Nmea პროტოკოლის დამუშავების წყარო კოდი. NMEA პროტოკოლის აღწერა

მჭირდებოდა აპლიკაციის ტესტირება, რომელიც იყენებს GNSS მონაცემებს NMEA პროტოკოლზე. ეს იყო იმის გამო, რომ ვმუშაობდი პროექტზე თვითმფრინავის ნავიგაციის პროგრამისთვის, ჰაერში ტესტირება ბუნებრივად ძვირი ჯდება, GNSS მიმღებით მანქანის მართვა მიწაზე არ არის განსაკუთრებით მოსახერხებელი, ამიტომ მინდოდა მქონოდა NMEA პროტოკოლის მონაცემები. ჩემს მაგიდასთან ჯდომისას ვირტუალურ პარალელურ პორტზე სავარაუდოდ გადაადგილებული აღჭურვილობისგან. თავიდან ვეძებდი სხვადასხვა პროგრამულ უზრუნველყოფას, ვიფიქრე, რომ ვიპოვნიდი რაიმე შესაფერისს, მაგრამ უმეტესობა ფასიანია და მონაცემთა ემულაციის კონტროლი არ არის ძალიან მოსახერხებელი, თუმცა ისინი ამსგავსებენ NMEA სტანდარტის თითქმის ყველა პარამეტრს. მაგრამ მე მჭირდებოდა რაღაც მარტივი, რომელიც ემულირებული იყო კოორდინატებს, სიჩქარეს, ძირითადად მეტს არაფერს, და მჭირდებოდა საკმაოდ მოსახერხებელი და ლოგიკური კონტროლი. ამიტომ მომიწია ამ ტიპის განაცხადის დაწერა C#-ში.

Fly_nmea

NMEA ("ეროვნული საზღვაო ელექტრონიკის ასოციაცია") - სრული სახელია "NMEA 0183" - ტექსტური პროტოკოლი საზღვაო (ჩვეულებრივ სანავიგაციო) აღჭურვილობას შორის კომუნიკაციისთვის.
მონაცემები გადაცემულია წინადადებების სახით. წინადადების ფორმატი შემდეგია:
$AAAAA[,<данные>]*ჰჰ , სად:
$ - წინადადების დაწყების სიმბოლო (კოდი 24h);
AAAAA - შეთავაზების ხუთსიმბოლოიანი მისამართი (სახელი);
[, <данные>] - მძიმით გამოყოფილი მონაცემთა ველების სია (კოდი 2Сh);
* - საკონტროლო ჯამის ნიშანი (კოდი 2Ah);
სთ - საკონტროლო ჯამი.

მაგალითი წინადადება:
GGA - GPS მდებარეობის მონაცემები
დაკვირვებასთან დაკავშირებული დრო, ადგილი და მონაცემები.
$GPGGA,hhmmss.sss,llll.ll,a,yyyy.yy,a,x,xx,x.x,x.x,M,x.x,M,x.x,xxx*hh

ოთხი ხაზის მიბაძვა დამჭირდა:

GLL - მდებარეობის კოორდინატები
GSV - ხილული თანამგზავრები
RMC - რეკომენდებული მინიმალური მონაცემთა ნაკრები GPS და GLONASS
GSA - სიზუსტის დეგრადაციის ფაქტორი, რომელიც გამოიყენება სანავიგაციო თანამგზავრებისთვის

ემულაცია ორგანიზებულია შემდეგი თანმიმდევრობით:

ჩვენ დავაყენეთ საწყისი კოორდინატები WGS-84 სისტემაში
შემდეგ გადავდივართ ბრტყელ პროექციაზე, მაგალითად Mercator (კოორდინატების გადასაყვანად გამოვიყენე მზა ბიბლიოთეკა C#-ში)
სიბრტყის კოორდინატების ცოდნა x, y, h, ჩვენ ვახორციელებთ თვითმფრინავის მოძრაობის ფიზიკას ცვლადი პარამეტრების გამოყენებით გრაფიკული ინტერფეისის საშუალებით, როგორიცაა: roll, pitch, სიჩქარე.
ბრტყელი კოორდინატების გადაყვანა WGS-84 სისტემის B, L, H კოორდინატებად
ჩვენ ვქმნით NMEA სტანდარტული შეტყობინებების პაკეტს საჭირო ოთხი ხაზიდან
გაგზავნეთ ისინი ვირტუალურ პარალელურ პორტში

Fly_nmea + Android სენსორი

უფრო მოსახერხებელი ტესტირებისთვის, მე ასევე დავარეგულირე მონაცემების მიღება ანდროიდის სენსორებიდან (დახრის კუთხეები). Android აგზავნის ორ ხაზს, როგორიცაა:

"კუთხე:\t236.04152\t-1.0\t-3.0"
"Acc:\t-0.46309182\t-0.14982383\t-10.56939"

ემულაციის აპლიკაციაში მე ვიღებ მათ და, დახრილობის კუთხიდან გამომდინარე, ვცვლი პარამეტრებს:

მოედანი

ემულაციის აპლიკაციაში შეგიძლიათ გადახვიდეთ კონტროლიდან პროგრამის ინტერფეისის მეშვეობით Android Sensor-ზე.

Fly_nmea კავშირი

COM პორტების ემულაციისთვის ასევე სასარგებლოა ვირტუალური სერიული პორტების ემულატორი, თქვენ უნდა დააკონფიგურიროთ ორი ვირტუალური COM პორტი, მაგალითად: COM1<->COM6 და Fly_nmea პროგრამა გაუგზავნის მონაცემებს COM6-ს, ხოლო COM1-ს პროგრამა NMEA პროტოკოლის გამოყენებით მიიღებს მას.

დასკვნა

ზოგადად, მეტი დრო დავხარჯე ასეთი პროგრამული უზრუნველყოფის ძიებაში და ვერ ვიპოვე ის, რაც მთლიანად დამაკმაყოფილებდა, სწრაფად დავწერე. პროექტის გარდა, რომელზეც ვმუშაობდი, ასევე საკმაოდ წარმატებით მოვახერხე ემულატორის დაკავშირება პროგრამებთან, რომლებსაც ესმით NMEA პროტოკოლი, როგორიცაა 2Gis და SAS planet.

FlyNMEA და ანდროიდის სენსორი (პროექტი სენსორებიდან მონაცემების UDP-ით გადაცემისთვის)

NMEA 0183(-დან საზღვაო ელექტრონიკის ეროვნული ასოციაცია") - სტანდარტი, რომელიც განსაზღვრავს ტექსტურ პროტოკოლს საზღვაო (ჩვეულებრივ სანავიგაციო) აღჭურვილობის (ან მატარებლებში გამოყენებული აღჭურვილობის) ერთმანეთთან კომუნიკაციისთვის. განსაკუთრებით პოპულარული გახდა ამ სტანდარტის გამოყენებით GPS მიმღებების გამრავლების გამო.

ხაზების ზოგადი ხედი NMEA 0183-ში

"$" ან "!" (Hex 24 ან Hex 21)
5-ასოიანი შეტყობინების ID. პირველი ორი ასო არის შეტყობინების წყაროს იდენტიფიკატორი, შემდეგი სამი ასო არის შეტყობინების ფორმატის იდენტიფიკატორი, გარკვეული ვერსიის NMEA 0183 პროტოკოლის მიხედვით.
მძიმით გამოყოფილი მონაცემების სია (ასოები, რიცხვები და წერტილები). თუ რაიმე მონაცემი აკლია შიგნითხაზები, მძიმეები კვლავ მოთავსებულია (მაგალითად, ","). ზოგიერთი ველი ბოლოსხაზები შეიძლება საერთოდ აკლია.
სიმბოლო "*".
რვა ბიტიანი XOR - ყველა სიმბოლოს ჯამი (მათ შორის "," და "^") "$" და "*" შორის ხაზში, გარდაიქმნება ორ დიდ ASCII სიმბოლოდ ბაიტის თექვსმეტობითი წარმოდგენისთვის (0–9, A. -F).
(hex 0D, hex 0A).

შეტყობინების მაქსიმალური სიგრძე შეზღუდულია 82 სიმბოლოთი (NMEA 0183 rev 3.0)

სტანდარტი აღწერს 250-ზე მეტ NMEA მიმდევრობის იდენტიფიკატორს. სტანდარტი განსაზღვრავს მონაცემთა გაცვლის კურსს 4800 ბაუდზე. (38400 ბაუდი და მეტი სიჩქარისთვის არის გაფართოებული სტანდარტი NMEA-0183-HS).

სტანდარტი საშუალებას გაძლევთ დაამატოთ თქვენი საკუთარი თანმიმდევრობის იდენტიფიკატორები, რომლებსაც ხშირად იყენებენ მწარმოებლები მოწყობილობის მუშაობის შესახებ დამატებითი ინფორმაციის გადასაცემად.

RMC სტრიქონი (სპეციალური მაგალითი)

$GPRMC,hhmmss.sss,A,GGMM.MM,P,gggmm.mm,J,v.v, b.b, ddmmyy, x.x, n,m*hh

ველის მნიშვნელობები:

"GP" - წყაროს იდენტიფიკატორი; მოცემულ მაგალითში ეს არის GPS, "GL" - GLONASS, "GA" - Galileo, "GN" - GLONASS+GPS და ა.
"RMC" - "რეკომენდებული მინიმალური წინადადება C"
"hhmmss.sss" - მდებარეობის დაფიქსირების დრო UTC-ის მიხედვით: "hh" - საათი, "mm" - წუთი, "ss.sss" - წამი. წილადი წამების ხანგრძლივობა მერყეობს. წამყვანი ნულები არ არის გამოტოვებული.
"A" - სტატუსი: "A" - მონაცემები სანდოა, "V" - არასანდო.
"GGMM.MM" - გრძედი. გრადუსის 2 ციფრი (“GG”), მთელი წუთების 2 ციფრი, წერტილი და ცვლადი სიგრძის წუთების წილადი ნაწილი. წამყვანი ნულები არ არის გამოტოვებული.
"P" - "N" ჩრდილოეთისთვის ან "S" სამხრეთ გრძედისთვის.
"gggmm.mm" - გრძედი. გრადუსის 3 ციფრი ("ggg"), მთელი წუთების 2 ციფრი, წერტილი და ცვლადი სიგრძის წუთების წილადი ნაწილი. წამყვანი ნულები არ არის გამოტოვებული.
"J" - "E" აღმოსავლეთისთვის ან "W" დასავლეთის გრძედისთვის.
"v.v" არის სიჩქარის ჰორიზონტალური კომპონენტი მიწასთან მიმართებაში კვანძებში. მცურავი წერტილის ნომერი. ცვლადი სიგრძის მთელი და წილადი ნაწილები.
"b.b" - ბილიკის კუთხე (სიჩქარის მიმართულება) გრადუსებში. მცურავი წერტილის ნომერი. ცვლადი სიგრძის მთელი და წილადი ნაწილები. მნიშვნელობა 0 შეესაბამება მოძრაობას ჩრდილოეთით, 90 აღმოსავლეთით, 180 სამხრეთით, 270 დასავლეთით.
"ddmmyy" - თარიღი: თვის დღე, თვე, წლის ბოლო 2 ციფრი (საჭიროა წამყვანი ნულები).
"x.x" არის მაგნიტური დახრილობა გრადუსებში (ხშირად აკლია), გამოითვლება გარკვეული მოდელის გამოყენებით. მცურავი წერტილის ნომერი. ცვლადი სიგრძის მთელი და წილადი ნაწილები.
"n" - მაგნიტური დახრის მიმართულება: მაგნიტური კურსის მისაღებად, მაგნიტური დახრილობა უნდა იყოს "E" - გამოკლებული, "W" - დაემატოს ნამდვილ კურსს.
"m" - რეჟიმის მაჩვენებელი: "A" - ავტონომიური, "D" - დიფერენციალური, "E" - მიახლოება, "N" - არასანდო მონაცემები (ხშირად აკლია, ეს ველი, მძიმის ჩათვლით, აკლია NMEA-ს ძველ ვერსიებში).
"hh" - საკონტროლო ჯამი.
- ბაიტი არის 0x0D.
- ბაიტი არის 0x0A.

RMC სიმებიანი მაგალითები

მაგალითი 1

$GPRMC,125504.049,A,5542.2389,N,03741.6063,E,0.06,25.82,200906,*17

ველის მნიშვნელობები:

12 საათი 55 წუთი 4.049 წამი UTC
"A" - საიმედო
გრძედი 55° 42.2389", ჩრდილოეთით
გრძედი 37° 41.6063", აღმოსავლეთით
სიჩქარე 0.06 კვანძი

NMEA (National Marine Electronics Association) 2000 არის მონაცემთა გადაცემის სტანდარტი ნავიგაციის, კომუნიკაციებისა და სხვა საინფორმაციო ქსელის აღჭურვილობისთვის.

უმეტეს შემთხვევაში, NMEA2000 გამოიყენება საზღვაო პროგრამებში. ეს პროტოკოლი ეფუძნება მონაცემთა გადაცემის პროტოკოლს შეუძლია(Controller Area Network), რომელიც ძირითადად გამოიყენება გემების ავტომატიზაციაში.

საზღვაო ელექტრონიკის ეროვნულმა ასოციაციამ (NMEA) შეიმუშავა სპეციალური პროტოკოლი სხვადასხვა მწარმოებლის საზღვაო პროდუქტებს შორის თავსებადობის უზრუნველსაყოფად.

მისი დაარსების დღიდან, NMEA პროტოკოლმა განიცადა რამდენიმე ცვლილება, რათა შეიცავდეს ახალ ველებს და შეტყობინებებს. მიმდინარე ვერსია, რომელსაც უჭერს მხარს მიმღებების უმეტესობა ვერსია 2.3, თუმცა ახლის აღწერა უკვე გამოქვეყნებულია ვერსია 3.0.

NMEA შეტყობინებები

NMEA 2000 აღწერს არა მხოლოდ მიღებულ მონაცემებს, არამედ გაზომვებსაც , , ბარომეტრები და სხვა სანავიგაციო მოწყობილობები, რომლებიც გამოიყენება გემებზე. ყველაზე პორტატული GPS მიმღებების მონაცემთა გაცვლის ინტერფეისი დანერგილია NMEA სპეციფიკაციის შესაბამისად. ნავიგაციის პროგრამების უმეტესობა, რომლებიც უზრუნველყოფენ რეალურ დროში მონაცემთა ჩვენებას, მხარს უჭერენ და „ესმით“ NMEA პროტოკოლს. ეს მონაცემები შეიცავს GPS მიმღების სრულ სანავიგაციო გაზომვებს - პოზიციას, სიჩქარეს და დროს.

NMEA შეტყობინების სრული სპეციფიკაცია არ არის საჯაროდ ხელმისაწვდომი და მისი ოფიციალურად ჩამოტვირთვა შეუძლებელია ელექტრონულად. მისი ინდივიდუალური სექციები, NMEA პროტოკოლის ზოგადი აღწერა და ყველაზე პოპულარული შეტყობინებები შეგიძლიათ იხილოთ ინტერნეტში. თქვენ შეგიძლიათ ოფიციალურად შეიძინოთ NMEA დოკუმენტაცია ვებსაიტზე //www.nmea.org/.

გამავალი NMEA შეტყობინებები

ყველა NMEA შეტყობინება შედგება მძიმით გამოყოფილი მონაცემების თანმიმდევრული ნაკრებისგან. თითოეული ინდივიდუალური მესიჯი დამოუკიდებელია სხვებისგან და სრულიად „სრულია“. NMEA შეტყობინება მოიცავს:

სათაური,
მონაცემთა ნაკრები, რომელიც წარმოდგენილია ASCII სიმბოლოებით,
გადაცემული ინფორმაციის სიზუსტის შესამოწმებლად ველი „შემმოწმებელი ჯამი“.

სათაური

როგორც წესი, სათაური შედგება ხუთი სიმბოლოსგან. პირველი ორი სიმბოლო განსაზღვრავს შეტყობინების ტიპს, ხოლო დანარჩენი სამი მიუთითებს მის სახელზე. მაგალითად, შეტყობინებების GPS NMEA სათაური იწყება "GP". შეტყობინებებს, რომლებიც არ არის აღწერილი NMEA სპეციფიკაციაში, მაგრამ დანერგილია GPS მიმღებებში ზოგადი წესების მიხედვით, პრეფიქსი აქვს "P", რომელსაც მოჰყვება სამი სიმბოლო, რომელიც უნიკალურია თითოეული კომპანიისთვის. მაგალითად, NMEA შეტყობინებებს აქვს პრეფიქსი "PGRM", მაგელანი - "PMGN".

მონაცემები

თითოეული NMEA შეტყობინება იწყება „$“-ით, მთავრდება „\n“-ით (ხაზის მიწოდება) და არ შეიძლება იყოს 80 სიმბოლოზე მეტი. ყველა მონაცემი მოთავსებულია ერთ ხაზზე და გამოყოფილია მძიმეებით. ინფორმაცია წარმოდგენილია ASCII ტექსტის სახით და არ საჭიროებს სპეციალურ დეკოდირებას. თუ მონაცემები არ ჯდება გამოყოფილ 80 სიმბოლოში, მაშინ ის "იყოფა" რამდენიმე შეტყობინებად. ეს ფორმატი საშუალებას გაძლევთ არ შეზღუდოთ სიმბოლოების სიზუსტე და რაოდენობა ცალკეულ მონაცემთა ველებში. მაგალითად, კოორდინატთა მნიშვნელობის წილადი ნაწილი შეიძლება იყოს წარმოდგენილი სამი ან ოთხი ათობითი ადგილით, მაგრამ ეს არანაირად არ უნდა იმოქმედოს პროგრამული უზრუნველყოფის მუშაობაზე, რომელიც ამოიღებს საჭირო მონაცემებს შეტყობინებებიდან ველის ნომრით.

"Checksum" ველი

თითოეულის ბოლოს NMEAშეტყობინება შეიცავს "შემმოწმებელი ჯამის" ველს, რომელიც გამოყოფილია მონაცემებისგან "*" სიმბოლოთი. საჭიროების შემთხვევაში, ის შეიძლება გამოყენებულ იქნას თითოეული მიღებული შეტყობინების მთლიანობისა და მართებულობის შესამოწმებლად.

შემომავალი NMEA შეტყობინებები

NMEA 2000 პროტოკოლი მხარს უჭერს არა მხოლოდ გამავალ, არამედ შემომავალ შეტყობინებებს, რომლითაც, მაგალითად, შეგიძლიათ განაახლოთ ან დაამატოთ მარშრუტის პუნქტები. ეს შეტყობინებები მკაცრად უნდა იყოს ფორმატირებული NMEA ფორმატში, წინააღმდეგ შემთხვევაში ისინი იგნორირებული იქნება.

შეტყობინებების სია

NMEA პროტოკოლი აღწერს სხვადასხვა შეტყობინებების დიდ ჩამონათვალს, რომელთაგან ორი ათეულია, რომლებიც აქტიურად გამოიყენება სანავიგაციო აღჭურვილობაში. დიდი პოპულარობისა და მონაცემთა მარტივი წარმოდგენის გამო, NMEA პროტოკოლმა იპოვა გამოყენება არა მხოლოდ საზღვაო აღჭურვილობაში, არამედ გეოდეზიურ, საყოფაცხოვრებო და საავიაციო GPS მიმღებებში.

AAM - ჩამოსვლა გზაზე
ALM - ალმანახის მონაცემები
APA - ავტოპილოტის მონაცემები "A"
APB - ავტოპილოტის მონაცემები "B"
BOD - მიწოდება დანიშნულების ადგილამდე
DTM - მონაცემები გამოიყენება
GGA - ფიქსირებული გადაწყვეტის ინფორმაცია
GLL - გრძედი და გრძედი მონაცემები
GSA - ზოგადი სატელიტური ინფორმაცია
GSV - დეტალური სატელიტური ინფორმაცია
MSK - კონტროლის გადაცემა ბაზის მიმღებზე
MSS - მიმღების ძირითადი სტატუსი

RMA - რეკომენდებული Loran მონაცემთა ნაკრები
RMB – რეკომენდებული GPS ნავიგაციის მონაცემთა ნაკრები
RMC – რეკომენდებული მინიმალური GPS მონაცემთა ნაკრები
RTE - მარშრუტის ინფორმაცია
VTG – მოძრაობის და სიჩქარის ვექტორი
WCV - სიჩქარის მონაცემები საავტომობილო პუნქტთან ახლოს
WPL – საგზაო წერტილის მონაცემები
XTC – ტრეკის მიღმა შეცდომა
XTE - გაზომილი ტრასაზე მიღმა შეცდომა
ZTG – UTC დრო და დარჩენილი დრო დანიშნულების ადგილზე მისვლამდე
ZDA - თარიღი და დრო

ზოგიერთი NMEA შეტყობინება შეიძლება შეიცავდეს იგივე მონაცემთა ველებს, ან მთლიანად შეიცავდეს სხვა, უფრო მცირე NMEA შეტყობინებების მონაცემებს.

1. GGA – ინფორმაცია ფიქსირებული გადაწყვეტის შესახებ.

ყველაზე პოპულარული და ყველაზე ხშირად გამოყენებული NMEA შეტყობინება გვაწვდის ინფორმაციას მიმდინარე ფიქსირებული გადაწყვეტის შესახებ - ჰორიზონტალური კოორდინატები, სიმაღლის მნიშვნელობა, გამოყენებული თანამგზავრების რაოდენობა და გადაწყვეტის ტიპი.

$GPGGA,123519,4807.038,N,01131.000,E,1.08,0.9,545.4,M,46.9,M,*47სად:

GGA – NMEA სათაური

123519 – UTC დრო 12:35:19

4807.038, N – გრძედი, 48 გრადუსი 7.038 წუთი ჩრდილოეთის განედი

01131.000, E – გრძედი, 11 გრადუსი 31.000 წუთი აღმოსავლეთის განედი

1 – ხსნარის ტიპი*, StandAlone ხსნარი

08 - გამოყენებული თანამგზავრების რაოდენობა

0.9 – გეომეტრიული ფაქტორი, HDOP

545,4, M – სიმაღლე ზღვის დონიდან მეტრებში

46,9, M – გეოიდის სიმაღლე WGS 84 ელიფსოიდის ზემოთ

[ცარიელი ველი] – დრო გასული DGPS-ის ბოლო შესწორების მიღებიდან. ივსება DGPS რეჟიმის გააქტიურებისას

[ცარიელი ველი] – საბაზო სადგურის საიდენტიფიკაციო ნომერი. ივსება DGPS რეჟიმის გააქტიურებისას.

* გადაწყვეტილებების ტიპები:

2. GSA - ზოგადი ინფორმაცია თანამგზავრების შესახებ

ეს NMEA შეტყობინება შეიცავს თანამგზავრების ჩამონათვალს, რომლებიც გამოიყენება პოზიციის გაანგარიშებაში და გეომეტრიული DOP-ების მნიშვნელობებს, რომლებიც განსაზღვრავენ პოზიციის გაანგარიშების სიზუსტეს. DOP პარამეტრები განისაზღვრება ცაში თანამგზავრების გეომეტრიული განლაგებით. რაც უფრო კარგად არის "განაწილებული" თანამგზავრები ცაში, მით უფრო დაბალია DOP და მით უკეთესია პოზიციის სიზუსტე. მინიმალური PDOP მნიშვნელობა (= 1) შეესაბამება სიტუაციას, როდესაც ერთი თანამგზავრი უშუალოდ მომხმარებლის ზემოთ არის, ხოლო დანარჩენი 3 თანაბრად ნაწილდება გარშემო ჰორიზონტის დონეზე. PDOP მნიშვნელობა გამოითვლება როგორც HDOP და VDOP კვადრატების ჯამის კვადრატული ფესვი.

$GPGSA,A,3,04,05,09,12,24,2.5,1.3,2.1*39სად:

GSA - NMEA სათაური

A – არჩევანის ტიპი 2D და 3D გადაწყვეტილებებს შორის, ავტომატური (A-auto, M-manual)

3 – ხსნარის ტიპი, 3D ხსნარი (1 – ხსნარის გარეშე, 2 – 2D ხსნარი, 3 – 3D ხსნარი)

04.05… – PRN კოდები, რომლებიც გამოიყენება სატელიტური პოზიციების გამოსათვლელად (12 ველი)

2.5 – სივრცითი გეომეტრიული ფაქტორი, PDOP

1.3 – ჰორიზონტალური გეომეტრიული ფაქტორი, HDOP

2.1 – ვერტიკალური გეომეტრიული ფაქტორი, VDOP

3. GSV – დეტალური ინფორმაცია თანამგზავრების შესახებ

ეს NMEA შეტყობინება შეიცავს დეტალურ ინფორმაციას ყველა თანამგზავრისთვის, რომელსაც აკონტროლებს GPS ნავიგატორი. 80-სიმბოლოიანი ლიმიტის საფუძველზე, ერთ NMEA შეტყობინებას შეუძლია მონაცემების გადაცემა მხოლოდ 4 თანამგზავრისთვის. შესაბამისად, 12 თანამგზავრს სჭირდება 3 GSV შეტყობინება. SNR (სიგნალი ხმაურის რაციონამდე) ველი შეიცავს თანამგზავრებიდან მიღებული სანავიგაციო სიგნალების დონის მნიშვნელობებს. თეორიულად, მისი მნიშვნელობა შეიძლება განსხვავდებოდეს 0-დან 99-მდე და იზომება dB-ში. სინამდვილეში, სიგნალის დონე 25 ... 35 დბ დიაპაზონშია. აქ უნდა აღინიშნოს, რომ ეს პარამეტრი არ არის აბსოლუტური და არ არის შესაფერისი სხვადასხვა მოდელებისა და მწარმოებლების მიმღებების მგრძნობელობის შესადარებლად. GPS ნავიგატორებს შეუძლიათ გამოიყენონ სხვადასხვა ალგორითმები მიღებული სიგნალის დონის გამოსათვლელად, რაც იწვევს განსხვავებულ შედეგებს მიმღების მგრძნობელობის იგივე ხარისხით. თითოეული ხილული GPS თანამგზავრისთვის გადაცემულია ინფორმაციის ნაკრები, მათ შორის სიგნალის სიძლიერე, სიმაღლის კუთხე და თანამგზავრის აზიმუტი. ამ "კომპლექტების" რაოდენობა განისაზღვრება ხილული თანამგზავრების საერთო რაოდენობით, რომელთა ღირებულება გადაიცემა ცალკე ველში.

$GPGSV,2,1,08,01,40,083,46,02,17,308,41,12,07,344,39,14,22,228,45*75სად:

GSV - NMEA სათაური

2 – GSV შეტყობინებების რაოდენობა პაკეტში

1 - შეტყობინების ნომერი პაკეტში (1-დან 3-მდე)

08 - ხილული თანამგზავრების რაოდენობა

01 – სატელიტური ნომერი

40 – სიმაღლის კუთხე, გრადუსებში

083 - აზიმუტი გრადუსებში

46 – SNR, სიგნალის დონე

ეს NMEA შეტყობინება შეიცავს ეგრეთ წოდებული "PVT" მონაცემების მთელ კომპლექტს. "PVT" არის საერთო აბრევიატურა "პოზიცია, სიჩქარე, დრო".

$GPRMC,123519,A,4807.038,N,01131.000,E,022.4,084.4,230394,003.1,W*6Aსად:

RMC – NMEA header 123419 – UTC დრო, 12:34:59

A - სტატუსი (A - აქტიური, V - იგნორირება)

NMEA 0183- ტექსტური კომუნიკაციის პროტოკოლი, რომელიც გამოიყენება GPS მიმღებ მოდულებში. ეს სტანდარტი შეიქმნა საზღვაო სანავიგაციო აღჭურვილობის კომუნიკაციისთვის. პროტოკოლი ითვალისწინებს ტექსტური ბრძანებების და შეტყობინებების გადაცემას ASCII სიმბოლოების გამოყენებით. ამრიგად, შეტყობინებების მისაღებად საკმარისია გამოიყენოთ UART სერიული ინტერფეისი, ხოლო ყველა შეტყობინება შეიძლება პირდაპირ გადაიცეს კომპიუტერზე COM პორტის გამოყენებით, მაგრამ არ უნდა დაგვავიწყდეს სიგნალის დონის კონვერტაციის აუცილებლობა.

GPS მოდული გადასცემს სხვადასხვა ფორმატის შეტყობინებებს, რომლებიც შეიცავს მონაცემთა სხვადასხვა კომპლექტს: გრძედი და განედი, სიჩქარე, მიმართულება, დრო, თანამგზავრების რაოდენობა და ა.შ. შეტყობინებები იგზავნება თანმიმდევრულად და იყოფა რამდენიმე ტიპად, თითოეული ტიპის შეტყობინების ფორმატი შეიცავს მკაცრად განსაზღვრულ ინფორმაციას მის ველებში. მოდით უფრო დეტალურად განვიხილოთ შეტყობინებების ზოგადი სტრუქტურა, რომელსაც აწარმოებს GPS მოდული.

$ - ყველა შეტყობინება იწყება ამ სიმბოლოთი

ამას მოჰყვება 5 ტექსტური სიმბოლოს იდენტიფიკატორი. პირველი ორი ასო მიუთითებს სანავიგაციო სისტემის ტიპზე, მაგ. "GP" - GPSან " GL“ - გლონასიდა ა.შ. შემდეგი 3 სიმბოლო არის შეტყობინების ფორმატის იდენტიფიკატორი, რომელიც მთლიანად განსაზღვრავს შემდგომი გადაცემული მონაცემების შინაარსს. Მაგალითად "RMC"- ეს არის რეკომენდებული მინიმალური მონაცემები, რომელიც შეიცავს ინფორმაციას დროისა და თარიღის, გრძედი და განედი, სიჩქარე, კურსი და მაგნიტური გადახრა გრადუსებში (შეიძლება არ იყოს). ან "GSA", აქ გადაიცემა სატელიტური მონაცემები. შეტყობინებების ძირითადი ტიპების სტრუქტურა ქვემოთ იქნება განხილული.

შემდეგ მოჰყვება «,» - მძიმე, რის შემდეგაც წერილის ტექსტი დაუყოვნებლივ მოჰყვება სხვადასხვა მონაცემებს, რომლებიც ერთმანეთისგან გამოყოფილია ერთი და იგივე მძიმით. თუ გადაცემული რიცხვი არ არის მთელი რიცხვი, მაშინ გამყოფი მთელ და წილად ნაწილებს შორის არის წერტილი. «.» .

შეტყობინების ტექსტის დასასრული მითითებულია სიმბოლოთი «*» . შემდეგი არის ყველა სიმბოლოს საკონტროლო ჯამი, რომელიც შეიცავს "$"-სა და "*"-ს შორის, ანუ შეტყობინების მთელი ნაწილი, თავად მონაცემებისა და შეტყობინების დასაწყისში იდენტიფიკატორების ჩათვლით. საკონტროლო ჯამი გამოითვლება როგორც XOR (ექსკლუზიური OR) შეტყობინების სიმბოლოების ყველა თექვსმეტობითი ASCII კოდი.

და ყოველი შეტყობინების ბოლოს უნდა იყოს ახალი ხაზის სიმბოლოები

მოდით შევხედოთ სხვადასხვა ტიპის შეტყობინების მიზანსა და სტრუქტურას.

რ.მ.კ.- რეკომენდებული მინიმალური სანავიგაციო მონაცემები. შეტყობინება შეიცავს ინფორმაციის მინიმალურ საჭირო რაოდენობას. ეს მონაცემები მოიცავს გრძედი და განედი, თარიღი და დრო და სიჩქარე. ბევრი ამოცანისთვის მეტი არ არის საჭირო, მაგალითად, მოდულში Quectel L50მე გამოვრთე ყველა სხვა ტიპის შეტყობინებების გადაცემა, რადგან აბსოლუტურად არ მჭირდება ინფორმაცია თანამგზავრების და მათი სიგნალების დონის შესახებ. და არასაჭირო ინფორმაციის მიღება მოითხოვს ამ მონაცემების დამუშავების პროგრამის გართულებას. შეტყობინების სტრუქტურა ასეთია:

$ GPRMC ჰმმ.სსს,ა,დდმმ.მმმ,N,დდმმ. მმმმ , ე,ვ.ვ.გ. გ, დდმმიიიიი,x.x,n,მ*ჰჰ

ეს შეტყობინება შეიცავს შემდეგ ინფორმაციას:

GPRMC– GPS სატელიტური სისტემა, RMC შეტყობინების იდენტიფიკატორი
ჰმმ.სსს– დრო (გრინვიჩის საშუალო დრო), სადაც სთ – საათი, მმ – წუთი, სს.სს – წამი
ა– მონაცემები სანდოა ან ვ- მონაცემები არასანდოა. სიმბოლო ამიწოდებული იქნება შეტყობინება, რომ არსებობს თანამგზავრებიდან სიგნალების საიმედო მიღება, რომელიც აუცილებელია მდებარეობის მონაცემების გამოსათვლელად. სიმბოლო ვმოხდება მაშინ, როდესაც მიმღები ვერ ხედავს თანამგზავრებს ან როდესაც ნაპოვნი თანამგზავრების რაოდენობა არ არის საკმარისი კოორდინატების დამაჯერებლად გამოსათვლელად. მაგალითად, თუ ჩართავთ GPS მოდულს სადმე პანელის სახლში და ფანჯრებიდან მოშორებით, დიდი ალბათობით დაინახავთ სიმბოლოს. ვმიღებულ შეტყობინებაში.
დდმმ.მმმ- გრძედი, გრადუსი და წუთები
ნან ს- ჩრდილოეთით ან სამხრეთით. ნახევარსფერო, რომელშიც იმყოფებით. თუ ავსტრალიაში ხართ, გამოჩნდება ს. ეკატერინბურგში ჩემი GPS მოდული იძლევა ნ.
დდმმ.მმმ- განედი, გრადუსი და წუთები
ეან ვ- დასავლეთ ან აღმოსავლეთ ნახევარსფერო
ვ.ვ- სიჩქარე კვანძებში
გ. გ- გრადუსით მიემართება მიწაზე. ჩრდილოეთით გადაადგილებისას 0 გრადუსი იქნება.
დდმმიიიიი- თარიღი
x.x- მაგნიტური დეკლარაცია
ნ- მაგნიტური დახრის მიმართულება. ამ ბოლო ორ პარამეტრზე ვერაფერს ავხსნი. მაგალითად ჩემი მოდული GPS Quectel L50ბინაში მიღების დროს ეს მონაცემი საერთოდ არ იყო ნაჩვენები ფანჯარაზე, უბრალოდ გამოტოვებული იყო.
მ- ნავიგაციის რეჟიმი: ნ- არაზუსტი მონაცემები, ა- ავტონომიური, დ- დიფერენციალური

აქ არის RMC შეტყობინების მაგალითი:

$GPRMC,105954.000,A,3150.6731,N,11711.9399,E,0.00,96.10,250313,A*53

GMT 10სთ 59მ 54წმ
ა- მონაცემები სანდოა
გრძედი 31 გრადუსი და 50,6371 წუთი
ნ- ჩრდილოეთი
გრძედი 117 გრადუსი 11.9399 წუთი
ე- აღმოსავლური
სიჩქარე 0.00 კვანძი
კარგად 96.1 გრადუსი
თარიღი 2013 წლის 25 მარტი
მონაცემების შესახებ მაგნიტური დეკლარაციაარცერთი
რეჟიმი - ავტონომიური
შეტყობინების სიმბოლოების საკონტროლო ჯამი 0×053

აქ ერთი მომენტი უნდა აღინიშნოს. გრძედი და გრძედი მონაცემები შეიცავს წუთების წილად ნაწილს, რომელიც საერთოდ არ შეესაბამება "წამების" რაოდენობას, რადგან ეს არის ათობითი წილადი. GPS პროგრამები, რომლებიც მე ვცადე, ზუსტად აჩვენებს რუკაზე კოორდინატებს. მაგრამ თუ ამ ციფრებს Google Maps-ის საძიებო ზოლში შეიყვანთ, რუკაზე მდებარეობა რამდენიმე კილომეტრში იქნება რეალურიდან. ამ შემთხვევაში მიღებული კოორდინატების შეყვანისას, თქვენ უნდა გაყოთ გრძედი და განედის წილადი ნაწილი 60-ზე, რომ ეს რიცხვები გადაიყვანოთ „წამებად“. როდესაც პირველად დავაკავშირე Quectel L50 მოდული და შევიყვანე მიღებული გრძედი და გრძედი კოორდინატები Google maps-ის საძიებო ზოლში, რუკაზე მნიშვნელოვანი შეცდომით მივიღე პოზიცია.

აქ არის რამდენიმე სხვა ტიპის შეტყობინებები, რომლებიც გამოიყენება ამ პროტოკოლში:

VTG- ჭეშმარიტი კურსის მიმართულება და მიწის სიჩქარე
GGA- ბოლო მდებარეობის მონაცემები
გ.ს.ა.- მონაცემები აქტიური თანამგზავრების შესახებ
GSV- ხილული თანამგზავრების მონაცემები, მათი პოზიცია და რიცხვები, ასევე სიგნალის სიძლიერე
GLL- გრძედი, გრძედი და დროის მონაცემები
ZDA- დრო და თარიღი ინფორმაცია

მე არ შევედი დეტალურად იმის შესახებ, თუ რისგან შედგება თითოეული გზავნილის ბმული, რომელიც აღწერს პროტოკოლს, მოცემულია სტატიის ბოლოს. GPS მოდულის სპეციფიკურმა ტიპმა შეიძლება არ გადასცეს ყველა ჩამოთვლილი მონაცემი. შეგიძლიათ გამორთოთ ან ჩართოთ სხვადასხვა ტიპის მონაცემების გადაცემა და ასევე დააყენოთ მათი მიწოდების პერიოდი. მოდულის კონფიგურაციისთვის არის სპეციალური ბრძანებები, რომლებიც იწყება იდენტიფიკატორით $PSRFxxx, სად xxxგანსაზღვრავს ბრძანების ტიპს და ფორმატს, ისევე როგორც გამავალ შეტყობინებებში.

მაგალითად, ბრძანება $PSRF100.0.9600.8.1.0*0C ადგენს საკომუნიკაციო პროტოკოლს და აკონფიგურირებს სერიული პორტის პარამეტრებს.

$PSRF100 -მშობლიური SIRF პროტოკოლის ბრძანების იდენტიფიკატორი
0 – ორობითი SIRF პროტოკოლი, 1 - NMEA პროტოკოლი
9600 – ბიტი/წმ სიჩქარე
8 მონაცემთა ბიტი
1 ცოტა გაჩერდი
0 - პარიტეტის შემოწმება გამორთულია

გუნდი $PSRF103.00.00.02.01*26 აკონფიგურირებს გამომავალი პარამეტრებს სხვადასხვა ტიპის მოდულის შეტყობინებებისთვის:

$PSRF103– SIRF მშობლიური პროტოკოლის ბრძანების იდენტიფიკატორი
შემდეგ ათობითი წერტილის შემდეგ არის ორი ციფრი, რომელიც განსაზღვრავს პირადი შეტყობინების ტიპს: 00 - GGA
01 - GLL
02 - GSA
03 - GSV
04 - RMC
05 - VTG
შემდეგი ორი ციფრი ადგენს შეტყობინებების გაცემის თანმიმდევრობას, მაგალითად: 00 - პერიოდულად
01 - მოთხოვნით
შემდეგი ნომრები ადგენს შეტყობინების პერიოდს წამებში: 00 = გამორთულია (შეტყობინებები გამორთულია)
1-255 – ინტერვალი ამ ტიპის შეტყობინებებს შორის წამებში
შემდეგ საკონტროლო ჯამის გადაცემა ჩართულია/გამორთულია NMEA შეტყობინებაში, რომელიც გადაცემულია მოდულის მიერ: 00 – საკონტროლო ჯამის გადაცემა გამორთულია
01 - გადაცემულია საკონტროლო ჯამი
"*" სიმბოლოს შემდეგ, როგორც გამავალი NMEA შეტყობინებაში, გადაიცემა საკონტროლო ჯამი და ხაზის შესანახი სიმბოლოები.

ეს არის ყველაფერი, რაც მინდოდა მოკლედ გამომეხატა NMEA 0183 პროტოკოლისა და მოდულის კონტროლის ბრძანებების შესახებ SIRF ჩიპსეტზე. ყველა ამ შეტყობინებისა და ბრძანების უფრო დეტალური გაშიფვრა მოცემულია, მაგალითად, Quectel L50 მოდულის პროტოკოლის აღწერაში, რომელიც შეგიძლიათ ჩამოტვირთოთ ქვემოთ მოცემული ბმულიდან.

NMEA პროტოკოლის აღწერა.

დანერგვა Garmin და GlobalSat მიმღებებში

შესავალი

საზღვაო ელექტრონიკის ეროვნულმა ასოციაციამ (NMEA) შეიმუშავა სპეციალური პროტოკოლი სხვადასხვა მწარმოებლის საზღვაო სანავიგაციო მოწყობილობებს შორის თავსებადობის შესანარჩუნებლად. ეს NMEA პროტოკოლი აღწერს არა მხოლოდ GPS მიმღებთაგან მიღებულ მონაცემებს, არამედ გაზომვებს სონარებიდან, რადარებიდან, ელექტრონული კომპასებიდან, ბარომეტრებიდან და სხვა სანავიგაციო მოწყობილობებიდან, რომლებიც გამოიყენება საზღვაო გემებზე. ყველაზე პორტატული GPS მიმღებების მონაცემთა გაცვლის ინტერფეისი დანერგილია NMEA სპეციფიკაციის შესაბამისად. ნავიგაციის პროგრამების უმეტესობა, რომლებიც უზრუნველყოფენ რეალურ დროში მონაცემთა ჩვენებას, მხარს უჭერენ და „ესმით“ NMEA პროტოკოლს. ეს მონაცემები შეიცავს GPS მიმღების სრულ სანავიგაციო გაზომვებს - პოზიციას, სიჩქარეს და დროს. ყველა NMEA შეტყობინება შედგება მძიმით გამოყოფილი მონაცემების თანმიმდევრული ნაკრებისგან. თითოეული ინდივიდუალური მესიჯი დამოუკიდებელია სხვებისგან და სრულიად „სრულია“. NMEA შეტყობინება მოიცავს სათაურს, მონაცემთა ერთობლიობას, რომელიც წარმოდგენილია ASCII სიმბოლოებით და საკონტროლო ჯამის ველი გადაცემული ინფორმაციის ნამდვილობის შესამოწმებლად. სტანდარტული NMEA შეტყობინებების სათაური შედგება 5 სიმბოლოსგან, რომელთაგან პირველი ორი განსაზღვრავს შეტყობინების ტიპს, ხოლო დანარჩენი სამი მიუთითებს მის სახელზე. მაგალითად, ყველა GPS NMEA შეტყობინებას აქვს პრეფიქსი "GP". შეტყობინებებს, რომლებიც არ არის აღწერილი NMEA სპეციფიკაციაში, მაგრამ დანერგილია GPS მიმღებებში ზოგადი წესების მიხედვით, პრეფიქსი აქვს "P", რომელსაც მოჰყვება სამი სიმბოლო, რომელიც უნიკალურია თითოეული კომპანიისთვის. მაგალითად, Garmin-ის „მშობლიურ“ NMEA შეტყობინებებს აქვს პრეფიქსი „PGRM“, Magellan – „PMGN“ ყოველი NMEA შეტყობინება იწყება „$“-ით, მთავრდება „\n“-ით („ხაზის მიწოდება“) და არ შეიძლება იყოს 80 სიმბოლოზე მეტი. . ყველა მონაცემი მოთავსებულია ერთ ხაზზე და გამოყოფილია ერთმანეთისგან მძიმეებით. ინფორმაცია წარმოდგენილია ASCII ტექსტის სახით და არ საჭიროებს სპეციალურ დეკოდირებას. თუ მონაცემები არ ჯდება გამოყოფილ 80 სიმბოლოში, მაშინ ის "იყოფა" რამდენიმე NMEA შეტყობინებად. ეს ფორმატი საშუალებას გაძლევთ არ შეზღუდოთ სიმბოლოების სიზუსტე და რაოდენობა ცალკეულ მონაცემთა ველებში. მაგალითად, კოორდინატთა მნიშვნელობის წილადი ნაწილი შეიძლება იყოს წარმოდგენილი 3 ან 4 ათობითი ადგილით, მაგრამ ეს არანაირად არ უნდა იმოქმედოს პროგრამული უზრუნველყოფის მუშაობაზე, რომელიც ირჩევს საჭირო მონაცემებს შეტყობინებებიდან ველის ნომრით. ყოველი NMEA შეტყობინების ბოლოს არის "შემოწმების ჯამი" ველი, რომელიც გამოყოფილია მონაცემებისგან "*" სიმბოლოთი. საჭიროების შემთხვევაში, ის შეიძლება გამოყენებულ იქნას თითოეული მიღებული შეტყობინების მთლიანობისა და მართებულობის შესამოწმებლად. NMEA პროტოკოლი მხარს უჭერს არა მხოლოდ გამავალ, არამედ შემომავალ შეტყობინებებს, რომლითაც, მაგალითად, შეგიძლიათ განაახლოთ ან დაამატოთ მარშრუტის პუნქტები. ეს შეტყობინებები უნდა იყოს გენერირებული NMEA ფორმატის მკაცრი შესაბამისად, წინააღმდეგ შემთხვევაში ისინი უბრალოდ იგნორირებული იქნება GPS მიმღების მიერ. აღსანიშნავია, რომ ყველა სანავიგაციო პროგრამა და მიმღების მოდელი არ უჭერს მხარს ამ რეჟიმს, რადგან ისინი იყენებენ მწარმოებლების საკუთრების პროტოკოლებს - Garmin, Magellan და ა.შ. - წერტილებისა და მარშრუტების ჩასატვირთად. დაარსების დღიდან NMEA პროტოკოლმა განიცადა რამდენიმე ცვლილება, რომელიც დაკავშირებულია ახალი ველების და შეტყობინებების დამატებასთან. მიმღების უმეტესობის მიერ მხარდაჭერილი მიმდინარე ვერსია არის ვერსია 2.3, თუმცა ახალი ვერსია 3.0 უკვე გამოქვეყნებულია. NMEA შეტყობინებების სრული სპეციფიკაცია საჯაროდ არ არის ხელმისაწვდომი და ოფიციალურად ვერ გადმოიტვირთება მისი ცალკეული სექციები, NMEA პროტოკოლის ზოგადი აღწერა და ყველაზე პოპულარული შეტყობინებები შეგიძლიათ იხილოთ ინტერნეტში. შეგიძლიათ ოფიციალურად შეიძინოთ NMEA დოკუმენტაცია http://www.nmea.org/.

შეტყობინებების სია

NMEA პროტოკოლი აღწერს სხვადასხვა შეტყობინებების დიდ ჩამონათვალს, საიდანაც შესაძლებელია ორი ათეული შეტყობინების იდენტიფიცირება, რომლებიც აქტიურად გამოიყენება სანავიგაციო აღჭურვილობაში. დიდი პოპულარობისა და მონაცემთა მარტივი წარმოდგენის გამო, NMEA პროტოკოლმა იპოვა გამოყენება არა მხოლოდ საზღვაო აღჭურვილობაში, არამედ გეოდეზიურ, საყოფაცხოვრებო და საავიაციო GPS მიმღებებში.

AAM - ჩამოსვლა გზაზე

ALM - ალმანახის მონაცემები

APA - ავტოპილოტის მონაცემები "A"

APB - ავტოპილოტის მონაცემები "B"

BOD - მიწოდება დანიშნულების ადგილამდე

DTM - მონაცემები გამოიყენება

GGA - ფიქსირებული გადაწყვეტის ინფორმაცია

GLL - გრძედი და გრძედი მონაცემები

GSA - ზოგადი სატელიტური ინფორმაცია

GSV - დეტალური სატელიტური ინფორმაცია

MSK - კონტროლის გადაცემა ბაზის მიმღებზე

MSS - მიმღების ძირითადი სტატუსი

RTE – მარშრუტის ინფორმაცია VTG – მოძრაობის და სიჩქარის ვექტორი

WCV - სიჩქარის მონაცემები საავტომობილო პუნქტთან ახლოს

WPL – საგზაო წერტილის მონაცემები

XTC - გამორთვის შეცდომა

XTE - გაზომილი ტრასაზე მიღმა შეცდომა

ZTG – UTC დრო და დარჩენილი დრო დანიშნულების ადგილზე მისვლამდე

ZDA - თარიღი და დრო.

GGA - ინფორმაცია ფიქსირებული გადაწყვეტის შესახებ.

$GPGGA,123519,4807.038,N,01131.000,E,1.08,0.9,545.4,M,46.9,M,*47

GGA – NMEA სათაური

123519 –UTC დრო 12:35:19

4807.038, N – გრძედი, 48 გრადუსი 7.038 წუთი ჩრდილოეთის განედი

01131.000, E – გრძედი, 11 გრადუსი 31.000 წუთი აღმოსავლეთის განედი

1 - ტიპის ხსნარი, StandAlone ხსნარი

08 - გამოყენებული თანამგზავრების რაოდენობა

0.9 – გეომეტრიული ფაქტორი, HDOP

545,4, M – სიმაღლე ზღვის დონიდან მეტრებში

46,9, M – გეოიდის სიმაღლე WGS 84 ელიფსოიდის ზემოთ

GSA - ზოგადი ინფორმაცია თანამგზავრების შესახებ.

$GPGSA,A,3,04,05,09,12,24,2.5,1.3,2.1*39

GSA - NMEA სათაური

A – არჩევანის ტიპი 2D და 3D გადაწყვეტილებებს შორის, ავტომატური (A-auto, M-manual)

3 – ხსნარის ტიპი, 3D ხსნარი (1 – ხსნარის გარეშე, 2 – 2D ხსნარი, 3 – 3D ხსნარი)

04.05… - PRN კოდები გამოიყენება სატელიტური პოზიციების გამოსათვლელად (12 ველი)

2.5 – სივრცითი გეომეტრიული ფაქტორი, PDOP

1.3 – ჰორიზონტალური გეომეტრიული ფაქტორი, HDOP

2.1 – ვერტიკალური გეომეტრიული ფაქტორი, VDOP

GSV - დეტალური ინფორმაცია თანამგზავრების შესახებ

$GPGSV,2,1,08,01,40,083,46,02,17,308,41,12,07,344,39,14,22,228,45*75

GSV - NMEA სათაური

2 – GSV შეტყობინებების რაოდენობა პაკეტში

1 - შეტყობინების ნომერი პაკეტში (1-დან 3-მდე)

08 - ხილული თანამგზავრების რაოდენობა

01 – სატელიტური ნომერი

40 – სიმაღლის კუთხე, გრადუსებში

083 - აზიმუტი გრადუსებში

46 – SNR, სიგნალის დონე

$GPRMC,123519,A,4807.038,N,01131.000,E,022.4,084.4,230394,003.1,W*6A

RMC - NMEA სათაური

123419 – UTC დრო, 12:34:59

A - სტატუსი (A - აქტიური, V - იგნორირება)

4807.038, N – გრძედი, 48 გრადუსი 07.038 წუთი ჩრდილოეთის განედი

01131.000, E – გრძედი, 11 გრადუსი 31.000 წუთი აღმოსავლეთის განედი

022.4 - სიჩქარე, კვანძებში

003.1,W – მაგნიტური ვარიაციები

GLL - გრძედი და გრძედი მონაცემები

NMEA შეტყობინება გრძედი და გრძედი კოორდინატებით და დრო, როდესაც ეს გამოსავალი იყო გამოთვლილი.

$GPGLL,4916.45,N,12311.12,W,225444,A,*31

GLL - NMEA სათაური

4916.46, N – გრძედი, 49 გრადუსი 16.45 წუთი ჩრდილოეთის განედი

12311.12, W- განედი, 123 გრადუსი 11.12 წუთი დასავლეთის განედი

225444 – დაფიქსირების დრო UTC დროის მასშტაბით, 22:54:44

BOD - აზიმუტი დანიშნულების ადგილამდე

ეს NMEA შეტყობინება მიუთითებს ნავიგაციის რეჟიმში დანიშნულების ადგილზე მიტანაზე.

$GPBOD,045.,T,023.,M,DEST,START*01

BOD - NMEA სათაური

045.,T – ჭეშმარიტი მიმართულება წერტილისკენ

023.,M – მაგნიტური მიმართულება წერტილისკენ

DEST – საბოლოო წერტილის საიდენტიფიკაციო ნომერი

START – საწყისი წერტილის საიდენტიფიკაციო ნომერი

$GPRMB,A,0,66,L,003,004,4917.24,N,12309.57,W,001.3,052.5,000.5,V*20

RMB - NMEA სათაური

A – მონაცემთა ტიპი, (A – აქტიური, V – იგნორირება)

0.66,ლ – გადახრა ტრასიდან. პარამეტრი განისაზღვრება საზღვაო მილში. (L – მარცხნივ, R – მარჯვნივ)

003 - საწყისი წერტილის საიდენტიფიკაციო ნომერი

004 - ბოლო წერტილის საიდენტიფიკაციო ნომერი

4917.24,N – ბოლო წერტილის გრძედი მნიშვნელობა, 49 გრადუსი 17.24 წუთი ჩრდილოეთის განედი

12309.57,W – ბოლო წერტილის გრძედი მნიშვნელობა, დასავლეთის განედი 123 გრადუსი 09.57 წუთი

001.3 – მანძილი პუნქტამდე, საზღვაო მილში

000.5 - სიჩქარე, კვანძებში

V - ჩამოსვლის ინფორმაცია (A - ჩამოსვლა, V - წერტილი ჯერ მიუღწეველია)

RTE - მარშრუტის ინფორმაცია

NMEA RTE შეტყობინება აჩვენებს აქტიურ მარშრუტზე პუნქტების სიას. არსებობს ორი ტიპის RTE შეტყობინებები. პირველ შემთხვევაში ნაჩვენებია მარშრუტის ყველა წერტილი. მეორეში არის მხოლოდ დარჩენილი პუნქტების სია, რომლებიც ჯერ კიდევ საჭიროა მარშრუტის გასწვრივ გადაადგილებისას მონახულება. იმის გათვალისწინებით, რომ NMEA პროტოკოლს აქვს შეზღუდვა, რომლის მიხედვითაც შეტყობინების სიგრძე არ უნდა აღემატებოდეს 80 სიმბოლოს, RTE შეტყობინება შეიძლება შედგებოდეს რამდენიმე ხაზისგან.

$GPRTE,2,1,c,0,W3IWI,DRIVWY,32CEDR,32-29,32BKLD,32-I95,32-US1,BW-32,BW-198*69

RTE - NMEA სათაური

2 – შეტყობინებების საერთო რაოდენობა მონაცემთა სრული სიის საჩვენებლად

1 - შეტყობინების ნომერი ზოგადი სიიდან

с – RTE შეტყობინების ტიპი (с – მარშრუტის პუნქტების სრული სია, w – პუნქტების სია, რომლებიც ჯერ არ უნდა მოინახულოთ)

0 - მარშრუტის იდენტიფიკატორი

W3IWI,DRIVWY,.. - პუნქტების სია

გარმინის მახასიათებლები

Garmin მიმღებები მხარს უჭერენ NMEA შეტყობინებების უმეტესობას, რომლებიც შეიცავს GPS გაზომვებს, პოზიციებს და დროს - GGA, GLL, GSA, GSV, RMC. ასევე ნავიგაციის შეტყობინებები – RMB, BOD

ამ შეტყობინებების საჩვენებლად, თქვენ უნდა შეცვალოთ ინტერფეისი მიმღების პარამეტრებში „Garmin“-დან „NMEA“-მდე და შესაძლოა დააყენოთ სასურველი სიჩქარე. იგივე სიჩქარე უნდა იყოს დაყენებული ნავიგაციის პროგრამაში სერიული პორტის პარამეტრებში, რომელსაც ნავიგატორი უკავშირდება.

სამწუხაროდ, მიმღებები USB პორტით არ უჭერენ მხარს NMEA პროტოკოლს, რაც ზღუდავს მის პარამეტრებს მხოლოდ Garmin პროტოკოლით.

კომპიუტერის სერიულ პორტში შესული ინფორმაციის საჩვენებლად, შეგიძლიათ გამოიყენოთ Windows ტერმინალის პროგრამა ან ერთ-ერთი სანავიგაციო პროგრამა, რომელიც მხარს უჭერს ამ ფუნქციას.

ქვემოთ მოცემულია Garmin eMap მიმღების NMEA შეტყობინებების სია, რომლებიც შეიცავს ერთ ეპოქაში.

$GPRMC,135412,A,5522.8973,N,03710.1401,E,0.0,0.0,190507,9.3,E,A*1F

$GPRMB,A,,A,A*0B

$GPGGA,135412,5522.8973,N,03710.1401,E,1,04,5.4,205.2,M,15.8,M,*4A

$GPGSA,A,3,08,13,23,25,5.7,5.4,1.0*3C

$GPGSV,3,1,11,02,15,267,00,03,11,085,45,04,05,236,00,08,39,233.00*77

$GPGSV,3,2,11,10,32,308,00,13,63,109,43,16,17,037,00,23,31,111,38*77

$GPGSV,3,3,11,24,09,343,00,25,66,077,44,27,69,229.00*46

$GPGLL,5522.8973,N,03710.1401,E,135412,A,A*43

$GPBOD,T,M,*47

$PGRME,19.1,M,15.2,M,25.3,M*15

$ PGRMZ, 673, f, 3 * 19

$ PGRMM, WGS 84*06

სტანდარტული NMEA შეტყობინებების გარდა, Garmin მიმღებები ახორციელებენ შეტყობინებების საკუთარ კომპლექტს, რომელთაგან თითოეული შეიცავს "GRM" პრეფიქსს სათაურში, "M" ან "Z" იდენტიფიკატორს, რომელიც განსაზღვრავს მონაცემთა ტიპს და ერთი სიმბოლო სახელისთვის.

PGRME - პოზიციონირების შეცდომის შეფასება

$PGRME,15.0,M,45.0,M,25.0,M*1C

15.0,M – ჰორიზონტალური განლაგების შეცდომის შეფასება მეტრებში

45.0,მ – ვერტიკალური ცდომილების შეფასება, მეტრებში

25.0,M – ექვივალენტური სფერული პოზიციონირების შეცდომა

PGRMZ - სიმაღლის გაზომვები

$PGRMZ,93,f,3*21

93,f – სიმაღლის მნიშვნელობა, ფუნტებში

3 - პოზიციის გაზომვის პირობები (2 - მომხმარებლის მიერ განსაზღვრული სიმაღლე,

3 - სიმაღლე გამოითვლება GPS-ით)

PGRMM - მიმდინარე მონაცემი

$PGRMM,NAD27 კანადა*2F

NAD27 Canada – მიმდინარე ჰორიზონტალური მონაცემების სახელი

სირფის მახასიათებლები

Sirf-ის GPS ჩიპები გამოიყენება სხვადასხვა GPS სანავიგაციო მოწყობილობებში, დაწყებული ჩვეულებრივი დაფებიდან პორტატულ და მანქანის GPS ნავიგატორებამდე. მაგრამ ნავიგატორებისგან განსხვავებით, ისინი მხარს უჭერენ მხოლოდ NMEA შეტყობინებებს, რომლებიც დაკავშირებულია GPS გაზომვებთან, პოზიციისა და დროის გამოთვლებთან - GGA, GLL, GSA, GSV, RMC, VTG, ZDA.

"Sirf" ასევე მხარს უჭერს რამდენიმე "შემავალ" NMEA შეტყობინებას, რომლებიც განკუთვნილია სხვადასხვა პარამეტრების კონფიგურაციისა და რეგულირებისთვის. გარდა ამისა, Sirf ახორციელებს საკუთარ ორობით პროტოკოლს, რომელიც საშუალებას გაძლევთ შეცვალოთ მნიშვნელოვნად მეტი პარამეტრი. ეს 5 "შემომავალი" NMEA შეტყობინება, წესების მიხედვით, იწყება $PSFR პრეფიქსით. ყველა შეტყობინება შეიცავს მონაცემთა ფიქსირებულ კომპლექტს და მთავრდება სიმბოლოთი „\n“ (ხაზის არხი)

"Sirf" პარამეტრების კონფიგურაციისთვის გამოიყენება სპეციალური პროგრამა "SirfTech". NMEA შეტყობინების პარამეტრები კონფიგურირებულია მენიუს ცალკეულ პუნქტში.

$GPGGA,100643.000,5522.9036,N,03710.1282,E,1.07,1.6,209.9,M,14.9,M,0000*52

$GPGSA,A,3,31,01,23,20,11,30,14,2.1,1.6,1.4*35

$GPGSV,3,1,12,20,84,187,41,01,49,067,46,23,46,238,45,31,45,073,50*7B

$GPGSV,3,2,12,11,25,194,34,13,16,240,04,15,319,30,17,14,273,21*7A

$GPGSV,3,3,12,30,10,026,33,14,05,063,22,05,04,009,25,25,03,195,*7F

$GPRMC,100643.000,A,5522.9036,N,03710.1282,E,0.16,119.11,200507,*0D

როგორც ზემოთ მოყვანილი მაგალითიდან ხედავთ, ქარხნის პარამეტრები შეიცავს ნაკლებ NMEA შეტყობინებას Garmin პარამეტრებთან შედარებით. საჭიროების შემთხვევაში, ეს ნაკრები შეიძლება გაფართოვდეს გამოტოვებული NMEA შეტყობინებებში პერიოდის დაყენებით.

$GPGGA,100833.000,5522.9076,N,03710.1270,E,1.07,1.3,222.4,M,14.9,M,0000*53

$GPGLL,5522.9076,N,03710.1270,E,100833.000,A*34

$GPGSA,A,3,31,01,23,20,11,30,17,2.1,1.3,1.6*31

$GPGSV,3,1,12,20,84,180,43,01,49,067,47,23,47,238,45,31,45,072,49*77

$GPGSV,3,2,12,11,24,193,26,13,16,240,26,04,15,319,24,17,13,273,31*78

$GPGSV,3,3,12,30,10,025,26,14,04,064,22,25,04,195,05,04,008,21*7C

$GPRMC,100833.000,A,5522.9076,N,03710.1270,E,0.18,4.86,200507,*00

$GPVTG,4.86,T,M,0.18,N,0.3,K*60

$GPZDA,100834,000,05/20/2007,*5A

PSFR100, PSFR102 - სერიული პორტის კონფიგურაცია

NMEA შეტყობინების ნომერი 100 გამოიყენება A პორტის დასაყენებლად, შეტყობინება 102 - პორტი B. შეტყობინება 100-ს აქვს დამატებითი ველი, რომელიც საშუალებას გაძლევთ გადართოთ ინტერფეისი ბინარულ Sirf პროტოკოლზე.

შესაბამისად, ბინარულ პროტოკოლში არის ბრძანება, რომელიც აბრუნებს პორტს NMEA ფორმატში. ორობით პროტოკოლზე გადასვლამდე უნდა გესმოდეთ არის თუ არა პროგრამა, რომელიც მოგცემთ მომავალში NMEA პროტოკოლის აღდგენის საშუალებას.

$PSRF100.0.9600.8.1.0*0C

$PSRF102.9600.8.1.0*3C

PSRF100 - NMEA სათაური

0 – პარამეტრი, რომელიც მიუთითებს, რომელ რეჟიმში შეიცვალა პროტოკოლი (0-Sirf, 1-NMEA)

9600 - პორტის სიჩქარე (4800, 9600, 19200, 38400)

8 - მონაცემთა ბიტი (7, 8)

1 – გაჩერების ბიტები (0,1)

0 - დაწყვილება (0 - არცერთი, 1-კენტი, 2-ლუწი)

PSFR101, PSFR104 – მიმღების პარამეტრების ინიციალიზაცია

NMEA შეტყობინებები დანომრილი 101 და 104 გამიზნულია GPS მიღებისთვის განკუთვნილი პარამეტრების ინიციალიზაციისთვის. ამ პარამეტრების განსაზღვრამ შეიძლება დააჩქაროს GPS თანამგზავრების შეძენის დრო. შეტყობინება 101 ადგენს მიმდინარე კოორდინატებს XYZ ფორმატში, შეტყობინება 104 – BLH (გრძედი, გრძედი) ფორმატში.

$PSRF101,-2686700,-4304200,3851624,95000,497260,921,12.3*22

$PSRF104.37.3875111.-121.97232.0.95000.237759.922.12.3*3A

PSRF101 - NMEA სათაური

37.3875111 – გრძედი გრადუსებში

121.97232 – გრძედი გრადუსებში

0 - სიმაღლე, მეტრებში

95000 – საათის ცვლა

237759 – GPS დრო, წამებში

922 – GPS კვირის ნომერი

12 – არხების რაოდენობა

3 – მონაცემთა ინიციალიზაციის ტიპი (1 – ცხელი დაწყება, 2 – თბილი დაწყება, 3 – მონაცემთა ინიციალიზაცია, 4 – ცივი დაწყება მონაცემთა სრული გასუფთავებით, 8 – ცივი დაწყება ქარხნული პარამეტრების აღდგენით)

PSFR103 - NMEA შეტყობინების გენერირების კონფიგურაცია

ეს NMEA შეტყობინება საშუალებას გაძლევთ დააყენოთ ან მოითხოვოთ თითოეული "გამავალი" NMEA შეტყობინების გენერირების პერიოდი.

$PSRF103.05.00.01.01*20

PSRF103 - NMEA სათაური

05 - შეტყობინების სათაური

01 – პერიოდი, წამებში (0-255)

01 - საკონტროლო ჯამის არსებობა (0 - დიახ, 1 - არა)

ექსპერიმენტის შედეგები

ნორმალური თანამგზავრის ხილვადობის პირობებში, Garmin eMap მიმღები აწარმოებს NMEA შეტყობინებების შემდეგ კომპლექტს:

$GPRMC,104644,A,5522.8965,N,03710.1389,E,0.0,0.0,200507,9.3,E,A*16

$GPRMB,A,,A,A*0B

$GPGGA,104644,5522.8965,N,03710.1389,E,1.07,1.2,186.6,M,15.8,M,*44

$GPGSA,A,3,01,04,13,16,20,23,31,2.1,1.2,1.7*35

$GPGSV,3,1,10,01,34,070,48,04,28,311,40,11,10,190,00,13,32,249,41*7E

$GPGSV,3,2,10,16,11,111,40,20,68,142,50,23,64,247,49,25,21,196.00*70

$GPGSV,3,3,10,30,05,012,00,31,36,055,52*7D

$GPGLL,5522.8965,N,03710.1389,E,104644,A,A*40

$GPBOD,T,M,*47

$PGRME,6.0,M,7.7,M,9.8,M*29

$PGRMZ,612,f,3*1E

$PGRMM,WGS 84*06

$GPRTE,1,1,c,*37

შეტყობინებების ანალიზიდან ირკვევა, რომ მიმღები ამჟამად აკონტროლებს 10 (GSV) თანამგზავრს, რომელთაგან 7 (GGA) გამოიყენება პოზიციის გამოთვლაში. ჰორიზონტალური პოზიციონირების შეცდომა უდრის 6 მეტრს (RME), ხოლო ამოხსნის ტიპის მაჩვენებელი არის 1 (GGA)

თუ შექმნით პირობებს, რომლებშიც GPS სიგნალი არ მიიღება, მაშინ GGA შეტყობინებები შეიცავს "ცარიელ" ველებს და გადაწყვეტილების ტიპის მაჩვენებელი მიიღებს მნიშვნელობას 0 (GGA)

$GPGGA,0.00,M,M,*66

$GPGSA,A,1,,*1E

"ნორმალური" რეჟიმში, RMB და BOD შეტყობინებები შეიცავს ცარიელ ველებს. მას შემდეგ, რაც გზის პუნქტი შეირჩა, როგორც საბოლოო დანიშნულება, ეს ველები შევსებული იყო მონაცემებით. როგორც შეტყობინების ანალიზიდან ჩანს, მანძილი წერტილამდე არის 1620 მილი, მოძრაობის აზიმუტი არის 6,3 გრადუსი (BOD). ამავე დროს, BOD და RMB შეტყობინებების აზიმუტი განსხვავდება 0,1 გრადუსით.

$GPRMB,A,0.00,R,გზა,5524.501,N,03710.445,E,1.620,6.4,V,A*59

$GPBOD,6.3,T,357.0,M,გზა,*74

მას შემდეგ, რაც ნავიგაციისთვის მთავარი მარშრუტი შეირჩევა, RTE შეტყობინებების სია აჩვენებს მარშრუტის ყველა პუნქტის სიას. ხოლო RMB შეტყობინებაში - მარშრუტის საწყისი და საბოლოო (შემდეგი) პუნქტების საიდენტიფიკაციო ნომრები.

$GPRTE,1,1,c,Home,SLOBODA,IERUSALIM,INSTITUT*01

$GPRMB,A,9.99,R,SLOBOD,IERUSAL,5555.237,N,03649.976,E,34.346,340.6,V,A*1F

დასკვნა

უმეტეს შემთხვევაში, მომხმარებელს არ სჭირდება და არ აინტერესებს იმის ცოდნა, თუ რა მონაცემების გადაცემა ხდება და რა სფეროებში. ნავიგაციის პროგრამების უმეტესობა „აანალიზებს“ NMEA შეტყობინების მონაცემებს და წარმოაჩენს მათ მოსახერხებელი ფორმით - გრაფიკები, დიაგრამები, ცხრილები და ა.შ.

განსაკუთრებით საინტერესოა NMEA შეტყობინებები მომხმარებლებისთვის, რომლებსაც სურთ ჩაატარონ კვლევა GPS მონაცემებზე, გამოთვალონ შეძენილი გაზომვების შეფასება ან გააანალიზონ ნავიგაციის მიმღებების ქცევა სხვადასხვა პირობებში. არსებობს მრავალი პროგრამა, რომელიც შეიძლება გამოყენებულ იქნას ამ პრობლემების გადასაჭრელად.

მაგრამ მაინც, NMEA ფორმატი არ არის განკუთვნილი GPS მონაცემების ღრმა ანალიზისთვის, რადგან ის არ შეიცავს ეგრეთ წოდებულ "ნედლეულ" გაზომვებს - ფსევდო დიაპაზონებს, ფაზებს, დოპლერს. სანავიგაციო აღჭურვილობის თითოეულ მწარმოებელს აქვს საკუთარი "ღია" ან "დახურული" პროტოკოლი, რომელიც აჩვენებს ამ ინფორმაციას

NMEA არის მარტივი და გასაგები ფორმატი, რომელიც არა მხოლოდ საშუალებას აძლევს მონაცემთა გაცვლას GPS მიმღებებსა და სანავიგაციო პროგრამებს შორის, არამედ აძლევს მომხმარებლებს გარკვეულ წარმოდგენას სატელიტური სანავიგაციო აღჭურვილობის მუშაობის პრინციპებზე.

ყურადღება!

სტატია საიტიდან " GPS პორტალი"

შეიძლება სასარგებლო იყოს წაკითხვა: