GPS 0183協定GGA、GLL、GSA、GSV、RMC、VTG解釋

GPS 0183協定GGA、GLL、GSA、GSV、RMC、VTG解釋：

$GPGGA 例：$GPGGA,092204.999,4250.5589,S,14718.5084,E,1,04,24.4,19.7,M,,,,0000*1F 字段0：$GPGGA，語句ID，表明該語句為Global Positioning System Fix Data（GGA）GPS定位資訊 字段1：UTC 時間，hhmmss.sss，時分秒格式 字段2：緯度ddmm.mmmm，度分格式（前導位數不足則補0） 字段3：緯度N（北緯）或S（南緯） 字段4：經度dddmm.mmmm，度分格式（前導位數不足則補0） 字段5：經度E（東經）或W（西經） 字段6：GPS狀态，0=未定位，1=非差分定位，2=差分定位，3=無效PPS，6=正在估算 字段7：正在使用的衛星數量（00 - 12）（前導位數不足則補0） 字段8：HDOP水準精度因子（0.5 - 99.9） 字段9：海拔高度（-9999.9 - 99999.9） 字段10：地球橢球面相對大地水準面的高度 字段11：差分時間（從最近一次接收到差分信号開始的秒數，如果不是差分定位将為空） 字段12：差分站ID号0000 - 1023（前導位數不足則補0，如果不是差分定位将為空） 字段13：校驗值 $GPGLL 例：$GPGLL,4250.5589,S,14718.5084,E,092204.999,A*2D 字段0：$GPGLL，語句ID，表明該語句為Geographic Position（GLL）地理定位資訊 字段1：緯度ddmm.mmmm，度分格式（前導位數不足則補0） 字段2：緯度N（北緯）或S（南緯） 字段3：經度dddmm.mmmm，度分格式（前導位數不足則補0） 字段4：經度E（東經）或W（西經） 字段5：UTC時間，hhmmss.sss格式 字段6：狀态，A=定位，V=未定位 字段7：校驗值 $GPGSA 例：$GPGSA,A,3,01,20,19,13,,,,,,,,,40.4,24.4,32.2*0A 字段0：$GPGSA，語句ID，表明該語句為GPS DOP and Active Satellites（GSA）目前衛星資訊 字段1：定位模式，A=自動手動2D/3D，M=手動2D/3D 字段2：定位類型，1=未定位，2=2D定位，3=3D定位 字段3：PRN碼（僞随機噪聲碼），第1信道正在使用的衛星PRN碼編号（00）（前導位數不足則補0） 字段4：PRN碼（僞随機噪聲碼），第2信道正在使用的衛星PRN碼編号（00）（前導位數不足則補0） 字段5：PRN碼（僞随機噪聲碼），第3信道正在使用的衛星PRN碼編号（00）（前導位數不足則補0） 字段6：PRN碼（僞随機噪聲碼），第4信道正在使用的衛星PRN碼編号（00）（前導位數不足則補0） 字段7：PRN碼（僞随機噪聲碼），第5信道正在使用的衛星PRN碼編号（00）（前導位數不足則補0） 字段8：PRN碼（僞随機噪聲碼），第6信道正在使用的衛星PRN碼編号（00）（前導位數不足則補0） 字段9：PRN碼（僞随機噪聲碼），第7信道正在使用的衛星PRN碼編号（00）（前導位數不足則補0） 字段10：PRN碼（僞随機噪聲碼），第8信道正在使用的衛星PRN碼編号（00）（前導位數不足則補0） 字段11：PRN碼（僞随機噪聲碼），第9信道正在使用的衛星PRN碼編号（00）（前導位數不足則補0） 字段12：PRN碼（僞随機噪聲碼），第10信道正在使用的衛星PRN碼編号（00）（前導位數不足則補0） 字段13：PRN碼（僞随機噪聲碼），第11信道正在使用的衛星PRN碼編号（00）（前導位數不足則補0） 字段14：PRN碼（僞随機噪聲碼），第12信道正在使用的衛星PRN碼編号（00）（前導位數不足則補0） 字段15：PDOP綜合位置精度因子（0.5 - 99.9） 字段16：HDOP水準精度因子（0.5 - 99.9） 字段17：VDOP垂直精度因子（0.5 - 99.9） 字段18：校驗值 $GPGSV 例：$GPGSV,3,1,10,20,78,331,45,01,59,235,47,22,41,069,,13,32,252,45*70 字段0：$GPGSV，語句ID，表明該語句為GPS Satellites in View（GSV）可見衛星資訊 字段1：本次GSV語句的總數目（1 - 3） 字段2：本條GSV語句是本次GSV語句的第幾條（1 - 3） 字段3：目前可見衛星總數（00 - 12）（前導位數不足則補0） 字段4：PRN 碼（僞随機噪聲碼）（01 - 32）（前導位數不足則補0） 字段5：衛星仰角（00 - 90）度（前導位數不足則補0） 字段6：衛星方位角（00 - 359）度（前導位數不足則補0） 字段7：信噪比（00－99）dbHz 字段8：PRN 碼（僞随機噪聲碼）（01 - 32）（前導位數不足則補0） 字段9：衛星仰角（00 - 90）度（前導位數不足則補0） 字段10：衛星方位角（00 - 359）度（前導位數不足則補0） 字段11：信噪比（00－99）dbHz 字段12：PRN 碼（僞随機噪聲碼）（01 - 32）（前導位數不足則補0） 字段13：衛星仰角（00 - 90）度（前導位數不足則補0） 字段14：衛星方位角（00 - 359）度（前導位數不足則補0） 字段15：信噪比（00－99）dbHz 字段16：校驗值 $GPRMC 例：$GPRMC,024813.640,A,3158.4608,N,11848.3737,E,10.05,324.27,150706,,,A*50 字段0：$GPRMC，語句ID，表明該語句為Recommended Minimum Specific GPS/TRANSIT Data（RMC）推薦最小定位資訊 字段1：UTC時間，hhmmss.sss格式 字段2：狀态，A=定位，V=未定位 字段3：緯度ddmm.mmmm，度分格式（前導位數不足則補0） 字段4：緯度N（北緯）或S（南緯） 字段5：經度dddmm.mmmm，度分格式（前導位數不足則補0） 字段6：經度E（東經）或W（西經） 字段7：速度，節，Knots 字段8：方位角，度 字段9：UTC日期，DDMMYY格式 字段10：磁偏角，（000 - 180）度（前導位數不足則補0） 字段11：磁偏角方向，E=東W=西 字段16：校驗值 $GPVTG 例：$GPVTG,89.68,T,,M,0.00,N,0.0,K*5F 字段0：$GPVTG，語句ID，表明該語句為Track Made Good and Ground Speed（VTG）地面速度資訊 字段1：運動角度，000 - 359，（前導位數不足則補0） 字段2：T=真北參照系 字段3：運動角度，000 - 359，（前導位數不足則補0） 字段4：M=磁北參照系 字段5：水準運動速度（0.00）（前導位數不足則補0） 字段6：N=節，Knots 字段7：水準運動速度（0.00）（前導位數不足則補0） 字段8：K=公裡/時，km/h 字段9：校驗值

實際使用中在軟體中需要實作的常用功能

在目前手持項目中，正常的定位或導航系統，基本主要完成如下的功能： 讀取目前坐标 使用封包：Recommended Minimum Specific GPS/TRANSIT Data（RMC）推薦定位資訊 讀取速度 使用封包：Track Made Good and Ground Speed（VTG）地面速度資訊 讀取方向 使用封包：Track Made Good and Ground Speed（VTG）地面速度資訊 －－注：速度和方向的計算這塊，有一點需要注意，就是GPS接收機并非簡單的将兩次坐标相減進行計算，而是采用的多普勒效應進行處理，是以在實際應用中，速度和方向的計算會稍後一點延遲，因為信号是1秒接收一次，而且方向的計算還要根據前幾秒的方向進行權重平均。 讀取衛星數及狀态 使用封包：GPS Satellites in View（GSV）可見衛星資訊            GPS DOP and Active Satellites（GSA）目前衛星資訊

GPS的誤差

有很多種因素會影響到GPS的準确率，以下是一個GPS誤差引入簡表： 衛星時鐘誤差：0-1.5米 衛星軌道誤差：1-5米 電離層引入的誤差：0-30米 大氣層引入的誤差：0-30米 接收機本身的噪音：0-10米 多路反射：0-1米 總定位誤差：大約28米 上述的簡表，并不表示一定會存在這麼大的誤差，這是給出的最好及最差的範圍，當然最好情況不能同時發生，最差的情況也不能同時發生。 實際在衛星的導航電文中，已經包含了大氣層的修正參數，能夠消除50%到70%的誤差，而且這兩年出的GPS的誤差大緻範圍是10米或以内。 在現有情況下，民用級單台GPS接收機要想達到1m以内的精度是不可能實作的，原因除GPS本身精度外，還包括地圖、定位點測繪、嵌入式裝置的運作速度等，是以過度追求定位精度對于民用産品來說已無實際的意義。

GPS的漂移

漂移是GPS導航時需要處理的問題之一，漂移主要有兩個方面，第一，速度過快，以至于GPS的響應時間短于目前運作速度，出現漂移；第二，在高大建築密集或天氣情況不好的地方，因為GPS信号經過多次的折、反射，造成信号誤差，出現漂移。 解決GPS漂移主要從兩方面入手： 一、主系統的設計主要減少在近距離内對GPS信号的幹擾。 二、軟體處理。軟體處理主要集中在導航軟體處完成，導航軟體會将坐标定位在道路之内，如果GPS接收到的信号超出道路的半徑範圍将自動過濾這個資料，并根據上次的速度及方向推算出目前點的位置。 對于靜态漂移，也有建議做軟體判斷： 1.檢測到的狀态為靜止時，強制速度為0； 2.速度為0時，強制方向為0； 3.資料中的速度值為0時，就不去更新地圖上的經緯度； 4.通過比較上次定位資料的經緯度差的絕對值（同時包括時間）再來判定是否有慢速移動； 另外有些GPS子產品（UBLOX）可設定靜止模式、行走模式、汽車模式、海上模式、飛行模式，通過設定這些參數來解決漂移問題。