GPS - NMEA-0813协议详解

由天下分享时间：2025/1/11 8:21:35 加入收藏我要投稿点赞

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。

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、$GPZDA等。下面给出这些常用NMEA-0183语句的字段定义。

序号 1 2 3 4 5 6 7 命令 $GPGGA $GPGSA $GPGSV $GPRMC $GPVTG $GPGLL $GPZDA 说明全球定位数据卫星PRN数据卫星状态信息运输定位数据地面速度信息大地坐标信息 UTC时间和日期最大帧长 72 65 210 70 34 注：发送次序$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：$aaccc,ddd,ddd,…,ddd*hh 1、“$”——帧命令起始位

2、aaccc——地址域，前两位为识别符，后三位为语句名 3、ddd…ddd——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 GPGGA

GPS固定数据输出语句，这是一帧GPS定位的主要数据，也是使用最广的数据。

$GPGGA,<1>,<2>,<3>,<4>,<5>,<6>,<7>,<8>,<9>,<10>,<11>,<12>,<13>,<14>*<15> <1> UTC时间，格式为hhmmss.sss。

<2> 纬度，格式为ddmm.mmmm（前导位数不足则补0）。 <3> 纬度半球，N或S（北纬或南纬）。

<4> 经度，格式为dddmm.mmmm（前导位数不足则补0）。 <5> 经度半球，E或W（东经或西经）。

<6> 定位质量指示，0=定位无效，1=定位有效。

<7> 使用卫星数量，从00到12（前导位数不足则补0）。 <8> 水平精确度，0.5到99.9。

<9> 天线离海平面的高度，-9999.9到9999.9米 <10> 高度单位，M表示单位米。

<11> 大地椭球面相对海平面的高度（-999.9到9999.9）。 <12> 高度单位，M表示单位米。

<13> 差分GPS数据期限（RTCM SC-104），最后设立RTCM传送的秒数量。 <14> 差分参考基站标号，从0000到1023（前导位数不足则补0）。 <15> 校验和。 GPGSA

GPS精度指针及使用卫星格式

$GPGSA,<1>,<2>,<3>,<4>,<5>,<6>,<7>,<8>,<9>,<10>,<11>,<12>,<13>,<14>,<15>,<16>,<17>*<18>

<1> 模式2：M = 手动， A = 自动。

<2> 模式1：定位型式1 = 未定位，2 = 二维定位，3 = 三维定位。

<3> 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）。 <4> 第2信道正在使用的卫星PRN码编号 <5> 第3信道正在使用的卫星PRN码编号 <6> 第4信道正在使用的卫星PRN码编号 <7> 第5信道正在使用的卫星PRN码编号 <8> 第6信道正在使用的卫星PRN码编号 <9> 第7信道正在使用的卫星PRN码编号 <10> 第8信道正在使用的卫星PRN码编号 <11> 第9信道正在使用的卫星PRN码编号 <12> 第10信道正在使用的卫星PRN码编号 <13> 第11信道正在使用的卫星PRN码编号 <14> 第12信道正在使用的卫星PRN码编号 <15> PDOP综合位置精度因子（0.5 - 99.9） <16> HDOP水平精度因子（0.5 - 99.9） <17> VDOP垂直精度因子（0.5 - 99.9） <18> 校验和 GPGSV

可视卫星状态输出语句

$GPGSV, <1>,<2>,<3>,<4>,<5>,<6>,<7>,...,<4>,<5>,<6>,<7>*<8> <1> 总的GSV语句电文数。 <2> 当前GSV语句号。

<3> 可视卫星总数，00至12。 <4> 卫星编号，01至32。 <5> 卫星仰角，00至90度。

<6> 卫星方位角，000至359度。实际值。 <7> 信噪比（C/No），00至99dB；无表未接收到讯号。 <8> 校验和。

注：每条语句最多包括四颗卫星的信息，每颗卫星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,<1>,<2>,<3>,<4>,<5>,<6>,<7>,<8>,<9>,<10>,<11>,<12>*<13> <1> UTC（Coordinated Universal Time）时间，hhmmss（时分秒）格式 <2> 定位状态，A=有效定位，V=无效定位

<3> Latitude，纬度ddmm.mmmm（度分）格式（前导位数不足则补0） <4> 纬度半球N（北半球）或S（南半球）

<5> Longitude，经度dddmm.mmmm（度分）格式（前导位数不足则补0） <6> 经度半球E（东经）或W（西经）

<7> 地面速率（000.0~999.9节，Knot，前导位数不足则补0）

<8> 地面航向（000.0~359.9度，以真北为参考基准，前导位数不足则补0） <9> UTC日期，ddmmyy（日月年）格式

<10> Magnetic Variation，磁偏角（000.0~180.0度，前导位数不足则补0） <11> Declination，磁偏角方向，E（东）或W（西）

<12> 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）

<13> 校验和。 GPVTG

地面速度信息

$GPVTG,<1>,<2>,<3>,<4>,<5>,<6>,<7>,<8>,<9>*<10>

<1> 真北参照系运动角度（000到359度，前导位数不足则补0）。 <2> 运动角度参照系，T=真北参照系。

<3>磁北参照系运动角度（000到359度，前导位数不足则补0） <4>运动角度参照系，M=磁北参照系。

<5>水平运动速度（0.00，前导位数不足则补0）。 <6>速度单位，N=节，Knots。