Описание протокола NMEA-0183 версии 2.1

NMEA – это формат передачи сообщений между корабельными приборами. Он включает в себя систему сообщений для обмена информацией между навигационными GPS приёмниками и потребителями навигационной информации. Все команды и сообщения передаются в текстовом ASCII виде, относящиеся к GPS приёмникам начинаются с $GP, в конце строки сообщения должны быть символы . В последнем поле сообщения может быть указана контрольная сумма текущего сообщения, начинающаяся с разделителя *. Контрольная сумма 8 – ми битная (исключающая ИЛИ) всех символов сообщения, включая пробелы, расположенных между разделителями $ и *, не включая последних. Шестнадцатеричный результат переводится в два ASCII символа (0-9, A-F).

 

Содержание некоторых сообщений протокола NMEA версии 2.1

• $GPGGA Сообщение содержит GPS данные о местоположении, времени местоопределения, качестве данных, количестве использованных спутников, HDOP (Фактор Ухудшения Точности Плановых Координат), информацию о дифференциальных поправках и их возраст.

• $GPGLL Сообщение содержит GPS–данные о географической широте, долготе и времени определения координат.

• $GPGSA В этом сообщении отображается режим работы GPS приёмника, параметры спутников, используемых при решении навигационной задачи, результаты которой отображены в сообщении $GPGGA и значения факторов точности определения координат.

• $GPGSV В сообщении указывается количество видимых спутников, их номера, возвышение, азимут, и значение отношения сигнал/шум для каждого из них.

• $GPRMC Сообщение RMC содержит данные о времени, местоположении, курсе и скорости, передаваемые навигационным GPS приёмником. Контрольная сумма обязательна для этого сообщения, интервалы передачи не должны превышать 2 секунды. Все поля данных должны быть подготовлены, пока ещё нет самих данных. Недействительные поля могут быть использованы, пока данные временно не готовы.

• $GPVTG Сообщение VTG передает текущее истинное направление курса (COG) и скорость относительно земли (SOG).

• $GPZDA Сообщение ZDA содержит информацию о времени по UTC, календарный день, месяц, год и локальный часовой пояс.

 

GGA - GPS Данные о местоположении

	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14   15
$GPGGA,	hhmmss.ss,	1111.11,	a,	yyyyy.yy,	a,	x,	xx,	x.x,	xxx,	M,	x.x,	M,	x.x,	xxxx*hh

1. Гринвичское время на момент определения местоположения.

2. Географическая широта местоположения.

3. Север/Юг (N/S).

4. Географическая долгота местоположения.

5. Запад/Восток (E/W).

6. Индикатор качества GPS сигнала:

7. Количество используемых спутников (00-12, может отличаться от числа видимых).

8. Фактор Ухудшения Точности Плановых Координат (HDOP).

9. Высота антенны приёмника над/ниже уровня моря.

10. Единица измерения высоты расположения антенны, метры.

11. Геоидальное различие - различие между земным эллипсоидом WGS-84 и уровнем моря(геоидом), ”-” = уровень моря ниже эллипсоида.

12. Единица измерения различия, метры.

13. Возраст Дифференциальных данных GPS - Время в секундах с момента последнего SC104 типа 1 или 9 обновления, заполнено нулями, если дифференциальный режим не используется.

14. Индификатор станции, передающей дифференциальные поправки, ID, 0000-1023.

15. Контрольная сумма строки.

Пример сообщения:
$GPGGA,004241.47,5532.8492,N,03729.0987,E,1,04,2.0,-0015,M,,,,*31

 

GLL - географическое положение — Широта/Долгота

	1	2	3	4	5	6  7
$GPGLL,	1111.11,	a,	yyyyy.yy,	a,	hhmmss.ss,	A*hh

1. Географическая широта местоположения.

2. Север/Юг (N/S).

3. Географическая долгота местоположения.

4. Запад/Восток (E/W).

5. Гринвичское время на момент определения местоположения.

6. Статус A = данные верны
                V = данные не верны

7. Контрольная сумма строки.

Пример сообщения:
   $GPGLL,5532.8492,N,03729.0987,E,004241.469,A*33

 

GSA - GPS факторы точности и активные спутники

В этом сообщении отображается режим работы GPS приёмника, параметры спутников, используемых при решении навигационной задачи, результаты которой отображены в сообщении $GPGGA и значения факторов точности определения координат.

	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17  18
$GPGSA,	a,	x,	xx,	xx,	xx,	xx,	xx,	xx,	xx,	xx,	xx,	xx,	xx,	xx,	x.x,	x.x,	x.x*hh

1. Режим: M = Ручной, принудительно включен 2D или 3D режим;
A = Автоматический, разрешено автомат. выбирать 2D/3D.

2. Режим: 1 = Местоположение не определено, 2 = 2D, 3 = 3D

3-14. PRN номера спутников, использованных при решении задачи местоопределения (нули для неиспользованных).

15. Фактор PDOP.

16. Фактор HDOP.

17. Фактор VDOP.

18. Контрольная сумма строки.

Пример сообщения:
   $GPGSA,A,3,01,02,03,04,,,,,,,,,2.0,2.0,2.0*34

 

GSV - видимые спутники GPS

В этом сообщении отображается число видимых спутников(SV), PRN номера этих спутников, их высота над местным горизонтом, азимут и отношение сигнал/шум. В каждом сообщении может быть информация не более чем о четырех спутниках, остальные данные могут быть расположены в следующих по порядку $GPGSV сообщениях. Полное число отправляемых сообщений и номер текущего сообщения указаны в первых двух полях каждого сообщения.

	1	2	3	4	5	6	7    8   15	16	17	18	19 20
$GPGSV,	x,	x,	xx,	xx,	xx,	xxx,	xx...........,	xx,	xx,	xxx,	xx*hh

1. Полное число сообщений, от 1 до 9.

2. Номер сообщения, от 1 до 9.

3. Полное число видимых спутников.

4. PRN номер спутника.

5. Высота, градусы, (90° - максимум).

6. Азимут истинный, градусы, от 000° до 359°.

7. Отношение сигнал/шум от 00 до 99 дБ, ноль - когда нет сигнала.

8-11. Тоже, что в 4-7 для второго спутника.

12-15. Тоже, что в 4-7 для третьего спутника.

16-19. Тоже, что в 4-7 для четвертого спутника.

20. Контрольная сумма строки.

Пример сообщения:
   $GPGSV,3,1,12,02,86,172,,09,62,237,,22,39,109,,27,37,301,*7A
   $GPGSV,3,2,12,17,28,050,,29,21,314,,26,18,246,,08,10,153,*7F
   $GPGSV,3,3,12,07,08,231,,10,08,043,,04,06,170,,30,00,281,*77

RMC – pекомендуемый минимум GPS / навигационных данных

	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
$GPRMC,	Hhmmss.ss,	A,	1111.11,	A,	yyyyy.yy,	a,	x.x,	x.x,	ddmmyy,	x.x,	A	*hh

1. Время фиксации местоположения UTC

2. Состояние: А = действительный, V = предупреждение навигационного приёмника

3,4. Географическая широта местоположения, Север/Юг

5,6. Географическая долгота местоположения, Запад/Восток (E/W)

7. Скорость над поверхностью (SOG) в узлах

8. Истинное направление курса в градусах

9. Дата: dd/mm/yy

10. Магнитное склонение в градусах

11. Запад/Восток (E/W)

12. Контрольная сумма строки (обязательно)

Пример сообщения:
$GPRMC,113650.0,A,5548.607,N,03739.387,E,000.01,255.6,210403,08.7,E*69

VTG – истинное направление курса и скорость относительно земли

	1	2	3	4	5
$GPVTG,	x.x, T	x.x, M	x.x, N	x.x, K	*hh

1. Направление курса в градусах, T

2. Магнитное склонение в градусах, М

3. Скорость над поверхностью (SOG) в узлах, N = узлы

4. Скорость над поверхностью (SOG) в км/ч, К = км/ч

5. hh Контрольная сумма строки (обязательно)

Пример сообщения:
$GPVTG,217.5,T,208.8,M,000.00,N,000.01,K*4C

ZDA – время и дата

	1	2	3	4	5	6	7
$GPZDA,	hhmmss.s,	xx,	xx,	xxxx,	xx,	xx	*hh

1. Время UTC
2. День (01до 31)
3. Месяц (01 to 12)
4. Год
5. Часовой пояс, смещение от GMT, от 00 до ± 13 часов
6. Часовой пояс, смещение от GMT, минуты
7. hh Контрольная сумма строки

Пример сообщения:
$GPZDA,172809,12,07,1996,00,00*45