GPS定位接口解析(实习)

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-TheNationalMarineElectronicsAssocia-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）RecommendedMinimumSpecificGPS/TRANSITData（RMC）推荐定位信息格式：$GPRMC,*hhUTC时间，hhmmss（时分秒）格式定位状态，A=有效定位，V=无效定位纬度ddmm.mmmm（度分）格式（前面的0也将被传输）纬度半球N（北半球）或S（南半球）经度dddmm.mmmm（度分）格式（前面的0也将被传输）经度半球E（东经）或W（西经）地面速率（000.0999.9节，前面的0也将被传输）地面航向（000.0359.9度，以真北为参考基准，前面的0也将被传输）,8.2、NMEA0183协议种类说明,UTC日期，ddmmyy（日月年）格式磁偏角（000.0180.0度，前面的0也将被传输）磁偏角方向，E（东）或W（西）模式指示（仅NMEA01833.00版本输出，A=自主定位，D=差分，E=估算，N=数据无效）,示例:,$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,$GPGGA,M,M,*hhUTC时间，hhmmss（时分秒）格式纬度ddmm.mmmm（度分）格式（前面的0也将被传输）纬度半球N（北半球）或S（南半球）经度dddmm.mmmm（度分）格式（前面的0也将被传输）经度半球E（东经）或W（西经）GPS状态：0=未定位，1=非差分定位，2=差分定位，6=正在估算正在使用解算位置的卫星数量（0012）（前面的0也将被传输）HDOP水平精度因子（0.599.9）,2、GlobalPositioningSystemFixData（GGA）GPS定位信息,海拔高度（-9999.999999.9）地球椭球面相对大地水准面的高度差分时间（从最近一次接收到差分信号开始的秒数，如果不是差分定位将为空）差分站ID号00001023（前面的0也将被传输，如果不是差分定位将为空）,2、GlobalPositioningSystemFixData（GGA）GPS定位信息,3、GeographicPosition（GLL）定位地理信息$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NMEA01833.00版本输出，A=自主定位，D=差分，E=估算，N=数据无效）,4、GPSDOPandActiveSatellites（GSA）当前卫星信息$GPGSA,*hh模式，M=手动，A=自动定位类型，1=没有定位，2=2D定位，3=3D定位PRN码（伪随机噪声码），正在用于解算位置的卫星号（0132，前面的0也将被传输）。PDOP位置精度因子（0.599.9）HDOP水平精度因子（0.599.9）VDOP垂直精度因子（0.599.9）,5、GPSSatellitesinView（GSV）可见卫星信息$GPGSV,*hhGSV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、TrackMadeGoodandGroundSpeed（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NMEA01833.00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#，JAVA2、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），