GPS数据协议NMEA0183.doc

1、GPS 数据协议 NMEA-0183NMEA 0183 是 美 国 国 家 海 洋 电 子 协 会 （ National Marine Electronics Association ） 为 海 用 电 子 设 备 制 定 的 标 准 格 式 。 目 前 业 已 成 了 GPS 导 航 设 备 统 一的 RTCM（ Radio Technical Commission for Maritime services） 标 准 协 议 。序号 命令 说明 最大帧长1 $GPGGA 全球定位数据 722 $GPGSA 卫星 PRN 数据 653 $GPGSV 卫星状态信息 2104 $GPRMC 运输

2、定位数据 705 $GPVTG 地面速度信息 346 $GPGLL 大地坐标信息7 $GPZDA UTC 时间和日期注 ： 发 送 次 序$PZDA、 $GPGGA、 $GPGLL、 $GPVTG、 $GPGSA、 $GPGSV*3、 $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 ： $aaccc,ddd,ddd,ddd*hh1、 “$”帧 命 令 起 始 位2、 aac

3、cc地 址 域 ， 前 两 位 为 识 别 符 ， 后 三 位 为 语 句 名3、 dddddd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GPGGAGPS 固 定 数 据 输 出 语 句 ， 这 是 一 帧 GPS 定 位 的 主 要 数 据 ，

4、 也 是 使 用 最 广 的 数 据 。$GPGGA,*UTC 时 间 ， 格 式 为 hhmmss.sss。纬 度 ， 格 式 为 ddmm.mmmm（ 前 导 位 数 不 足 则 补 0） 。纬 度 半 球 ， N 或 S（ 北 纬 或 南 纬 ） 。经 度 ， 格 式 为 dddmm.mmmm（ 前 导 位 数 不 足 则 补 0） 。经 度 半 球 ， E 或 W（ 东 经 或 西 经 ） 。定 位 质 量 指 示 ， 0=定 位 无 效 ， 1=定 位 有 效 。使 用 卫 星 数 量 ， 从 00 到 12（ 前 导 位 数 不 足 则 补 0） 。水 平 精 确 度 ， 0.5

5、到 99.9。天 线 离 海 平 面 的 高 度 ， -9999.9 到 9999.9 米高 度 单 位 ， M 表 示 单 位 米 。大 地 椭 球 面 相 对 海 平 面 的 高 度 （ -999.9 到 9999.9） 。高 度 单 位 ， M 表 示 单 位 米 。差 分 GPS 数 据 期 限 （ RTCM SC-104） ， 最 后 设 立 RTCM 传 送 的 秒 数 量 。差 分 参 考 基 站 标 号 ， 从 0000 到 1023（ 前 导 位 数 不 足 则 补 0） 。校 验 和 。GPGSAGPS 精 度 指 针 及 使 用 卫 星 格 式$GPGSA,*模 式 2：

6、 M = 手 动 ， A = 自 动 。模 式 1： 定 位 型 式 1 = 未 定 位 ， 2 = 二 维 定 位 ， 3 = 三 维 定 位 。第 1 信 道 正 在 使 用 的 卫 星 PRN 码 编 号 （ Pseudo Random Noise， 伪 随 机噪 声 码 ） ， 01 至 32（ 前 导 位 数 不 足 则 补 0， 最 多 可 接 收 12 颗 卫 星 信 息 ） 。第 2 信 道 正 在 使 用 的 卫 星 PRN 码 编 号第 3 信 道 正 在 使 用 的 卫 星 PRN 码 编 号第 4 信 道 正 在 使 用 的 卫 星 PRN 码 编 号第 5 信 道 正

7、 在 使 用 的 卫 星 PRN 码 编 号第 6 信 道 正 在 使 用 的 卫 星 PRN 码 编 号第 7 信 道 正 在 使 用 的 卫 星 PRN 码 编 号第 8 信 道 正 在 使 用 的 卫 星 PRN 码 编 号第 9 信 道 正 在 使 用 的 卫 星 PRN 码 编 号第 10 信 道 正 在 使 用 的 卫 星 PRN 码 编 号第 11 信 道 正 在 使 用 的 卫 星 PRN 码 编 号第 12 信 道 正 在 使 用 的 卫 星 PRN 码 编 号PDOP 综 合 位 置 精 度 因 子 （ 0.5 - 99.9）HDOP 水 平 精 度 因 子 （ 0.5 -

8、 99.9）VDOP 垂 直 精 度 因 子 （ 0.5 - 99.9）校 验 和GPGSV可 视 卫 星 状 态 输 出 语 句$GPGSV, ,.,*总 的 GSV 语 句 电 文 数 。当 前 GSV 语 句 号 。可 视 卫 星 总 数 ， 00 至 12。卫 星 编 号 ， 01 至 32。卫 星 仰 角 ， 00 至 90 度 。卫 星 方 位 角 ， 000 至 359 度 。 实 际 值 。信 噪 比 （ C/No） ， 00 至 99dB； 无 表 未 接 收 到 讯 号 。校 验 和 。注 ： 每 条 语 句 最 多 包 括 四 颗 卫 星 的 信 息 ， 每 颗 卫 星

9、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 。GPRMC推 荐 最 小 数 据 量 的 GPS 信 息 （ Recommended Minimum Specific GPS/TRANSIT Data）$GPRMC,*UTC（ Coordinated Universal Time） 时 间 ， hhmmss（ 时 分 秒 ） 格 式定 位 状 态 ， A=有 效 定 位 ， V=无 效 定 位Latitude， 纬 度 ddmm.mmmm（ 度 分 ） 格 式 （ 前 导 位 数 不 足 则 补 0）纬 度 半 球 N

10、（ 北 半 球 ） 或 S（ 南 半 球 ）Longitude， 经 度 dddmm.mmmm（ 度 分 ） 格 式 （ 前 导 位 数 不 足 则 补 0）经 度 半 球 E（ 东 经 ） 或 W（ 西 经 ）地 面 速 率 （ 000.0999.9 节 ， Knot， 前 导 位 数 不 足 则 补 0）地 面 航 向 （ 000.0359.9 度 ， 以 真 北 为 参 考 基 准 ， 前 导 位 数 不 足 则 补 0）UTC 日 期 ， ddmmyy（ 日 月 年 ） 格 式Magnetic Variation， 磁 偏 角 （ 000.0180.0 度 ， 前 导 位 数 不 足

11、则 补 0）Declination， 磁 偏 角 方 向 ， E（ 东 ） 或 W（ 西 ）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 ）校 验 和 。GPVTG地 面 速 度 信 息$GPVTG,*真 北 参 照 系 运 动 角 度 （ 000 到 359 度 ， 前 导 位 数 不 足 则 补 0） 。运 动 角 度 参 照 系 ， nmea 数 据 如 下 ：$GPGGA,121252.000,3937.3032,N,11611.6046,E,1,05,2

12、.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,3,1,10,18,84,067,23,09,67,067,27,22,49,312,28,1

13、5,47,231,30*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, 模 式 ： M = 手 动 ， A = 自 动 。 定 位 型 式 1 = 未 定 位 ， 2 = 二 维 定 位 ，

14、3 = 三 维 定 位 。 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 。PDOP 位 置 精 度 因 子 （ 0.599.9）HDOP 水 平 精 度 因 子 （ 0.599.9）VDOP 垂 直 精 度 因 子 （ 0.599.9）Checksum.(检 查 位 ). 2、 GPS Satellites in View（ GSV） 可 见 卫 星 信 息$GPGSV, ,?, GSV语 句 的 总 数本 句 GSV 的 编 号可 见 卫 星 的 总 数 ， 00 至 12。卫 星 编 号 ， 01 至 32

15、。 卫 星 仰 角 ， 00 至 90 度 。 卫 星 方 位 角 ，000 至 359 度 。 实 际 值 。 讯 号 噪 声 比 （ C/No） ， 00 至 99 dB； 无 表 未 接收 到 讯 号 。 Checksum.(检 查 位 ). 第 ,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,M,M,*hh UTC 时 间

16、 ， hhmmss（ 时 分 秒 ） 格 式纬 度 ddmm.mmmm（ 度 分 ） 格 式 （ 前 面 的 0 也 将 被 传 输 ）纬 度 半 球 N（ 北 半 球 ） 或 S（ 南 半 球 ）经 度 dddmm.mmmm（ 度 分 ） 格 式 （ 前 面 的 0 也 将 被 传 输 ）经 度 半 球 E（ 东 经 ） 或 W（ 西 经 ）GPS 状 态 ： 0=未 定 位 ， 1=非 差 分 定 位 ， 2=差 分 定 位 ， 6=正 在 估 算正 在 使 用 解 算 位 置 的 卫 星 数 量 （ 0012） （ 前 面 的 0 也 将 被 传 输 ）HDOP 水 平 精 度 因 子

17、（ 0.599.9）海 拔 高 度 （ -9999.999999.9）地 球 椭 球 面 相 对 大 地 水 准 面 的 高 度差 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 ）差 分 站 ID 号 00001023（ 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,*hh UTC 时 间 ， hhmmss（ 时 分 秒 ） 格 式

18、定 位 状 态 ， A=有 效 定 位 ， V=无 效 定 位纬 度 ddmm.mmmm（ 度 分 ） 格 式 （ 前 面 的 0 也 将 被 传 输 ）纬 度 半 球 N（ 北 半 球 ） 或 S（ 南 半 球 ）经 度 dddmm.mmmm（ 度 分 ） 格 式 （ 前 面 的 0 也 将 被 传 输 ）经 度 半 球 E（ 东 经 ） 或 W（ 西 经 ）地 面 速 率 （ 000.0999.9 节 ， 前 面 的 0 也 将 被 传 输 ）地 面 航 向 （ 000.0359.9 度 ， 以 真 北 为 参 考 基 准 ， 前 面 的 0 也 将 被 传 输 ）UTC 日 期 ， dd

19、mmyy（ 日 月 年 ） 格 式磁 偏 角 （ 000.0180.0 度 ， 前 面 的 0 也 将 被 传 输 ）磁 偏 角 方 向 ， E（ 东 ） 或 W（ 西 ）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,T,M,N,K,*hh 以 真 北 为 参考 基 准 的 地 面 航 向 （ 000359 度 ， 前 面 的 0 也 将 被 传 输 ）以 磁 北 为 参 考

20、 基 准 的 地 面 航 向 （ 000359 度 ， 前 面 的 0 也 将 被 传 输 ）地 面 速 率 （ 000.0999.9 节 ， 前 面 的 0 也 将 被 传 输 ）地 面 速 率 （ 0000.01851.8 公 里 /小 时 ， 前 面 的 0 也 将 被 传 输 ）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 ）=-=GPS NMEA-0183 协议详解NMEA 协议是为了在不同的 GPS（全球定位系统）导航设备中建立统一的 BTCM（海事无线电技术委员会）标准，由美国国家

21、海洋电子协会（NMEA-The National Marine Electronics Associa-tion）制定的一套通讯协议。GPS 接收机根据 NMEA-0183 协议的标准规范，将位置、速度等信息通过串口传送到 PC 机、PDA 等设备。NMEA-0183 协议是 GPS 接收机应当遵守的标准协议，也是目前 GPS 接收机上使用最广泛的协议，大多数常见的 GPS 接收机、GPS 数据处理软件、导航软件都遵守或者至少兼容这个协议。不过，也有少数厂商的设备使用自行约定的协议比如 GARMIN 的 GPS 设备（部分 GARMIN 设备也可以输出兼容 NMEA-0183 协议的数据）。软

22、件方面，我们熟知的 Google Earth 目前也不支持 NMEA-0183 协议，但 Google Earth 已经声明会尽快实现对 NMEA-0183 协议的兼容。呵呵，除非你确实强壮到可以和工业标准分庭抗礼，否则你就得服从工业标准。NMEA-0183 协议定义的语句非常多，但是常用的或者说兼容性最广的语句只有$GPGGA、$GPGSA、$GPGSV 、$GPRMC 、$GPVTG、$GPGLL 等。下面给出这些常用 NMEA-0183 语句的字段定义解释。$GPGGA例：$GPGGA,092204.999,4250.5589,S,14718.5084,E,1,04,24.4,19.7,

23、M,0000*1F字段 0：$GPGGA ，语句 ID，表明该语句为 Global Positioning System Fix Data（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=未定位，1= 非差分定位，2=差分定位， 3=无效 PPS，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

24、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：地球椭球面相对大地水准面的高度字段 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）字段 12：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 13：校验值$GPGSA例：$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 GPS DOP and Active Satellites（GSA）当前卫星信息字段 1：

25、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

26、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

27、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$GPGSV例：$GPGSV,3,1,10,20,78,331,45,01,59,235,47,22,41,069,13

28、,32,252,45*70字段 0：$GPGSV，语句 ID，表明该语句为 GPS Satellites in View（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（0099）dbHz字段 8：PRN 码（伪随

29、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（0099）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（0099）dbHz字段 16：校验值$GPRMC例：$GPRMC,024813.640,A,3158.4608,N,11848.3737,E,1

30、0.05,324.27,150706,A*50字段 0：$GPRMC，语句 ID，表明该语句为 Recommended Minimum Specific GPS/TRANSIT Data（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，DDMM

31、YY 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 16：校验值$GPVTG例：$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

32、：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$GPGLL例：$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