汽车漂移
GPS0183协议GGA、GLL、GSA、GSV、RMC、VTG解释
从⽹上摘抄过来的,不好意思忘了出处
$GPGGA
例:$GPGGA,092204.999,4250.5589,S,14718.5084,E,1,04,24.4,19.7,M,,,,0000*1F
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,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,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
$GPGLL
例:$GPGLL,4250.5589,S,14718.5084,E,092204.999,A*2D
字段0:$GPGLL,语句ID,表明该语句为Geographic Position(GLL)地理定位信息
字段1:纬度,度分格式(前导位数不⾜则补0)
字段2:纬度N(北纬)或S(南纬)
字段3:经度,度分格式(前导位数不⾜则补0)
字段4:经度E(东经)或W(西经)
字段5:UTC时间,hhmmss.sss格式
字段6:状态,A=定位,V=未定位
字段7:校验值
$GPGSA
例:$GPGSA,A,3,01,20,19,13,,,,,,,,,40.4,24.4,32.2*0A
字段0:$GPGSA,语句ID,表明该语句为GPS DOP and Active Satellites(GSA)当前卫星信息
字段1:定位模式,A=⾃动⼿动2D/3D,M=⼿动2D/3D
字段2:定位类型,1=未定位,2=2D定位,3=3D定位
字段3:PRN码(伪随机噪声码),第1信道正在使⽤的卫星PRN码编号(00)(前导位数不⾜则补0)
字段4:PRN码(伪随机噪声码),第2信道正在使⽤的卫星PRN码编号(00)(前导位数不⾜则补0)
字段5:PRN码(伪随机噪声码),第3信道正在使⽤的卫星PRN码编号(00)(前导位数不⾜则补0)
字段6:PRN码(伪随机噪声码),第4信道正在使⽤的卫星PRN码编号(00)(前导位数不⾜则补0)
字段7:PRN码(伪随机噪声码),第5信道正在使⽤的卫星PRN码编号(00)(前导位数不⾜则补0)
字段8:PRN码(伪随机噪声码),第6信道正在使⽤的卫星PRN码编号(00)(前导位数不⾜则补0)
字段9:PRN码(伪随机噪声码),第7信道正在使⽤的卫星PRN码编号(00)(前导位数不⾜则补0)
字段10:PRN码(伪随机噪声码),第8信道正在使⽤的卫星PRN码编号(00)(前导位数不⾜则补0)
字段11:PRN码(伪随机噪声码),第9信道正在使⽤的卫星PRN码编号(00)(前导位数不⾜则补0)
字段12:PRN码(伪随机噪声码),第10信道正在使⽤的卫星PRN码编号(00)(前导位数不⾜则补0)
字段13:PRN码(伪随机噪声码),第11信道正在使⽤的卫星PRN码编号(00)(前导位数不⾜则补0)
字段14:PRN码(伪随机噪声码),第12信道正在使⽤的卫星PRN码编号(00)(前导位数不⾜则补0)
字段15:PDOP综合位置精度因⼦(0.5 - 99.9)
字段16:HDOP⽔平精度因⼦(0.5 - 99.9)
字段17:VDOP垂直精度因⼦(0.5 - 99.9)
字段18:校验值
$GPGSV
例:$GPGSV,3,1,10,20,78,331,45,01,59,235,47,22,41,069,,13,32,252,45*70
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,语句ID,表明该语句为GPS Satellites in View(GSV)可见卫星信息
字段1:本次GSV语句的总数⽬(1 - 3)
字段2:本条GSV语句是本次GSV语句的第⼏条(1 - 3)
字段3:当前可见卫星总数(00 - 12)(前导位数不⾜则补0)
字段4:PRN 码(伪随机噪声码)(01 - 32)(前导位数不⾜则补0)
字段5:卫星仰⾓(00 - 90)度(前导位数不⾜则补0)
字段6:卫星⽅位⾓(00 - 359)度(前导位数不⾜则补0)
字段7:信噪⽐(00-99)dbHz
字段8:PRN 码(伪随机噪声码)(01 - 32)(前导位数不⾜则补0)
字段9:卫星仰⾓(00 - 90)度(前导位数不⾜则补0)
字段10:卫星⽅位⾓(00 - 359)度(前导位数不⾜则补0)
字段11:信噪⽐(00-99)dbHz
字段12:PRN 码(伪随机噪声码)(01 - 32)(前导位数不⾜则补0)
字段13:卫星仰⾓(00 - 90)度(前导位数不⾜则补0)
字段14:卫星⽅位⾓(00 - 359)度(前导位数不⾜则补0)
字段15:信噪⽐(00-99)dbHz
字段16:校验值
$GPRMC
例:$GPRMC,024813.640,A,3158.4608,N,11848.3737,E,10.05,324.27,150706,,,A*50
字段0:$GPRMC,语句ID,表明该语句为Recommended Minimum Specific GPS/TRANSIT Data(RMC)推荐最⼩定位信息字段1:UTC时间,hhmmss.sss格式
字段2:状态,A=定位,V=未定位
字段3:纬度,度分格式(前导位数不⾜则补0)
字段4:纬度N(北纬)或S(南纬)
字段5:经度,度分格式(前导位数不⾜则补0)
字段6:经度E(东经)或W(西经)
字段7:速度,节,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(前导位数不⾜则补0)
字段11:磁偏⾓⽅向,E=东W=西
字段16:校验值
$GPVTG
例:$GPVTG,89.68,T,,M,0.00,N,0.0,K*5F
字段0:$GPVTG,语句ID,表明该语句为Track Made Good and Ground Speed(VTG)地⾯速度信息
字段1:运动⾓度,000 - 359,(前导位数不⾜则补0)
字段2:T=真北参照系
字段3:运动⾓度,000 - 359,(前导位数不⾜则补0)
字段4:M=磁北参照系
字段5:⽔平运动速度(0.00)(前导位数不⾜则补0)
字段6:N=节,Knots
字段7:⽔平运动速度(0.00)(前导位数不⾜则补0)
字段8:K=公⾥/时,km/h
字段9:校验值
实际使⽤中在软件中需要实现的常⽤功能
在⽬前⼿持项⽬中,正常的定位或导航系统,基本主要完成如下的功能:
读取当前坐标
使⽤报⽂:Recommended Minimum Specific GPS/TRANSIT Data(RMC)推荐定位信息
读取速度
使⽤报⽂:Track Made Good and Ground Speed(VTG)地⾯速度信息
读取⽅向
使⽤报⽂:Track Made Good and Ground Speed(VTG)地⾯速度信息
--注:速度和⽅向的计算这块,有⼀点需要注意,就是GPS接收机并⾮简单的将两次坐标相减进⾏计算,⽽是采⽤的多普勒效应进⾏处理,所以在实际应⽤中,速度和⽅向的计算会稍后⼀点延迟,因为信号是1秒接收⼀次,⽽且⽅向的计算还要根据前⼏秒的⽅向进⾏加权平均。
读取卫星数及状态
使⽤报⽂:GPS Satellites in View(GSV)可见卫星信息
GPS DOP and Active Satellites(GSA)当前卫星信息
GPS的误差
有很多种因素会影响到GPS的准确率,以下是⼀个GPS误差引⼊简表:
卫星时钟误差:0-1.5⽶
卫星轨道误差:1-5⽶
电离层引⼊的误差:0-30⽶
⼤⽓层引⼊的误差:0-30⽶
接收机本⾝的噪⾳:0-10⽶
多路反射:0-1⽶
总定位误差:⼤约28⽶
上述的简表,并不表⽰⼀定会存在这么⼤的误差,这是给出的最好及最差的范围,当然最好情况不能同时发⽣,最差的情况也不能同时发⽣。
实际在卫星的导航电⽂中,已经包含了⼤⽓层的修正参数,能够消除50%到70%的误差,⽽且这两年出的GPS的误差⼤致范围是10⽶或以内。
在现有情况下,民⽤级单台GPS接收机要想达到1m以内的精度是不可能实现的,原因除GPS本⾝精度外,还包括地图、定位点测绘、设备的运⾏速度等,所以过度追求定位精度对于民⽤产品来说已⽆实际的意义。
GPS的漂移
漂移是GPS导航时需要处理的问题之⼀,漂移主要有两个⽅⾯,第⼀,速度过快,以⾄于GPS的响应时间短于当前运⾏速度,出现漂移;第⼆,在⾼⼤建筑密集或天⽓情况不好的地⽅,因为GPS信号经过多次的折、反射,造成信号误差,出现漂移。
解决GPS漂移主要从两⽅⾯⼊⼿:
⼀、主系统的设计主要减少在近距离内对GPS信号的⼲扰。
⼆、软件处理。软件处理主要集中在导航软件处完成,导航软件会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径范围将⾃动过滤这个数据,并根据上次的速度及⽅向推算出当前点的位置。
对于静态漂移,也有建议做软件判断:
1.检测到的状态为静⽌时,强制速度为0;
2.速度为0时,强制⽅向为0;
3.数据中的速度值为0时,就不去更新地图上的经纬度;
4.通过⽐较上次定位数据的经纬度差的绝对值(同时包括时间)再来判定是否有慢速移动;
另外有些GPS模块(UBLOX)可设置静⽌模式、⾏⾛模式、汽车模式、海上模式、飞⾏模式,通过设置这些参数来解决漂移问题。