PRN码编号
字段9：第7信道使用中的PRN码编号
字段10：第8信道使用中的PRN码编号
字段11：第9信道使用中的PRN码编号
字段12：第10信道使用中的PRN码编号
字段13：第11信道使用中的PRN码编号
字段14：第12信道使用中的PRN码编号
字段15：PDOP位置精度因子
字段16：HDOP水平精度因子
字段17：VDOP垂直精度因子
字段18：校验和
- GLL 地理位置：经/纬度
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$--GLL,llll.ll,a,yyyyy.yy,a,hhmmss.ss,a,m,*hh<CR><LF>
$GNGLL,4404.14012,N,12118.85993,W,001037.00,A,A*67
字段1：纬度
字段2：纬度的方向 N 或 S
字段3：经度
字段4：经度的方向 E 或 W
字段5：定位时的世界时UTC
字段6：状态：A=有效；V=无效
字段7：FAA模式指示符
字段8：校验和
- GST 伪距噪声统计
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$ --GST,hhmmss.ss,x,x,x,x,x,x,x,*hh<CR><LF>
$GPGST,182141.000,15.5,15.3,7.2,21.8,0.9,0.5,0.8*54
字段1：时间
字段2：RMS的标准差
字段3：误差椭圆长半轴的标准差（米）
字段4：误差椭圆短半轴的标准差（米）
字段5：误差椭圆长半轴的方向（度）
字段6：纬度误差的标准差（米）
字段7：经度误差的标准差（米）
字段8：高度误差的标准差（米）
字段9：校验和
- GSV 可见卫星的信息
1 2 3 4 5 6 7 n
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$--GSV,x,x,x,x,x,x,x,...*hh<CR><LF>
$GPGSV,3,1,11,03,03,111,00,04,15,270,00,06,01,010,00,13,06,292,00*74
$GPGSV,3,2,11,14,25,170,00,16,57,208,39,18,67,296,40,19,40,246,00*74
$GPGSV,3,3,11,22,42,067,42,24,14,311,43,27,05,244,00,,,,*4D
字段1：GSV报文总数
字段2：当前组内报文编号
字段3：可见卫星的总数
字段4：卫星编号
字段5：仰角
字段6：方位角
字段7：信噪比 （有多少卫星，字段4-7会重复多少次）
- VTG 对地航向和航速
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$--VTG,x.x,T,x.x,M,x.x,N,x.x,K,m,*hh<CR><LF>
$GPVTG,220.86,T,,M,2.550,N,4.724,K,A*34
字段1：对地航向
字段2：T=真航向
字段3：对地航向
字段4：M=磁航向
字段5：对地航速
字段6：N=kn
字段7：对地航速
字段8：K=千米/时
字段9：FAA模式指示符
字段10：校验和
- ZDA 日期时间
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$--ZDA,hhmmss.ss,xx,xx,xxxx,xx,xx*hh<CR><LF>
$GPZDA,160012.71,11,03,2004,-1,00*7D
字段1：UTC时间
字段2：天；范围：01~31
字段3：月；范围：01~12
字段4：年
字段5：当地时时差；范围：-13~+13
字段6：本地时分钟差；范围：00~59
字段7：校验和
新建静态类GPSParser，对GPS报文进行','拆分，根据不同的报文进行解码，解码结果以键值对的形式封装进哈希表中：
public static class GPSParser
{
public static Hashtable ParseSentence(string sentence)
{
var ss = sentence.Split(',');
switch (ss[0])
{
case "$GPRMC":
return GpsMessage_RMC(ss);
... 其他报文
default:
throw new Exception($"暂不支持解析GPS报文[{ss[0]}]");
}
}
private static Hashtable GpsMessage_RMC(string[] ss)
{
//时间格式解析
var utc = new DateTime(
2000+int.Parse(ss[9].Substring(4,2)),
int.Parse(ss[9].Substring(2,2)),
int.Parse(ss[9].Substring(0,2)),
int.Parse(ss[1].Substring(0,2)),
int.Parse(ss[1].Substring(2,2)),
int.Parse(ss[1].Substring(4,2)),
DateTimeKind.Utc);
//纬度
var lat = int.Parse(ss[3].Substring(0, 2)) + double.Parse(ss[3].Substring(2)) / 60;
if (ss[4] == "S") lat *= -1;
//经度
var lon = int.Parse(ss[5].Substring(0, 3)) + double.Parse(ss[5].Substring(3)) / 60;
if (ss[6] == "W") lon *= -1;
var res = new Hashtable
{
{"UTCTime", utc},
{"Status", ss[2]},
{"Latitude", lat},
{"Longitude", lon},
{"SpeedOverGround", double.Parse(ss[7])},
{"TrackMadeGood", double.Parse(ss[8])},
{"MagneticVariation", ss[10]+ss[11]},
{"FAAModeIndicator", ss[12]},
};
return res;
}
}
