GPS應用開發設計文檔
關鍵字： GPS:Global Position System, 全球定位系統 NMEA:National Marine Electronics Association 全國海洋電子協會 SiFR:u-blox公司的GPS模塊二進制數據協議 WGS 84:World Geodetic System 1984 LLA: Longitude/Latitude/Altitude經緯度和海拔 ...
- 作者：vcbear來源：CSDN|2007年02月14日
關鍵字：
GPS:Global Position System, 全球定位系統
NMEA:National Marine Electronics Association 全國海洋電子協會
SiFR:u-blox 公司的GPS模塊二進制數據協議
WGS 84:World Geodetic System 1984
LLA: Longitude/Latitude/Altitude 經緯度和海拔
簡述：
本文介紹采用GPS接受模塊，GIS控件開發GPS/GIS應用軟件的一些要點。不涉及復雜的地理信息理論，主要是針對協議和接口的應用開發
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一： GPS 模塊應用
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GPS （全球定位系統）接受硬件上已經模塊化，這里主要基于我使用過的 u-blox TIM GPS （以下簡稱TimGPS)來介紹。
TimGPS 模塊如圖（幾乎是1:1比例）：
此模塊提供和GPS衛星通信的功能，對外提供FFC20接口，可以給它增加電源，接口板，串口模塊，使之可以通過串口和計算機連接。
如何 開發串口程序在本文中不再介紹，無論在windows/linux下開發串口串口程序都是很簡單的事情。
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TimGPS 對外提供標準NMEA協議和廠家自己的SiRF二進制協議。
1.1 NMEA( National Marine Electronics Association) 0183 協議
NMEA 0183 是一種航海、海運方面有關于數字信號傳遞的標準，此標準定義了電子信號所需要的傳輸協議，傳輸數據時間。這個協議是文本格式的。大致如下
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Start Sequence |
Payload |
Checksum |
End Sequence |
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消息頭 ? |
消息體,具體數據和NMEA消息字相關，數據之間用逗號(,)間隔。 2243.4976,N,11414.7289,E,091828.819,A ? |
校驗碼，格式為*[16進制數]如*2C |
回車換行
? |
協議頭，格式為輸出：$GPxxx
,xxx
為輸出消息字如GLL.輸入：$PSRF
1.1.1NMEA 協議輸出和輸入消息
NMEA 協議有以下輸出消息
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消息字 |
內容 |
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GGA |
時間，位置， 定位數據 |
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GLL |
經緯度,UTC格式時間，位置和狀態數據 |
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GSA |
接收機模式和衛星工作數據,包括位置和水平/豎直稀釋精度等。稀釋精度（ Dilution of Precision ）是個地理定位術語. 一個接收器可以在同一時間得到許多顆衛星定位信息，但在精密定位上，只要四顆衛星訊號即已足夠了 |
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GSV |
接收機能接收到的衛星信息，包括衛星ID，海拔，方位角，信噪比等 |
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MSS |
信號比(SNR),信號強度，頻率，比特率 |
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RMC |
日期，時間，位置，方向，速度數據。是最常用的一個消息 |
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VTG |
相對地面的方向和速度數據 |
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ZDA |
時間和日期數據。 |
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和地理信息密切的相關的消息如下，各消息之間包含的信息字段有出入也有重復，在一輪消息循環里，各消息相同的字段中包含相同的地理數據?？梢跃C合多個消息，來獲取完整的數據。
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日期 |
時間 |
緯度 |
經度 |
海拔 |
定位狀態 |
衛星數 |
地面速度 |
方向角 |
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GGA |
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GLL |
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RMC |
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VTG |
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ZDA |
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以下為u-lox廠商擴充的輸出消息
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PSRF150 |
OK-to-send 指令，在節電模式中表示進入工作狀態 ? |
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PSRF161 |
硬件狀態報告 |
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工作在NMEA模式時，TimGPS可以有以下輸入消息.輸入消息一般是用于控制GPS的運行的。
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消息字 |
內容 |
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100 |
設置串口參數和協議 |
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101 |
XYZ 導航坐標初始化。輸入參數按 WGS84坐標系確定 |
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102 |
設置DGPS端口 |
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103 |
設置或查詢數據輸出頻率?？梢栽O置每個NMEA消息的是否輸出和輸出頻率 |
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104 |
輸入當前經緯度和海拔來初始化模塊 |
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105 |
開發調試數據開關 |
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106 |
(u-blox) 可以改變 大地基準坐標系 ，默認是 WGS-84 坐標系 |
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107 |
(u-blox) 配置節電模式 |
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108 |
(u-blox) 進入下載模式，更新Flash |
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MSK |
設置MSK信號接收機參數 |
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每個協議的具體格式，可以到網上下載具體的NMEA協議。
