基于NMEA协议的GPS数据解析与信息提取

本篇文档是关于福建工程学院《C语言程序设计》课程设计的一份报告，主要研究对象是全球定位系统（GPS）及其在实际应用中的数据解析。课程任务是针对GPS_DATAS.TXT文件进行分析，该文件记录了该校某教学楼接收的GPS数据，并要求学生了解并运用NMEA协议来解读这些数据。 NMEA（National Marine Electronics Association）协议是一种标准的数据交换格式，被广泛用于GPS设备与其他设备间的通信，包括单片机和PC机。NMEA数据通常以特定的标识符开头，如$GPGGA、$GPRMC等，每条消息都包含了一系列关键信息，便于用户提取经纬度、高度、速度、时间、卫星状态等定位数据。 文档中提到的四个示例数据段分别代表了不同类型的GPS输出： 1. $GPGGA: 这是全球定位系统差分定位服务(GPS-DGPS)全球数据块，包含了UTC时间（02时56分20秒）、纬度（北纬26度02.33721分，用ddmm.mmmm格式表示）、经度（东经119度11.49176分）、质量因子（2表示差分GPS）、可用卫星数量（2颗）等信息。 2. $GPRMC: 常规航行信息数据块，提供了类似的定位信息，但可能缺少卫星数量和差分信息。 3. $GPGGA 和 $GPRMC 的后续部分展示了数据的详细结构，以及各字段的解释，如海拔高度（以米为单位）、水平精度、运动方向和速度等。 课程设计要求学生首先查阅NMEA协议的相关资料，理解其工作原理和数据格式。然后，利用C语言编写程序，解析GPS_DATAS.TXT文件中的数据，提取出卫星颗数、经度、纬度、海拔高度、航向角和速度等关键信息。这不仅涉及到C语言编程技能，还包括对GPS数据处理和理解，以及NMEA协议在实际应用中的运用。 完成这项任务，学生不仅可以巩固C语言编程能力，还能深入理解GPS定位技术的工作流程和数据结构，提升对现代信息技术特别是位置服务的理解。整个项目旨在培养学生的实践能力和理论知识结合的运用能力，对今后在IT领域，尤其是在GPS应用开发和物联网技术中，具有重要意义。