GPS卫星信号分析（修订版）

GPS卫星信号分析（修订版）-基于在SirfStar GPS上执行NMEA0183协议和Sirf二进制协议（输出/输入）: SirfStar GPS可以在NMEA0183协议和Sirf二进制协议上工作. 可以切换工作协议. 例如，当使用NMEA0183协议时，可以使用$ PSRF100输入消息来设置要使用的协议. 第1部分: NMEA0183协议第NMEA部分（美国国家航海电子协会）0183协议简介NMEA 0183是美国国家航海电子协会为船用电子设备开发的标准格式. 它是导航和运输中数字信号传输的标准. 该标准定义了电子信号所需的传输协议和数据传输时间. 该协议为文本格式. 通用格式如下: 开始序列（消息头）格式: $ XXyyy XX是设备标识yyy是内容标识代码有效负载（消息主体）具体数据与NMEA消息字相关，并且数据之间用逗号. 例如: 2243.4976，N，11414.7289，E，091828.819，A校验和（checksum）格式为* [十六进制数]，例如* 2C. 校验和使用XOR方法计算$和*结束序列（消息的末尾）之间的字符回车和换行 NMEA0183消息输出格式: $ GPsss，df1，df2，... [CR] [ LF] GP标识该信号为GPS信号，sss为信息内容标识码，df1，df2 ...为信息内容值，[CR]和[LF]分别表示主GPS消息内容标识的含义代码如下: GGA: 时间，位置，定位数据GLL: 纬度和经度，UTC时间和定位状态GSA: 模式和卫星工作数据，包括位置和水平/垂直稀释精度等.

精度稀释是一个地理定位术语. 可以同时获取许多卫星的定位信息，但是在精确定位中，只要四个卫星信号足够GSV: 就可以接收卫星信息，包括卫星ID，高度，高度，方位角， -噪声比（SNR）等. RMC: 日期，时间，位置，方向，速度数据. 是最常用的消息VTG: 方位角和地面速度MSS: 信噪比（SNR），信号强度，频率，比特率ZDA: 时间和日期数据注意: GPS系统还包含此处未列出的其他一些信号，特定软件和硬件平台只能处理的特定信号与地理信息密切相关，它们包含的主要内容如下. 消息之间的信息字段不同并且重复. 在消息循环中，消息是相同的. 的字段包含相同的地理数据，并且可以合成多条消息以获得完整的数据. 日期GGA GLL RMC VTG ZDA GSA MSS GSV√√√√√√√时间√√√纬度√√√√经度√√√仰角√定位状态√√√√√√√√卫星数量√地面速度方位角信号分析识别码下的代码如下: 1. GGA（时间，位置gps卫星编号，定位数据）样本数据: $ GPGGA，1661229.478,3723.2475，N，12158.3416，W，1,07,1.0,9.0，M，7.3，M，， 0000 * 18名称样本单位描述消息ID UTC时间纬度N / S指示经度E / W指示定位指示（质量因数）$ GPGGA 161229.487 3723.2475 N 12158.3416 W 1GGA协议标头hhmmss.sss ddmm.mmmm N是北，S是南dddmm.mmmm W为西，E为东0: 未定位1: 实时GPS模式，定位有效2: 差分GPS模式，定位有效3: PPS模式，定位有效范围: 0〜12水平精度，范围: 1.0 〜99.9米，米和米，秒，目前没有DGPS（差分全球定位系统，差分全球定位系统） ，实时GPS无效差分基站编号高度（高度），范围: -999.9至9999.9范围: -9999.9至99999.9“ xxxxxx” .xxx，M“可用卫星数HDOP（水平精度因子）07 1.0 9.0 M 7.3 M天线标高单位地球椭球相对于海平面的高度单位差分时间（差分GPS数据年龄）差分ID（差分参考站号）0000 * 18校验和 回车和换行将结束消息2 . GLL（纬度和经度，UTC时间和定位状态）示例数据: $ GPGLL，3723.2475，N，12158.3416，W，161229.487，A * 2C名称消息ID纬度N / S表示经度E / W表示UTC时间状态校验和< CR> 样本$ GPGLL 3723.2475 N 12158.3416 W 161229.487 A * 18回车和换行，结束消息单元描述GLL协议标头ddmm.mmmm N是北，S是南dddmm.mmmm W是西，E是东hhmmss .sss A =数据有效； V =数据无效3. GSA（模式和卫星运行数据，包括位置和水平/垂直稀释精度等）样本数据: $ GPGSA，A，3,07,02,26,27,09,04， 15 ,,,,, 1.8,1.0,1.5 * 33名称消息ID模式1模式2示例$ GPGSA A 3单元说明$ GPGSA M =手动（在2D或3D模式下的强制操作），A =自动1: 定位无效2 : 2D定位3: 3D定位频道7（PRN，伪随机噪声代码号，范围: 1至32）频道2卫星使用频道07（这里是有效的卫星）卫星使用频道02 ...卫星使用频道（15 -3）最多可接收2个卫星，表示通道12 1.8 1.0 1.0 1.5 * 33回车和换行将以最高5位数字（50.0）或0.1、1.7水平精度（值越小，信号越强.

<2.0认为是强信号）垂直精度PDOP HDOP VDOP校验和 4. GSV（接收机可以接收的卫星信息，包括卫星ID，仰角，方位角，信噪比（SNR）等）样本数据: $ GPGSV，2,1,07,07,79,048,42 ，02,51,062，43,26,36,256,42,27,27,138,42 * 71 $ GPGSV，2,2,07,09,23,313,42,04,19,159,41,15,12,041,42 * 41这两个语句描述了完整的卫星信息（此处总共描述了7颗卫星，并且每个卫星的描述部分已用不同的颜色标记），每个卫星由4个部分描述: 卫星ID（也称为随机伪代码，PRC） ），卫星仰角（仰角，卫星与接收点和水平面之间的夹角，方位角（水平面上的线的投影与真正的北方向的顺时针旋转之间的夹角）和信号信噪比名称消息ID消息数（GSV语句消息总数）消息号（当前GSV语句数目）示例$ GPGSV 2 1 07 07 79 048 42单位描述GSV协议标头范围1至3范围1至3可见卫星总数ID（PRC）仰角（卫星仰角）方位角信噪比（SNR）......卫星ID仰角方位角信噪比（SNR）校验和 范围1到32度度dBHz最大值90、90该表位于0到359的天顶范围，范围是0到99. 没有跟踪时为空. 典型值在0到50之间. 尽管SNR可以达到99，但非常罕见. 50是非常好的情况. 范围是1到32度dBHz，最大90范围0到359范围0到99，无跟踪时空的回车和换行，结束消息27 27 138 42 * 335. MSS（信噪比（SNR），信号强度，频率，比特率）样本数据: $ GPMSS，55,27,318.0,100，* 66名称消息ID信号强度信噪比信标信标站频率信标信标站比特率校验和 样本$ GPGSV 55 27 318.0 100 * 66输入并换行，结束消息dB dB kHz bps单位描述GSV协议标头6. RMC（日期，时间，位置，方向，速度数据.

是最常用的消息）示例数据: $ GPRMC，161229.487gps卫星编号，A，3723.2475，N，12158.3416，W，0.13,309.62,120598，，* 10此语句主要包含GPS应用程序需要的所有数据: 纬度，经度，速度，方向，卫星时间，状态和磁场变量名称消息ID UTC时间状态纬度N / S表示经度E / W表示地面速度方位角日期地磁角度校验和 样品$ GPRMC 161229.487 A 3723.2475 N 12158.3416 W 0.13 309.62 120598 * 10单位描述RMC协议头hhmmss.sss A =数据有效; V =数据无效ddmm.mmmm N是北，S是南dddmm.mmmm W是西，E是东结（结）1结= 1852米/小时= 1.852公里/小时xxxx.xx，最多8位xxx. xx ddmmyy（天，日，月，月，年，年）用户忽略回车和换行，结束消息7. VTG（方位角和地面速度）示例数据: $ GPVTG，309.62，T，，M， 0.13，N，0.2，K * 6E名称信息ID方位角参考方向方位角参考方向速度单位速度单位校验和 M 0.13 N 0.2 K * 10回车和换行，结束信息km / h km / h节（节）截面样本$ GPVTG 309.62 T度地磁南极（近地理北极）度数真实北单位描述VTG★★★★★热启动（Hot Start）: 当前位置，时钟偏移，GPS时间和星历均有效. 热启动: 用户输入的位置，时钟偏移，GPS时间，其他数据无效. 启动（冷启动）: 所有数据均无效. 结: 用于导航的速度单位，即海里/小时（1852米/小时）UTC（世界标准时间）: 国际协调时间，也称为世界标准时间（以前称为格林威治标准时间）. 时差中国大陆，香港，澳门，台湾，蒙古，新加坡，马来西亚，，西澳大利亚和UTC之间的距离是+8，即UTC + 8，美国是UTC-5★Beacon Beacon Station: 改善GPS的定位非定向广播电台的精度用于广播该电台所在位置的GPS虚拟距离校正数据，如果附近的通用GPS接收机可以接收和应用该数据，则可以提高接收机的定位精度.

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