NMEA 0183v3.01 GPS通信协议详解

"NMEA通信协议是GPS接收器常用的一种数据传输标准，它定义了GPS设备如何输出位置、时间和相关数据。NMEA语句包括GGA、GLL、GSA、GSV和RMC等，每种语句都有特定的信息内容。" NMEA (National Marine Electronics Association) 通信协议是一种广泛应用于GPS导航系统的数据格式标准，主要用于GPS接收器与其他设备之间交换位置、速度、时间等信息。NMEA 0183v3.01是其中的一个版本，它规定了一系列的标准语句，使得不同制造商的设备可以互相兼容。 1. GGA (Global Positioning System Fix Data) 语句提供了完整的位置信息，包括： - UTC时间（例如：161229.487 表示16时12分29.487秒） - 纬度（例如：3723.24751 表示37度23.24751分，N表示北纬） - 经度（例如：12158.34162 表示121度58.34162分，W表示西经） - 固定位置指示（1 表示定位有效） - 使用的卫星数量（例如：07 表示使用了7颗卫星） - HDOP（水平精度因子） - MSL高度（平均海平面高度） - 大地水准面差距 - 差分GPS参考站ID - 消息校验和 2. GLL (Geographic Position - Latitude/Longitude) 语句提供当前位置的纬度和经度，以及时间有效性信息： - 纬度和经度与GGA语句相同 - UTC时间 - 状态（A表示数据有效，V表示无效） - 模式（A表示轨道预测，D表示差分GPS，E表示DR，N表示输出数据无效） 3. GSA (GPS DOP and Active Satellites) 语句提供GPS接收器操作模式，使用的卫星数量以及DOP（ Dilution of Precision）值，这关系到定位精度： - GPS模式（例如：SPS模式） - 定位解决方案中使用的卫星数量 - 平均DOP值 4. GSV (Satellite Status) 语句列出可见卫星的信息，包括： - 卫星ID - 仰角 - 方位角 - 信噪比 5. RMC (Recommended Minimum Navigation Information) 语句提供了关键的航行数据： - UTC时间 - 日期 - 纬度和经度 - 航向 - 速度 - 航行状态（A表示在航，V表示不在航） NMEA协议通过串口通信，以ASCII字符形式传输这些数据，每个语句以"$"开头，以"*"加校验和结尾，中间是具体的数据项。这种标准化的通信方式简化了GPS设备的集成，使得开发者可以轻松获取并处理GPS数据，用于各种导航和定位应用。