NMEA 0183 技术信息

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更多发布于：2005-03-25 14:14

NMEA 0183是一种航海、海运方面有关于数字信号传递的标准，此标准定义了电子信号所需要的传输协议，传输数据时间、并且指明了信息格式需要一个4800bps的串行数据接口。
NMEA 0183的设备使用了一个如下图的串行接口的参数选择：
 
<DIV align=center>
<TABLE cellSpacing=0 cellPadding=0 border=1>

<TR>
<TD width=73>
Baud Rate</TD>
<TD width=91>
4800</TD></TR>
<TR>
<TD width=73>
Data Bits</TD>
<TD width=91>
8(d7=0)</TD></TR>
<TR>
<TD width=73>
Parity</TD>
<TD width=91>
None</TD></TR>
<TR>
<TD width=73>
Stop Bits</TD>
<TD width=91>
One(or more)</TD></TR></TABLE></DIV>
 
设备需要有信息源和接收端，传送端发送数据到另一个NMEA 0183的设备，信息源和接收端分别用来传送和接受8位ASCII码的数据。
 
信息格式：
NMEA 0183的信息格式一般如下所示，
$aaaaa,df1,df2,....[CR][LF]
所有的信息由$开始，以换行结束，紧跟着$后的五个字符解释了信息的基本类型，多重的信息之间用逗号隔开。
下面是三种基本的类型：
Ø 信息源
Ø 查询
Ø 属性
 
信息源：
它的标准格式为
$ttsss,df1,df2,....[CR][LF]
在紧随$后的两个字符用来识别做为信息内容识别码的后3个字符，信息识别码定义了保留的数据区，在NMEA 0183标准下，每个类型的数据区的信息内容是符合标准的。
例：
 $HCHDM,238,M[CR][LF]
 
标明“HC”说明信息源作为一个磁性的罗盘，“HDM” 指明以下是磁性的船首向航向，238是船首向航向的值，M指明船首向航向的值是磁性的。
 
查询内容
查询意味着接受端需要从信息源那里得到一个有规律的内容，例如，我们可以发一个信息给GPS接受器请求传送一个“DISTANCE-TO-WAYPOINT”的信息，得到响应后，GPS接受器会发送请求的内容，直到接到别的请求。
 
一般格式为：
$ttllQ,sss,[CR][LF]
 
头两个字符做为请求者的信息源的识别码，后两个字符作为被查询的设备的信息识别，最后一个字符说明这是一个查询信息。紧跟着的字段（sss）包含了三个字的被查询内容的记忆信息，如下
 $CCGPQ,GGA[CR][LF]
说明“CC”这个设备(计算机)正从 “GP”这个设备(GPS)查询GGA的内容。GPS将每隔一秒传送这个内容，直到有别的查询请求。
 
属性
 这对厂商来说是一种使用没有在标准下预定义的特殊内容的方法。
它通常的格式为
 $PmmmA,df1,df2,...,[CR][LF]
P说明是属性内容，mmm定义为厂商信息代码，A(A-Z)标明信息类型。
 
 
 
以下是一个具体的例子：
和卫星的通讯，接收到的数据格式将是下面这样的：
　　$GPRMC,204700,A,3403.868,N,11709.432,W,001.9,336.9,170698,013.6,E*6E 
　　通过这个例子来仔细分析一下其中的各部分的含义。不过请注意，我们只讨论前7个数据。表格指出了这些数据的细节说明。
表格9.1：GPS手持机的NMEA数据结构
<DIV align=center>
<TABLE cellPadding=0 width="80%" border=0>

<TR>
<TD width="33%">
数据</TD>
<TD width="33%">
NMEA 0183协议</TD>
<TD width="34%">
说明</TD></TR>
<TR>
<TD width="33%">
$GPRMC</TD>
<TD width="33%">
 </TD>
<TD width="34%">
GPS推荐的最短数据</TD></TR>
<TR>
<TD width="33%">
204700</TD>
<TD width="33%">
UTC_TIME</TD>
<TD width="34%">
24小时制的标准时间，按照小时/分钟/秒的格式</TD></TR>
<TR>
<TD width="33%">
A</TD>
<TD width="33%">
A 或者 V</TD>
<TD width="34%">
A表示数据“OK”，V表示一个警告</TD></TR>
<TR>
<TD width="33%">
3403.868</TD>
<TD width="33%">
LAT</TD>
<TD width="34%">
纬度值，精确到小数点前4位，后3位</TD></TR>
<TR>
<TD width="33%">
N</TD>
<TD width="33%">
LAT_DIR</TD>
<TD width="34%">
N表示北纬，S表示南纬</TD></TR>
<TR>
<TD width="33%">
11709.432</TD>
<TD width="33%">
LON</TD>
<TD width="34%">
经度值，精确到小数点前5位，后3位</TD></TR>
<TR>
<TD width="33%">
W</TD>
<TD width="33%">
LON_DIR</TD>
<TD width="34%">
W表示西经，E表示东经</TD></TR></TABLE></DIV>
　　如果当前没有和卫星取得联系，那么字符串的格式为：
$GPRMC,UTC_TIME,V,...
 
<H1 >GPS THING</H1>
有关NMEA数据的类为
struct CNmeaData
{
 CNmeaData ();
 void ResetData ();
 // Data retrieved from the NMEA sentences.
 double lat; // Latitude, in degrees (positive=N, negative=S)
 double lon; // Longitude, in degrees (positive=E, negative=W)
 double altitude; // Altitude, in feet
 double speed; // Speed, in knots
 double track; // Current track, in degrees.
 double magVariation; // Magnetic variation, in degrees.
 double hdop; // Horizontal dilution of precision.
 int numSats; // Number of satellites in the sky.
 int UTCYear; // GPS Date (UTC), year part
 int UTCMonth; // GPS Date (UTC), month part 
 int UTCDay; // GPS Date (UTC), day part
 int UTCHour; // GPS Time (UTC), hour part.
 int UTCMinute; // GPS Time (UTC), minute part 
 int UTCSecond; // GPS Time (UTC), second part
 CSatData satData[MAX_SATS];
 // Quality of last fix:
 // 0 = invalid, 1 = GPS fix, 2 = DGPS fix.
 GPS_FIX_QUALITY lastFixQuality;
 // Validity of data parsed.
 bool isValidLat; // Latitude
 bool isValidLon; // Longitude
 bool isValidAltitude; // Altitude
 bool isValidSpeed; // Speed
 bool isValidDate; // Date
 bool isValidTime; // Time
 bool isValidTrack; // Track
 bool isValidMagVariation; // Magnetic variation
 bool isValidHdop; // Horizontal dilution of precision
 bool isValidSatData; // Satellite data
 
 // Has a valid coordinate ever been sent over the serial port?
 bool hasCoordEverBeenValid;
};
 
class CNmeaParser
{
 public:
 CNmeaParser ();
 SENTENCE_STATUS ParseSentence (const char* sentence);
 void GetData (CNmeaData; data) const;
 void ResetData () {m_data.ResetData ();}
 
 private:
 bool ParseDegrees (double; degrees, const char* degString) const;
 bool ParseDate (int; year, int; month, int; day,
 const char* dateString) const;
 bool ParseTime (int; hour, int; minute, int; second,
 const char* timeString) const;
 void ParseAndValidateAltitude (const char* field, const char unit);
 void ParseAndValidateDate (const char* field);
 void ParseAndValidateFixQuality (const char* field);
 void ParseAndValidateLat (const char* field, const char hem);
 void ParseAndValidateLon (const char* field, const char hem);
 void ParseAndValidateHdop (const char* field);
 void ParseAndValidateSpeed (const char* field);
 void ParseAndValidateMagVariation(const char* field,
 const char direction);
 void ParseAndValidateTime (const char* field);
 void ParseAndValidateTrack (const char* field);
 
 void ParseGGA (const char* sentence);
 void ParseGLL (const char* sentence);
 void ParseRMC (const char* sentence);
 void ParseGSV (const char* sentence);
 
 bool GetNextField (char* data, const char* sentence,
 uint; currentPosition) const;
 bool IsValidSentenceType (const char* sentence) const;
 bool IsCorrectChecksum (const char* sentence) const;
 
 CNmeaData m_data;
 // Needed for parsing the GSV sentence.
 int m_lastSentenceNumber;// Which sentence number was the last one?
 int m_numSentences; // Number of sentences to process.
 int m_numSatsExpected; // Number of satellites expected to parse.
 int m_numSatsLeft; // Number of satellites left to parse.
 int m_satArrayPos; // Array position of the next sat entry. 
 CSatData m_tempSatData[MAX_SATS];
};
 
 
class CNmeaSerial
{
 public:
 CNmeaSerial ();
 CNmeaSerial (HWND hMsgWnd, DWORD timeout);
 ~CNmeaSerial ();
 SERIAL_RESULT_TYPE CloseConnection ();
 SERIAL_RESULT_TYPE OpenConnection ();
 SERIAL_RESULT_TYPE OpenConnection (uint8 comPort, uint32 baudRate,
 uint8 dataBits, SETPARITY parity, STOPBITS stopBits);
 SERIAL_RESULT_TYPE GetData (CNmeaData; data) const;
 SERIAL_RESULT_TYPE GetSettings (uint8; comPort, uint32; baudRate,
 uint8; dataBits, SETPARITY; parity, STOPBITS; stopBits) const;
 unsigned long GetThreadHandle () const {return m_hThread;}
 BOOL IsConnected () const {return m_isConnected;}
 
 private:
 SERIAL_RESULT_TYPE InitThread ();
 BOOL KillThread ();
 BOOL LockData () const;
 void SetDefaults ();
 BOOL UnlockData () const;
 
 // The member function that parses the sentences; this function runs
 // in another thread.
 static void ProcessSentences (void* currentObject);
 uint8 m_comPort;
 uint32 m_baudRate;
 uint8 m_dataBits;
 SETPARITY m_parity;
 STOPBITS m_stopBits;
 BOOL m_isConnected;
 DWORD m_timeout;
 unsigned long m_hThread;
 HANDLE m_hPort;
 HANDLE m_hMutex;
 DWORD m_threadId;
 CNmeaParser m_parser;
 // Window that will receive the parsing messages.
 HWND m_hMsgWnd;
 // If this value is set to TRUE, the thread that parses the sentences
 // will terminate itself.
 BOOL m_terminateThread;
};

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劳拉青木堂堂主注册日期2004-09-09 发帖数1226 QQ 铜币675枚威望1点贡献值0点银元0个加关注写私信	1楼^# 发布于：2005-03-25 16:22 http://www.gpsinformation.org/dale/nmea.htm<img src="images/post/smile/dvbbs/em01.gif" /><img src="images/post/smile/dvbbs/em02.gif" />
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发布于：2005-03-26 12:38

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