NMEA-0183

NMEA 0183是美國國家海洋電子協會（National Marine Electronics Association ）為海用電子設備制定的標準格式。也已成了GPS導航設備統一的RTCM（Radio Technical Commission for Maritime services）標準協議。

注：發送次序$GPZDA、$GPRMC、$GPVTG、$GPGNS、$GPGGA、$GPGSA、$GPGSV*3、$GPGLL、$GPGST

該協議採用ASCII碼，其串行通信默認參數為：波特率=9600bps，數據位=8bit，開始位=1bit，停止位=1bit，無奇偶校驗。

如：$aaccc,ddd,ddd,…,ddd*hh

1、“$”——幀命令起始位

2、aaccc——地址域，前兩位為識別符，後三位為語句名

3、ddd…ddd——數據

4、“*”——校驗和前綴

5、hh——校驗和（check sum），$與*之間所有字符ASCII碼的校驗和（各字節做異或運算，得到校驗和後，再轉換16進制格式的ASCII字符。）

6、——CR（Carriage Return） + LF（Line Feed）幀結束，回車和換行

GPS固定數據輸出語句，這是一幀GPS定位的主要數據，也是使用最廣的數據。

$GPGGA,（1）,（2）,（3）,（4）,（5）,（6）,（7）,（8）,（9）,（10）,（11）,（12）,（13）,（14）*（15）

（1） UTC時間，格式為hhmmss.sss。

（2） 緯度，格式為ddmm.mmmm（前導位數不足則補0）。

（3） 緯度半球，N或S（北緯或南緯）。

（4） 經度，格式為dddmm.mmmm（前導位數不足則補0）。

（5） 經度半球，E或W（東經或西經）。

（6） 定位質量指示，0=定位無效，1=定位有效。

（7） 使用衞星數量，從00到12（前導位數不足則補0）。

（8） 水平精確度，0.5到99.9。

（9） 天線離海平面的高度，-9999.9到9999.9米

（10） 高度單位，M表示單位米。

（11） 大地橢球面相對海平面的高度（-9999.9到9999.9）。

（12） 高度單位，M表示單位米。

（13） 差分GPS數據期限（RTCM SC-104），最後設立RTCM傳送的秒數量。

（14） 差分參考基站標號，從0000到1023（前導位數不足則補0）。

（15） 校驗和。

GPS精度指針及使用衞星格式

$GPGSA,（1）,（2）,（3）,（4）,（5）,（6）,（7）,（8）,（9）,（10）,（11）,（12）,（13）,（14）,（15）,（16）,（17）*（18）

（1） 模式2：M = 手動， A = 自動。

（2） 模式1：定位型式1 = 未定位，2 = 二維定位，3 = 三維定位。

（3） 第1信道正在使用的衞星PRN碼編號（Pseudo Random Noise，偽隨機噪聲碼），01至32（前導位數不足則補0，最多可接收12顆衞星信息）。

（4） 第2信道正在使用的衞星PRN碼編號

（5） 第3信道正在使用的衞星PRN碼編號

（6） 第4信道正在使用的衞星PRN碼編號

（7） 第5信道正在使用的衞星PRN碼編號

（8） 第6信道正在使用的衞星PRN碼編號

（9） 第7信道正在使用的衞星PRN碼編號

（10） 第8信道正在使用的衞星PRN碼編號

（11） 第9信道正在使用的衞星PRN碼編號

（12） 第10信道正在使用的衞星PRN碼編號

（13） 第11信道正在使用的衞星PRN碼編號

（14） 第12信道正在使用的衞星PRN碼編號

（15） PDOP綜合位置精度因子（0.5 - 99.9）

（16） HDOP水平精度因子（0.5 - 99.9）

（17） VDOP垂直精度因子（0.5 - 99.9）

（18） 校驗和

可視衞星狀態輸出語句

$GPGSV, （1）,（2）,（3）,（4）,（5）,（6）,（7）,...,（4）,（5）,（6）,（7）*（8）

（1） 總的GSV語句電文數。

（2） 當前GSV語句號。

（3） 可視衞星總數，00至12。

（4） 衞星編號，01至32。

（5） 衞星仰角，00至90度。

（6） 衞星方位角，000至359度。實際值。

（7） 信噪比（C/No），00至99dB；無表未接收到訊號。

（8） 校驗和。

注：每條語句最多包括四顆衞星的信息，每顆衞星的信息有四個數據項，即：衞星編號、衞星仰角、衞星方位角、信噪比。

推薦最小數據量的GPS信息（Recommended Minimum Specific GPS/TRANSIT Data）

$GPRMC,（1）,（2）,（3）,（4）,（5）,（6）,（7）,（8）,（9）,（10）,（11）,（12）*（13）

（1）UTC（Coordinated Universal Time）時間，hhmmss（時分秒）格式

（2） 定位狀態，A=有效定位，V=無效定位

（3） Latitude，緯度ddmm.mmmm（度分）格式（前導位數不足則補0）

（4） 緯度半球N（北半球）或S（南半球）

（5） Longitude，經度dddmm.mmmm（度分）格式（前導位數不足則補0）

（6） 經度半球E（東經）或W（西經）

（7） 地面速率（000.0~999.9節，Knot，前導位數不足則補0）

（8） 地面航向（000.0~359.9度，以真北為參考基準，前導位數不足則補0）

（9） UTC日期，ddmmyy（日月年）格式

（10） Magnetic Variation，磁偏角（000.0~180.0度，前導位數不足則補0）

（11） Declination，磁偏角方向，E（東）或W（西）

（12） Mode Indicator，模式指示（僅NMEA0183 3.00版本輸出，A=自主定位，D=差分，E=估算，N=數據無效）

（13） 校驗和。

地面速度信息(GPVTG)

$GPVTG,（1）,T,（2）,M,（3）,N,（4）,K,（5）*hh

（1）以真北為參考基準的地面航向(000~359度，前面的0也將被傳輸)

（2）以磁北為參考基準的地面航向(000~359度，前面的0也將被傳輸)

（3）地面速率(000.0~999.9節，前面的0也將被傳輸)

（4）地面速率(0000.0~1851.8公里/小時，前面的0也將被傳輸)

（5）模式指示（僅NMEA0183 3.00版本輸出，A=自主定位，D=差分，E=估算，N=數據無效）

nmea數據如下（實際採集數據）：

$GPZDA,104010.00,10,01,2019,00,00*68

$GPRMC,104011.00,A,3438.84935,N,11913.79787,E,0.031,,100119,,,A*7D

$GPVTG,,T,,M,0.031,N,0.058,K,A*2C

$GPGNS,104011.00,3438.84935,N,11913.79787,E,AN,02,5.52,-7.5,2.7,,*64

$GPGGA,104011.00,3438.84935,N,11913.79787,E,1,02,5.52,-7.5,M,2.7,M,,*41

$GPGSA,A,3,16,31,,,,,,,,,,,8.28,5.52,6.17*07

$GPGSV,4,1,13,03,00,234,,07,02,306,23,08,33,204,33,09,27,308,25*77

$GPGSV,4,2,13,14,02,160,,16,65,357,33,21,16,066,26,23,47,279,35*70

$GPGSV,4,3,13,26,49,044,21,27,63,185,30,31,33,111,35,39,,,39*4C

$GPGSV,4,4,13,40,13,255,40*4B

$GPGLL,3438.84935,N,11913.79787,E,104011.00,A,A*6E

$GPGST,104011.00,16,,,,18,33,42*74

説明：NMEA0183格式以“$”開始，主要語句有GPGGA，GPVTG，GPRMC等

1、 GPS DOP and Active Satellites（GSA）當前衞星信息

$GPGSA,（1）,（2）,（3）,（3）,,,,,（3）,（3）,（3）,（4）,（5）,（6）,（7）

（1）模式 ：M = 手動， A = 自動。

（2）定位型式 1 = 未定位， 2 = 二維定位， 3 = 三維定位。

（3）PRN 數字：01 至 32 表天空使用中的衞星編號，最多可接收12顆衞星信息。

（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.(檢查位).

2、 GPS Satellites in View（GSV）可見衞星信息

$GPGSV, （1）,（2）,（3）,（4）,（5）,（6）,（7）,?（4）,（5）,（6）,（7）,（8）

（1） GSV語句的總數

（2） 本句GSV的編號

（3） 可見衞星的總數，00 至 12。

（4） 衞星編號， 01 至 32。

（5）衞星仰角， 00 至 90 度。

（6）衞星方位角， 000 至 359 度。實際值。

（7）訊號噪聲比（C/No）， 00 至 99 dB；無表未接收到訊號。

（8）Checksum.(檢查位).

第（4）,（5）,（6）,（7）項個別衞星會重複出現，每行最多有四顆衞星。其餘衞星信息會於次一行出現，若未使用，這些字段會空白。

3、Global Positioning System Fix Data（GGA）GPS定位信息

$GPGGA,（1）,（2）,（3）,（4）,（5）,（6）,（7）,（8）,（9）,M,（10）,M,（11）,（12）*hh

（1） UTC時間，hhmmss（時分秒）格式

（2） 緯度ddmm.mmmm（度分）格式（前面的0也將被傳輸）

（3） 緯度半球N（北半球）或S（南半球）

（4） 經度dddmm.mmmm（度分）格式（前面的0也將被傳輸）

（5） 經度半球E（東經）或W（西經）

（6） GPS狀態：0=未定位，1=非差分定位，2=差分定位，6=正在估算

（7） 正在使用解算位置的衞星數量（00~12）（前面的0也將被傳輸）

（8） HDOP水平精度因子（0.5~99.9）

（9） 海拔高度（-9999.9~99999.9）

（10） 地球橢球面相對大地水準面的高度

（11） 差分時間（從最近一次接收到差分信號開始的秒數，如果不是差分定位將為空）

（12） 差分站ID號0000~1023（前面的0也將被傳輸，如果不是差分定位將為空）

4、Recommended Minimum Specific GPS/TRANSIT Data（RMC）推薦定位信息

$GPRMC,（1）,（2）,（3）,（4）,（5）,（6）,（7）,（8）,（9）,（10）,（11）,（12）*hh

（1） UTC時間，hhmmss（時分秒）格式

（2） 定位狀態，A=有效定位，V=無效定位

（3） 緯度ddmm.mmmm（度分）格式（前面的0也將被傳輸）

（4） 緯度半球N（北半球）或S（南半球）

（5） 經度dddmm.mmmm（度分）格式（前面的0也將被傳輸）

（6） 經度半球E（東經）或W（西經）

（7） 地面速率（000.0~999.9節，前面的0也將被傳輸）

（8） 地面航向（000.0~359.9度，以真北為參考基準，前面的0也將被傳輸）

（9） UTC日期，ddmmyy（日月年）格式

（10） 磁偏角（000.0~180.0度，前面的0也將被傳輸）

（11） 磁偏角方向，E（東）或W（西）

（12） 模式指示（僅NMEA0183 3.00版本輸出，A=自主定位，D=差分，E=估算，N=數據無效）

5、 Track Made Good and Ground Speed（VTG）地面速度信息

$GPVTG,（1）,T,（2）,M,（3）,N,（4）,K,（5）*hh

（1） 以真北為參考基準的地面航向（000~359度，前面的0也將被傳輸）

（2） 以磁北為參考基準的地面航向（000~359度，前面的0也將被傳輸）

（3） 地面速率（000.0~999.9節，前面的0也將被傳輸）

（4） 地面速率（0000.0~1851.8公里/小時，前面的0也將被傳輸）

（5） 模式指示（僅NMEA0183 3.00版本輸出，A=自主定位，D=差分，E=估算，N=數據無效）