资源描述
GPS定位接口解析与开发,GPS信号解析,GPS信号解析,GPS设备通过对接收到的导航电文进行分析处理，计算出设备所在的经纬度、海拔、航速、航向等空间信息，并按照规定的协议将空间信息以及卫星信息进行组织，按照一定的波特率通过串口通讯（按位发送）提供给GPS设备使用者或者在GPS设备上进行显示。 常用协议： NMEA0183协议 GARMIN协议,8.1NMEA协议,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。,8.1NMEA协议,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）。,波特率：,波特率，可以理解为数据传输时的载波频率，是一种脉冲方波。跟据传输数据（信号）的不同（数据量、带宽等），对载波的频率（波特率）要求也不一样。国际有关组织定义了各种端口（蓝牙、串口、并口等等）传输协议。4800、9600、38400等等，都符合这个协议。波特率越高，可以传输的数据带宽就越宽，可以感觉到数据传输就越快。但会使数据的误码率增高。产生的误码会返回数据源再重新发送，又会使数据传输变慢。所以要选择合适的波特率。,波特率：,一般来说，蓝牙产品，推荐波特率为9600，整合设备（如GPS一体机）用4800较好。对GPS传输来说，无论什么机器，都推荐用4800。其他波特率对GPS来说，影响都不大。现在出现了很多软件GPS就没有COM口和波特率的限制了。,8.2、NMEA0183协议种类说明,（1） Recommended Minimum Specific GPS/TRANSIT Data（RMC）推荐定位信息 格式：$GPRMC,*hh UTC时间，hhmmss（时分秒）格式 定位状态，A=有效定位，V=无效定位 纬度ddmm.mmmm（度分）格式（前面的0也将被传输） 纬度半球N（北半球）或S（南半球） 经度dddmm.mmmm（度分）格式（前面的0也将被传输） 经度半球E（东经）或W（西经） 地面速率（000.0999.9节，前面的0也将被传输） 地面航向（000.0359.9度，以真北为参考基准，前面的0也将被传输）,8.2、NMEA0183协议种类说明, UTC日期，ddmmyy（日月年）格式 磁偏角（000.0180.0度，前面的0也将被传输） 磁偏角方向，E（东）或W（西） 模式指示（仅NMEA01833.00版本输出，A=自主定位，D=差分，E=估算，N=数据无效）,示例:,$GPRMC,191934.767,A,4738.0173,N,12211.1874,W,0.109623,12.14,291004,*21 解析出来的信息： 时间：19点19分34.767秒 定位状态：有效 纬度：北纬47度38.0173分 经度：西经122度11.1874分 速度：0.109624节 航向：北方12.14度 日期：04年10月29日,$GPGGA,M,M,*hh UTC时间，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（0.599.9）,2、 Global Positioning System Fix Data（GGA）GPS定位信息, 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）,2、 Global Positioning System Fix Data（GGA）GPS定位信息,3、 Geographic Position（GLL）定位地理信息 $GPGLL,*hh 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） UTC时间，hhmmss（时分秒）格式 定位状态，A=有效定位，V=无效定位 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）,4、 GPS DOP and Active Satellites（GSA）当前卫星信息 $GPGSA,*hh 模式，M=手动，A=自动 定位类型，1=没有定位，2=2D定位，3=3D定位 PRN码（伪随机噪声码），正在用于解算位置的卫星号（0132，前面的0也将被传输）。 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）,5、 GPS Satellites in View（GSV）可见卫星信息 $GPGSV,*hh GSV语句的总数 本句GSV的编号 可见卫星的总数（0012，前面的0也将被传输） PRN码（伪随机噪声码）（0132，前面的0也将被传输） 卫星仰角（0090度，前面的0也将被传输） 卫星方位角（000359度，前面的0也将被传输） 信噪比（0099dB，没有跟踪到卫星时为空，前面的0也将被传输）,上页注释： 注：,信息将按照每颗卫星进行循环显示，每条GSV语句最多可以显示4颗卫星的信息。其他卫星信息将在下一序列的NMEA0183语句中输出。,6、 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）,实验一：,内容： 1、GPS设备的使用 要求：（1）熟悉GPS设备使用 （2）使用GPS设备对地物进行静态绝对定位和对运动物体进行动态绝对定位。 2、GPS信号解析 编写小程序读取GPS信号并进行解析，将解析结果以一定形式展现出来。,展示示例：,卫星位置 即星历图,解析经纬度、高度等,航向、航速等,所检测到卫星信号强弱展示,要求:,1、使用语言不限：C ， C+ ，C# ，JAVA 2、对于获取信号可采用以一定时间间隔读取文件中GPS信号的形式代替从串口中读取信号。 3、该实验基本要求能解析出空间信息（即解析GPRMC格式的GPS信号），其他信号格式的解析以及星历图的绘制可在完成基本要求之后进行扩展。 4、上图所示展示的示例只做参考使用，不强制相同。,GPS解析流程,初始化串口设备，并打开串口,按字节读取串口发出的字符,字符为终止位,将所得到的字符拼接为字符串,根据字符串内容进行GPS信号解析,GPS信号解析结果应用,关闭串口设备,否,是,END,
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