GPS模块数据的解析

本帖最后由 何处不江南 于 2016-1-6 11:37 编辑

GPS模块一般使用NMEA-0183协议。改协议在前面的文章中有提到过一部分。http://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzA4MjU0MTU0NQ==&mid=404346824&idx=2&sn=a406285528453724005e9b84779cd6af#rd
可以看到，其中最重要的字段应该为$GPGGA字段，该字段的数据几乎包含了GPS所需要所有数据，这里再贴一遍他的含义。

例：$GPGGA,092204.999,4250.5589,S,14718.5084,E,1,04,24.4,19.7,M,,,,00001F
字段0：$GPGGA，语句ID，表明该语句为Global Positioning System Fix Data（GGA）GPS定位信息
字段1：UTC 时间，hhmmss.sss，时分秒格式
字段2：纬度ddmm.mmmm，度分格式（前导位数不足则补0）
字段3：纬度N（北纬）或S（南纬）
字段4：经度dddmm.mmmm，度分格式（前导位数不足则补0）
字段5：经度E（东经）或W（西经）
字段6：GPS状态，0=未定位，1=非差分定位，2=差分定位，3=无效PPS，6=正在估算
字段7：正在使用的卫星数量（00 - 12）（前导位数不足则补0）
字段8：HDOP水平精度因子（0.5 - 99.9）
字段9：海拔高度（-9999.9 - 99999.9）
字段10：地球椭球面相对大地水准面的高度
字段11：差分时间（从最近一次接收到差分信号开始的秒数，如果不是差分定位将为空）
字段12：差分站ID号0000 - 1023（前导位数不足则补0，如果不是差分定位将为空）
字段13：校验值
所以要解析GPS数据，首要任务就是解析$GPGGA的数据。观察GPGGA的数据，发现他大概有3个部分组成。
头：$GPGGA。数据：经纬度，海拔，时间，卫星数量等等。尾：校验和。
头的作用是用来定位数据，因为GPS模块可能会除了这个字段的数据以外，还会发其他字段的数据。那么根据头，我们首先在读取串口的时候检测是否是这个头，然后再按照这个头后的数据格式读取正确数量的数据。
尾是用来检验数据，校验和的存在就是为了验证收到的数据的正确性。查询该协议可知，此处的校验使用的是异或校验。即把收到的所有数据（除了$和以外）进行异或（可百度）操作。最终的到的答案与*号后的数据比较。相同则校验通过说明数据读取正确没有误码。
有了头、尾，数据已经可以被定位，现在来看看各个数据如何解析。可以看出各个数据之间都是由逗号‘，’隔开，如此一来可以用逗号作为分隔符，分开各个数据，然后再分别提取其中的有用数据。
现在应该都明白了吧。不懂也没关系，DF为大家提供了完整可用的GPS数据解析库，lisper大神编写。下载地址为：https://github.com/DFRobot/DFRobot_utility
怎么样，快下载下来看看吧。附例程一份：#include <DFRobot_utility.h>#include <utility/DF_GPS.h>
DFGPS gps (Serial);void setup () { Serial.begin (9600);}
void loop () { int res = gps.read (); if (res) { if (gps.fix() == 1) { Serial.println ("fixed"); Serial.print ("latitude="); Serial.println (gps.getLatitude ()); Serial.print ("longitude="); Serial.println (gps.getLongitude()); print_gps_data (); } gps.printGPGGA (); //will always print }}
void print_gps_data () { Serial.print ("getTime: "); Serial.println (gps.getTime ()); Serial.print ("getLatitude: "); Serial.println (gps.getLatitude (), 6); Serial.print ("getLongitude: "); Serial.println (gps.getLongitude (), 5); Serial.print ("fixc: "); Serial.println (gps.fixc ()); Serial.print ("getNum: "); Serial.println (gps.getNum ()); Serial.print ("getHDOP: "); Serial.println (gps.getHDOP ()); Serial.print ("getAltidude: "); Serial.print (gps.getAltidude ()); Serial.println (gps.getAunits ());
Serial.print ("getLevel: "); Serial.print (gps.getLevelStr ()); Serial.println (gps.getLunits ()); Serial.println ();}
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