GPS NMEA0183协议解析

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这几天忙里偷闲集中把GPS NMEA0183协议好好研究了一下，不仅整理了一份相对较完整的协议文本，并且编写了一个相对较完善的GPS协议解析程序。

<shapetype id="_x0000_t75" coordsize="21600,21600" o:spt="75" o:preferrelative="t" path="m@4@5l@4@11@9@11@9@5xe" filled="f" stroked="f"><stroke joinstyle="miter"></stroke><formulas><f eqn="if lineDrawn pixelLineWidth 0"></f><f eqn="sum @0 1 0"></f><f eqn="sum 0 0 @1"></f><f eqn="prod @2 1 2"></f><f eqn="prod @3 21600 pixelWidth"></f><f eqn="prod @3 21600 pixelHeight"></f><f eqn="sum @0 0 1"></f><f eqn="prod @6 1 2"></f><f eqn="prod @7 21600 pixelWidth"></f><f eqn="sum @8 21600 0"></f><f eqn="prod @7 21600 pixelHeight"></f><f eqn="sum @10 21600 0"></f></formulas><path o:extrusionok="f" gradientshapeok="t" o:connecttype="rect"></path><lock v:ext="edit" aspectratio="t"></lock></shapetype><shape id="图片_x0020_1" style="VISIBILITY: visible; WIDTH: 182.25pt; HEIGHT: 262.5pt; mso-wrap-style: square" o:spid="_x0000_i1025" type="#_x0000_t75" alt="GPS0806201.jpg"><imagedata src="file:///C:%5CDOCUME~1%5C%E5%8F%B6%E5%B8%86%5CLOCALS~1%5CTemp%5Cmsohtmlclip1%5C01%5Cclip_image001.jpg" o:title="GPS0806201"></imagedata></shape>

上图是我所说的测试程序，已经可以获得定位数据及相关卫星信息。

NMEA 0183是美国国家海洋电子协会(National Marine Electronics Association )为海用电子设备制定的标准格式。目前业已成了GPS导航设备统一的RTCM标准协议。

序号	命令	说明	最大帧长
1	$GPGGA	全球定位数据	72
2	$GPGSA	卫星PRN数据	65
3	$GPGSV	卫星状态信息	210
4	$GPRMC	运输定位数据	70
5	$GPVTG	地面速度信息	34
6	$GPGLL	大地坐标信息
7	$GPZDA	UTC时间和日期

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<CR><LF>

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，$与*之间所有字符代码的校验和（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><LF>--帧结束，回车和换行

其中$GPRMC比较重要，下面略加介绍。

1、$GPRMC(Recommended Minimum Specific GPS/TRANSIT Data)

帧头	UTC时间	状态	纬度	北纬/南纬	经度	东经/西经	速度
$GPRMC	hhmmss.sss	A/V	ddmm.mmmm	N/S	dddmm.mmmm	E/W	节

方位角	UTC日期	磁偏角	磁偏角方向	模式	校验	回车换行
度	ddmmyy	000 - 180	E/W	A/D/E/N	*hh	CR+LF

格 式：$GPRMC,<1>,<2>,<3>,<4>,<5>,<6>,<7>,<8>,<9>,<10>,<11>,<12>*hh<CR><LF>

$GPRMC,024813.640,A,3158.4608,N,11848.3737,E,10.05,324.27,150706,,,A*50

说 明：

字段 0：$GPRMC，语句ID，表明该语句为Recommended Minimum Specific GPS/TRANSIT Data（RMC）推荐最小定位信息

字段 1：UTC时间，hhmmss.sss格式

字段 2：状态，A=定位，V=未定位

字段 3：纬度ddmm.mmmm，度分格式（前导位数不足则补0）

字段 4：纬度N（北纬）或S（南纬）

字段 5：经度dddmm.mmmm，度分格式（前导位数不足则补0）

字段 6：经度E（东经）或W（西经）

字段 7：速度，节，Knots（一节也是1.852千米／小时）

字段 8：方位角，度（二维方向指向，相当于二维罗盘）

字段 9：UTC日期，DDMMYY格式

字段10：磁偏角，（000 - 180）度（前导位数不足则补0）

字段11：磁偏角方向，E=东，W=西

字段12：模式，A=自动，D=差分，E=估测，N=数据无效（3.0协议内容）

字段13：校验值

对应的程序代码如下：

     //运输定位数据
            private bool GPRMC_Parse(string data)
            {
                string[] source = Split(data, "$GPRMC");
                if (source != null && source.Length >= 12)
                {
                    //状态
                    this.AnchorState = source[2];
                    //纬度
                    if (source[4].Length > 0 && source[3].Length > 2)
                    {
                        this.Latitude = string.Format("{0}{1},{2}", source[4], source[3].Substring(0, 2), source[3].Substring(2));
                    }
                    else
                    {
                        this.Latitude = "";
                    }
                    //经度
                    if (source[6].Length > 0 && source[5].Length > 3)
                    {
                        this.Longitude = string.Format("{0}{1},{2}", source[6], source[5].Substring(0, 3), source[5].Substring(3));
                    }
                    else
                    {
                        this.Longitude = "";
                    }
                    //速度
                    if (source[7].Length > 0)
                    {
                        this.NSpeed = double.Parse(source[7]);
                    }
                   else
                    {
                        this.NSpeed = 0;
                    }
                    //方位
                    if (source[8].Length > 0)
                    {
                        this.Track = double.Parse(source[8]);
                    }
                    else
                    {

                       this.Track = 0;
                    }
                    //磁偏角和方位
                    if (source[10].Length > 0 && source[11].Length > 0)
                    {
                        this.Magnetic = string.Format("{0} {1}", source[11], source[10]);
                    }
                    else
                    {
                        this.Magnetic = "";
                    }
                    //模式
                    if (source.Length >= 13)
                    {
                        this.WorkMode = source[12];
                    }
                    //时间
                    try
                    {
                        if (source[9].Length == 6 && source[1].Length >= 6)
                        {
                            string dtString = string.Format("{0}-{1}-{2} {3}:{4}:{5}",
                                source[9].Substring(4),
                                source[9].Substring(2, 2),
                                source[9].Substring(0, 2),
                                source[1].Substring(0, 2),
                                source[1].Substring(2, 2),
                                source[1].Substring(4));
                            this.UTCDateTime = DateTime.Parse(dtString);
                        }
                    }
                    catch { return false; }
                    return true;
                }
                return false;
            }