原创 GPS数据格式

a.GPS固定数据输出语句($GPGGA)
这是一帧GPS定位的主要数据，也是使用最广的数据。
$GPGGA 语句包括17个字段：语句标识头，世界时间，纬度，纬度半球，经度，经度半球，定位质量指示，使用卫星数量，水平精确度，海拔高度，高度单位，大地水准面高度，高度单位，差分GPS数据期限，差分参考基站标号，校验和结束标记(用回车符<CR>和换行符<LF>)，分别用14个逗号进行分隔。该数据帧的结构及各字段释义如下：

$GPGGA,<1>,<2>,<3>,<4>,<5>,<6>,<7>,<8>,<9>,M,<10>,M,<11>,<12>*xx<CR><LF>

$GPGGA：起始引导符及语句格式说明(本句为GPS定位数据)；

<1>   UTC时间，格式为hhmmss.sss；
<2>   纬度，格式为ddmm.mmmm(第一位是零也将传送)；
<3>   纬度半球，N或S(北纬或南纬)
<4>   经度，格式为dddmm.mmmm(第一位零也将传送)；
<5>   经度半球，E或W(东经或西经)
<6>   定位质量指示，0=定位无效，1=定位有效；
<7>   使用卫星数量，从00到12(第一个零也将传送)
<8>   水平精确度，0.5到99.9
<9>   天线离海平面的高度，-9999.9到9999.9米
M 指单位米
<10> 大地水准面高度，-9999.9到9999.9米
M 指单位米
<11> 差分GPS数据期限(RTCM SC-104)，最后设立RTCM传送的秒数量

<12>   差分参考基站标号，从0000到1023(首位0也将传送)。

* 语句结束标志符
xx 从$开始到*之间的所有ASCII码的异或校验和
<CR> 回车
<LF> 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：每条语句最多包括四颗卫星的信息，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。

c.当前卫星信息($GSA)
$GPGSA,<1>,<2>,<3>,<3>,,,,,<3>,<3>,<3>,<4>,<5>,<6>,<7>

<1>模式 ：M = 手动， A = 自动。
<2>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位置精度因子(0.5~99.9)
<5> HDOP水平精度因子(0.5~99.9)
<6> VDOP垂直精度因子(0.5~99.9)
<7> Checksum.(检查位).

d.推荐定位信息(RMC)
$GPRMC,<1>,<2>,<3>,<4>,<5>,<6>,<7>,<8>,<9>,<10>,<11>,<12>*hh

<1> UTC时间，hhmmss(时分秒)格式
<2> 定位状态，A=有效定位，V=无效定位
<3> 纬度ddmm.mmmm(度分)格式(前面的0也将被传输)
<4> 纬度半球N(北半球)或S(南半球)
<5> 经度dddmm.mmmm(度分)格式(前面的0也将被传输)
<6> 经度半球E(东经)或W(西经)
<7> 地面速率(000.0~999.9节，前面的0也将被传输)
<8> 地面航向(000.0~359.9度，以真北为参考基准，前面的0也将被传输)
<9> UTC日期，ddmmyy(日月年)格式
<10> 磁偏角(000.0~180.0度，前面的0也将被传输)
<11> 磁偏角方向，E(东)或W(西)
<12> 模式指示(仅NMEA0183 3.00版本输出，A=自主定位，D=差分，E=估算，N=数据无效)

e.地面速度信息(VTG)
$GPVTG,<1>,T,<2>,M,<3>,N,<4>,K,<5>*hh
<1> 以真北为参考基准的地面航向(000~359度，前面的0也将被传输)
<2> 以磁北为参考基准的地面航向(000~359度，前面的0也将被传输)
<3> 地面速率(000.0~999.9节，前面的0也将被传输)
<4> 地面速率(0000.0~1851.8公里/小时，前面的0也将被传输)
<5> 模式指示(仅NMEA0183 3.00版本输出，A=自主定位，D=差分，E=估算，N=数据无效)

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定位的主要数据，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：每条语句最多包括四颗卫星的信息，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。

From: http://zhidao.baidu.com/question/71090414.html

GPS接收机能提供ASCII和二进制两种格式。其中ASCII码为NMEA－0183，NMEA－0183是美国国家海洋电子协会为海用电子设备制定的标准格式。它是在过去海用电子设备的标准格式0180和0182的基础上，增加了GPS接收机输出的内容而完成的。目前广泛采用的是Ver 2.00版本。现在除少数GPS接收机外，几乎所有的接收机均采用了这一格式。各条语句都以$开头，格式为：$AAXXX,ddd…ddd,*hh<CR><LF>。AA为识别符，XXX为语句名，ddd…ddd为发送的数据内容，*后hh为校验和，<CR><LF>回车、换行符。GPS接收机可以输出多种数据格式。如GGA、ZDA、GLL、GSA、GSV、VTG等格式。其中$GPGGA是最常用的一种数据格式。下面是$GPGGA的一个例子。

＄GPGGA，050901，3931.4449，N，11643.5123，E，1，07，1.4，76.2，M，－7.0，M，，＊65

说明如下：

（1）    GGA表示定位语句。

（2）    定位UTC时间：050901表示05时09分01秒

（3）    接收机所在纬度值(格式ddmm.mmmm)，N/S(北纬或南纬)。3931.4449，N表示北纬39度31.4449分。

（4）    经度(格式dddmm.mmmm)，E/W(东经或西经)。11643.5123，E表示东经116度43.5123分。

（5）    定位代号（0 为未定位或无效的定位；1为 GPS SPS 格式（SPS为商业用途格式），已定位；2 为偏差修正GPS（即DGPS），SPS 格式，已定位；3 为GPS PPS 格式（PPS为军用格式），已定位）。1表示使用SPS定位服务而且是有效的定位。

（6）    可使用的卫星数。07表示可使用的卫星数为7颗。

（7）    水平精度因子(HDOP)，1.4表示水平精度因子为1.4。

（8）    天线MSL（MSL - Main Sea Level公海平面）高程(海平面，－9999.9～99999.9，单位：m)，76.2为天线MSL高程。

（9）    大地椭球面相对海平面的高度(－999.9～9999.9，单位：m)，－7.0m。

（10）差分GPS数据年龄，实时GPS时无:无。

（11）差分基准站号(0000～1023)，实时GPS时无:无。

（12）＊总和校验域（hh ），总和校验数为65。

NMEA－0183的串行通讯协议为：波特率为4800，无校验位，8个数据位，开始位和停止位各为1。