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GPS

GPS是全球卫星定位系统的简称，对于开发人员，最想知道的是GPS的数据输出，这里举例如下：

GPS 数据格式
GPRMC（建议使用最小GPS数据格式）

$GPRMC,<1>,<2>,<3>,<4>,<5>,<6>,<7>,<8>,<9>,<10>,<11><CR><LF> 
1) 标准定位时间（UTC time）格式：时时分分秒秒.秒秒秒（hhmmss.sss）。 
2) 定位状态，A = 数据可用，V = 数据不可用。 
3) 纬度，格式：度度分分.分分分分（ddmm.mmmm）。 
4) 纬度区分，北半球（N）或南半球（S）。 
5) 经度，格式：度度分分.分分分分。
6) 经度区分，东（E）半球或西（W）半球。 
7) 相对位移速度， 0.0 至 1851.8 knots 
8) 相对位移方向，000.0 至 359.9度。实际值。 
9) 日期，格式：日日月月年年（ddmmyy）。 
10) 磁极变量，000.0 至180.0。 
11) 度数。 
12) Checksum.(检查位) 

GPGSV（所示卫星格式） 

$GPGSV, <1>,<2>,<3>,<4>,<5>,<6>,<7>,?<4>,<5>,<6>,<7>,<8><CR><LF> 
1) 天空中收到讯号的卫星总数。 
2) 定位的卫星总数。 
3) 天空中的卫星总数，00 至 12。
4) 卫星编号， 01 至 32。 
5) 卫星仰角， OO 至 90 度。 
6) 卫星方位角， OOO 至 359 度。实际值。 
7) 讯号噪声比（C/No）， 00 至 99 dB；无表未接收到讯号。 
8) Checksum.(检查位). 

第<4>,<5>,<6>,<7>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。 

GPGSA（GPS精度指针及使用卫星格式） 
$GPGSA,<1>,<2>,<3>,<3>,,,,,<3>,<3>,<3>,<4>,<5>,<6>,<7><CR><LF> 

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) 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。
4) PDOP-位置精度稀释 0.5 至 99.9. 
5) HDOP-水平精度稀释 0.5 to 99.9. 
6) VDOP-垂直精度稀释 0.5 to 99.9. 
7) Checksum.(检查位).   

  

GPS固定数据输出语句(＄GPGGA)   
这是一帧GPS定位的首要数据，也是使用最广的数据。为了便于理解，下面举例说明＄GPGGA语句各部分的含义。例1是用GN－77N和笔者开发的软硬件接口，在笔者所在地接收到的＄GPGGA语句的内容。
例1：＄GPGGA，050901，3931.4449，N，11643.5123，E，1，07，1.4，76.2，M，－7.0，M，，＊65   
其标准格式为：＄GPGGA，(1)，(2)，(3)，(4)，(5)，(6)，(7)，(8)，(9)，M，(10)，M，(11)，(12)＊hh(CR)(LF)  
各部分所对应的含义为：   
(1)定位UTC时间：05时09分01秒  
(2)纬度(格式ddmm.mmmm:即dd度，mm.mmmm分)；  
(3)N/S(北纬或南纬)：北纬39度31.4449分；  
(4)经度(格式dddmm.mmmm：即ddd度，mm.mmmm分)；  
(5)E/W(东经或西经)：东经116度43.5123分；  
(6)质量因子(0=没有定位，1=实时GPS，2=差分GPS)：1=实时GPS；  
(7)可使用的卫星数(0～8)：可使用的卫星数=07；  
(8)水平精度因子(1.0～99.9)；水平精度因子=1.4；  
(9)天线高程(海平面，－9999.9～99999.9，单位：m)；天线高程=76.2m);   
(10)大地椭球面相对海平面的高度(－999.9～9999.9，单位：m):－7.0m;   
(11)差分GPS数据年龄，实时GPS时无:无;   
(12)差分基准站号(0000～1023)，实时GPS时无:无;   
＊总和校验域；  
hh 总和校验数:65   
(CR)(LF)回车，换行。    

b.可视卫星状态输出语句(＄GPGSV)     
例2：＄GPGSV，2，1，08，06，33，240，45，10，36，074，47，16，21，078，44，17，36，313，42＊78   
标准格式：   ＄GPGSV，(1)，(2)，(3)，(4)，(5)，(6)，(7)，…(4),(5)，(6)，(7)＊hh(CR)(LF)   
各部分含义为：   
(1)总的GSV语句电文数；2;
(2)当前GSV语句号:1;   
(3)可视卫星总数:08;   
(4)卫星号:06;   
(5)仰角(00～90度):33度;   
(6)方位角(000～359度):240度;   
(7)信噪比(00～99dB):45dB(后面依次为第10，16，17号卫星的信息);   
＊总和校验域；  
hh 总和校验数:78;   
(CR)(LF)回车，换行。   
注：每条语句最多包含四颗卫星的信息，每颗卫星的信息有四个数据项，即：  
(4)－卫星号，(5)－仰角，(6)－方位角，(7)－信噪比。
GPGSV（所示卫星格式） 

$GPGSV, <1>,<2>,<3>,<4>,<5>,<6>,<7>,?<4>,<5>,<6>,<7>,<8><CR><LF> 

1) 天空中收到讯号的卫星总数。 
2) 定位的卫星总数。 
3) 天空中的卫星总数，00 至 12。 
4) 卫星编号， 01 至 32。 
5) 卫星仰角， OO 至 90 度。 
6) 卫星方位角， OOO 至 359 度。实际值。 
7) 讯号噪声比（C/No）， 00 至 99 dB；无表未接收到讯号。 
8) Checksum.(检查位). 

第<4>,<5>,<6>,<7>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。 
“ 1 串行通信

    每个Pocket PC都配有一个串行端口，以便PocketPC与外部串行设备之间进行通信。串行端口的本质功能是作为芯片和串行设备之间的编码转换器。当数据从芯片经过串行端口发送出去时，字节数据被转换为串行的位。在接收数据时，串行的位将被转换为字节数据。Windows CE使用了通信驱动程序 Comm．drv，以便使用标准的Windows API函数发送和接收数据。驱动程序通常由串口设备制造商提供，以便将硬件与Windows CE连接。在程序设计中，模拟了一个COM6串口。先使用Comm6．PoxtOpen打开串口，设置Comm控件的属性，Timer触发OnComm接收 GPS信号的事件，实现GPS信号的实时接收。GPS提供串行通信接口，串行通信参数为：波特率=57 600 bps，数据位=8位，开始位=1位，停止位=1位，无奇偶校验。
2 GPS数据格式
    NMEA0183协议是美国国家海洋电子协会(NationaIMarine Electronlcs Association)制定的GPS接口协议标准。NMEA0183定义了若干代表不同含义的语句，每个语句实际上是一个ASCII码串。这种码直观，易于识别和应用。在试验中，不需要了解NMEA0183通信协议的全部信息，仅需要从中挑选出需要的那部分定位数据，其余的信息忽略掉。

    GPS与掌上电脑通信时，通过串口每秒钟发送10条数据。实际导航应用读取GPS 的空间定位数据时，可以根据需要每隔几秒钟更新一次经纬度和时问数据，不必频繁地更新数据，否则，会浪费掌上设备有限的电能。如果和卫星通信正常，可以接收到的数据格式如下：$GPGGA，<l>，<2>，<3>，<4>，<5>，<6>，<7>，<8>，<9>，<10>，<u>，<12>*hh<cR><LF>。其具体信息如表l所列。
GPS的数据格式介绍 - 木易人建 - 木易人建

一个完整的NEMA0183语句是从起始符“$GPGGA”到终止符“<CR><LF>”为止的一段字符串。需要掌握的信息是经纬度、经纬度方向、GPS定位状态和接收信号的时间。所以当接收到这样一个完整的NEMA0183语句时，提取有用信息的方法是：先判定起始符$GPGGA 的位置，从起始符开始读人数据，再通过异或校验后的语句中寻找字符“，”，然后截取前后两个“，”之间的字符(串)获得所关心的数据，并以回车符为一个 CPS语句的终止符，得到一个完整的GPS信号。在提取出的GPS语句中，找寻经纬度所在的逗号位置，读出经纬度坐标，再将经纬度坐标进行度数的转换。因为地图的坐标是以度数为标准的。”
GPGSA（GPS精度指针及使用卫星格式）

$GPGSA,<1>,<2>,<3>,<3>,,,,,<3>,<3>,<3>,<4>,<5>,<6>,<7><CR><LF>

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) 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。
4) PDOP-位置精度稀释 0.5 至 99.9.
5) HDOP-水平精度稀释 0.5 to 99.9.
6) VDOP-垂直精度稀释 0.5 to 99.9.
7) Checksum.(检查位).

$GPGGA,160000.000,3202.6258,N,12135.8964,E,0,00,0.0,73.2,M,,,,0000*32
$GPGSA,A,1,,,,,,,,,,,,,0.0,0.0,0.0*30
$GPGSV,3,1,12,22,71,209,00,30,64,109,00,14,54,337,00,05,50,053,00*79
$GPGSV,3,2,12,18,36,161,00,25,25,259,00,01,21,306,00,09,12,054,00*73
$GPGSV,3,3,12,22,71,209,00,22,71,209,00,22,71,209,00,22,71,209,00*7A
$GPRMC,160000.000,V,3202.6258,N,12135.8964,E,0.00,0.00,110206,,*1A
$GPGGA,160001.000,3202.6258,N,12135.8964,E,0,00,0.0,73.2,M,,,,0000*33
$GPGSA,A,1,,,,,,,,,,,,,0.0,0.0,0.0*30
$GPGSV,3,1,12,22,71,209,00,30,64,109,00,14,54,337,00,05,50,053,00*79
$GPGSV,3,2,12,18,36,161,00,25,25,259,00,01,21,306,00,09,12,054,00*73
$GPGSV,3,3,12,22,71,209,00,22,71,209,00,22,71,209,00,22,71,209,00*7A
$GPRMC,160001.000,V,3202.6258,N,12135.8964,E,0.00,0.00,110206,,*1B
$GPGGA,160002.000,3202.6258,N,12135.8964,E,0,00,0.0,73.2,M,,,,0000*30
$GPRMC,062500.000,A,3853.4663,N,11527.4923,E,0.00,,161206,,,A*75
$GPGGA,062501.000,3853.4663,N,11527.4923,E,1,06,1.4,74.5,M,-10.3,M,,0000*40
$GPGSA,A,3,08,17,20,28,11,04,,,,,,,2.3,1.4,1.9*3C
$GPRMC,062501.000,A,3853.4663,N,11527.4923,E,0.00,,161206,,,A*74
$GPGGA,062502.000,3853.4663,N,11527.4923,E,1,06,1.4,74.5,M,-10.3,M,,0000*43
$GPGSA,A,3,08,17,20,28,11,04,,,,,,,2.3,1.4,1.9*3C
$GPRMC,062502.000,A,3853.4663,N,11527.4923,E,0.00,,161206,,,A*77
$GPGGA,062503.000,3853.4663,N,11527.4923,E,1,06,1.4,74.5,M,-10.3,M,,0000*42
$GPGSA,A,3,08,17,20,28,11,04,,,,,,,2.3,1.4,1.9*3C
$GPRMC,062503.000,A,3853.4663,N,11527.4923,E,0.00,,161206,,,A*76
$GPGGA,062504.000,3853.4663,N,11527.4923,E,1,06,1.4,74.5,M,-10.3,M,,0000*45
$GPGSA,A,3,08,17,20,28,11,04,,,,,,,2.3,1.4,1.9*3C
$GPRMC,062504.000,A,3853.4663,N,11527.4923,E,0.00,,161206,,,A*71
$GPGGA,062505.000,3853.4663,N,11527.4923,E,1,06,1.4,74.5,M,-10.3,M,,0000*44
$GPGSA,A,3,08,17,20,28,11,04,,,,,,,2.3,1.4,1.9*3C
$GPGSV,2,1,07,28,72,179,33,17,55,313,29,20,46,101,37,11,32,055,33*74
$GPGSV,2,2,07,04,31,234,39,09,09