GPS时间获取
https://github.com/leech001/gps
任务很简单就是将从串口获取的GPS数据包提取你需要的gps数据信息,过滤掉不用的数据即可.
GPS数据类型及格式
GPS数据信息类型有下面几类:
| 类别 | 描述 |
| GPGSV | 可见卫星信息 |
| GPRMC | 推荐最小定位信息 |
| GPVTG | 地面速度信息 |
| GPGGA | GPS定位信息 |
| GPGSA | 当前卫星信息 |
数据格式
网上找的一串数据样例：
$GPRMC,092927.000,A,2235.9058,N,11400.0518,E,0.000,74.11,151216,,D*49 $GPVTG,74.11,T,,M,0.000,N,0.000,K,D*0B $GPGGA,092927.000,2235.9058,N,11400.0518,E,2,9,1.03,53.1,M,-2.4,M,0.0,0*6B $GPGSA,A,3,29,18,12,25,10,193,32,14,31,,,,1.34,1.03,0.85*31 $GPGSV,3,1,12,10,77,192,17,25,59,077,42,32,51,359,39,193,49,157,36*48 $GPGSV,3,2,12,31,47,274,25,50,46,122,37,18,45,158,37,14,36,326,18*70 $GPGSV,3,3,12,12,24,045,45,26,17,200,18,29,07,128,38,21,02,174,*79
当然我们不需要全部每个数据都去解释出它的含义,gps当然最重要的就是要知道它的地理位置啦,然后还有就是海拔高度,航速以及时间,找到这些然后提取即可.
数据解释
以下数据解释内容转自 : http://www.cnblogs.com/csMapx/archive/2011/11/02/2232663.html
GPRMC 最小定位信息： 数据详解：$GPRMC,<1>,<2>,<3>,<4>,<5>,<6>,<7>,<8>,<9>,<10>,<11>,<12>*hh <1> UTC 时间，hhmmss(时分秒)格式 <2> 定位状态，A=有效定位，V=无效定位 <3> 纬度ddmm.mmmm(度分)格式(前面的0也将被传输) <4> 纬度半球N(北半球)或S(南半球) <5> 经度dddmm.mmmm(度分)格式(前面的0也将被传输) <6> 经度半球E(东经)或W(西经) <7> 地面速率(000.0~999.9节，前面的0也将被传输) <8> 地面航向(000.0~359.9度，以真北为参考基准，前面的0也将被传输) <9> UTC 日期，ddmmyy(日月年)格式 <10> 磁偏角(000.0~180.0度，前面的0也将被传输) <11> 磁偏角方向，E(东)或W(西) <12> 模式指示(仅NMEA01833.00版本输出，A=自主定位，D=差分，E=估算，N=数据无效)
解析内容：
1.时间，这个是格林威治时间，是世界时间（UTC），我们需要把它转换成北京时间（BTC），BTC和UTC差了8个小时，要在这个时间基础上加8个小时。
定位状态，在接收到有效数据前，这个位是‘V’，后面的数据都为空，接到有效数据后，这个位是‘A’，后面才开始有数据。
纬度，我们需要把它转换成度分秒的格式，计算方法：如接收到的纬度是：4546.40891
4546.40891/100=45.4640891可以直接读出45度, 4546.40891–45*100=46.40891, 可以直接读出46分
46.40891–46 =0.40891*60=24.5346读出24秒, 所以纬度是：45度46分24秒。
南北纬，这个位有两种值‘N’（北纬）和‘S’（南纬）
经度的计算方法和纬度的计算方法一样
东西经，这个位有两种值‘E’（东经）和‘W’（西经）
7.速率，这个速率值是海里/时，单位是节，要把它转换成千米/时，根据：1海里=1.85公里，把得到的速率乘以1.85。
航向，指的是偏离正北的角度
日期，这个日期是准确的，不需要转换
GPGGA GPS定位数据 数据详解：GPGGA：起始引导符及语句格式说明(本句为GPS定位数据)； <1> UTC 时间，格式为hhmmss.sss； <2> 纬度，格式为ddmm.mmmm(第一位是零也将传送)； <3> 纬度半球，N 或S(北纬或南纬) <4> 经度，格式为dddmm.mmmm(第一位零也将传送)； <5> 经度半球，E 或W(东经或西经) <6> 定位质量指示，0=定位无效，1=定位有效； <7> 使用卫星数量，从00到12(第一个零也将传送) <8> 水平精确度，0.5到99.9 <9> 天线离海平面的高度，-9999.9到9999.9米M指单位米 <10>大地水准面高度，-9999.9到9999.9米M指单位米 <11>差分GPS数据期限(RTCMSC-104)，最后设立RTCM传送的秒数量 <12>差分参考基站标号，从0000到1023(首位0也将传送)。
解析内容：
第9，10 个字段，海平面高度和大地水准面高度，单位是米
GPVTG 地面速度信息
$GPVTG,<1>,T,<2>,M,<3>,N,<4>,K,<5>*hh
<1> 以正北为参考基准的地面航向(000~359度，前面的0也将被传输)
<2> 以磁北为参考基准的地面航向(000~359度，前面的0也将被传输)
<3> 地面速率(000.0~999.9节，前面的0也将被传输)
<4> 地面速率(0000.0~1851.8公里/小时，前面的0也将被传输)
<5> 模式指示(仅NMEA0183 3.00版本输出，A=自主定位，D=差分，E=估算，N=数据无效
GPGSV 可视卫星状态 例：GPGSV，(1)，(2)，(3)，(4)，(5)，(6)，(7)，…(4),(5)，(6)，(7)*hh(CR)(LF) 各部分含义为： (1)总的GSV语句电文数；2; (2)当前GSV语句号:1; (3)可视卫星总数:08; (4)PRN码（伪随机噪声码） 也可以认为是卫星编号 (5)仰角(00～90度):33度; (6)方位角(000～359度):240度; (7)信噪比(00～99dB):45dB(后面依次为第10，16，17号卫星的信息); *总和校验域； hh 总和校验数:78; (CR)(LF)回车，换行。 注：每条语句最多包括四颗卫星的信息，每颗卫星的信息有四个数据项，即： (4)－卫星号，(5)－仰角，(6)－方位角，(7)－信噪比。
例：
$GPGSV,3,1,10,24,82,023,40,05,62,285,32,01,62,123,00,17,59,229,28*70
每条语句包含四部分内容，例如：第一部分是“24,82,023,40”，第二部分是“05,62,285,32”等等。
每部分的第一个词为PRC，第二个词为卫星高程，跟着为方位角和信号强度。
这个语句里最重要的指标应该算是“信号躁声比（signal-to-noise ratio）”（以下简称为SNR）。
这个数值标示卫星信号的接收率。我们知道，卫星是以相同的强度发射信号，但是传播过程中难免会遇到诸如树和墙之类的 障碍物，这样就影响了信号的识别。
典型的SNR值在0到50之间，其中50表示非常好的信号。（SNR可以达到99）。
GPGSA 当前卫星信息 例：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
程序思路
初始化串口硬件设备，程序初始化GPS的话，
==========================================================
1.开启中断接收1个字节；
void GPS_Init()
{
HAL_UART_Receive_IT(GPS_USART, &rx_data, 1);
}
==========================================================
2.串口中断函数负责判断接收字符，如果是回车字符就处理解析命令，并且清空rx_buffer，否则就将数据接收到rx_buffer。
其中处理解析命令有2个单独的函数GPS_validate【检查数据头】和GPS_parse【解析数据内容】。
void GPS_UART_CallBack()
{
if (rx_data != '\n' && rx_index < sizeof(rx_buffer))
{
rx_buffer[rx_index++] = rx_data;
}
else
{
#if (GPS_DEBUG == 1)
GPS_print((char*)rx_buffer);
#endif
if(GPS_validate((char*) rx_buffer))
GPS_parse((char*) rx_buffer);
rx_index = 0;
memset(rx_buffer, 0, sizeof(rx_buffer));
}
HAL_UART_Receive_IT(GPS_USART, &rx_data, 1); //继续接收1个字节
}
===========================================================
int GPS_validate(char *nmeastr){
char check[3];
char checkcalcstr[3];
int i;
int calculated_check;
i=0;
calculated_check=0;
// check to ensure that the string starts with a $
if(nmeastr[i] == '$')
i++;
else
return 0;
//No NULL reached, 75 char largest possible NMEA message, no '*' reached
while((nmeastr[i] != 0) && (nmeastr[i] != '*') && (i < 75)){
calculated_check ^= nmeastr[i];// calculate the checksum
i++;
}
if(i >= 75){
return 0;// the string was too long so return an error
}
if (nmeastr[i] == '*'){
check[0] = nmeastr[i+1]; //put hex chars in check string
check[1] = nmeastr[i+2];
check[2] = 0;
}
else
return 0;// no checksum separator found there for invalid
sprintf(checkcalcstr,"%02X",calculated_check);
return((checkcalcstr[0] == check[0])
&& (checkcalcstr[1] == check[1])) ? 1 : 0 ;
}
void GPS_parse(char *GPSstrParse){
if(!strncmp(GPSstrParse, "$GPGGA", 6)){
if (sscanf(GPSstrParse, "$GPGGA,%f,%f,%c,%f,%c,%d,%d,%f,%f,%c", &GPS.utc_time, &GPS.nmea_latitude, &GPS.ns, &GPS.nmea_longitude, &GPS.ew, &GPS.lock, &GPS.satelites, &GPS.hdop, &GPS.msl_altitude, &GPS.msl_units) >= 1){
GPS.dec_latitude = GPS_nmea_to_dec(GPS.nmea_latitude, GPS.ns);
GPS.dec_longitude = GPS_nmea_to_dec(GPS.nmea_longitude, GPS.ew);
return;
}
}
else if (!strncmp(GPSstrParse, "$GPRMC", 6)){
if(sscanf(GPSstrParse, "$GPRMC,%f,%f,%c,%f,%c,%f,%f,%d", &GPS.utc_time, &GPS.nmea_latitude, &GPS.ns, &GPS.nmea_longitude, &GPS.ew, &GPS.speed_k, &GPS.course_d, &GPS.date) >= 1)
return;
}
else if (!strncmp(GPSstrParse, "$GPGLL", 6)){
if(sscanf(GPSstrParse, "$GPGLL,%f,%c,%f,%c,%f,%c", &GPS.nmea_latitude, &GPS.ns, &GPS.nmea_longitude, &GPS.ew, &GPS.utc_time, &GPS.gll_status) >= 1)
return;
}
else if (!strncmp(GPSstrParse, "$GPVTG", 6)){
if(sscanf(GPSstrParse, "$GPVTG,%f,%c,%f,%c,%f,%c,%f,%c", &GPS.course_t, &GPS.course_t_unit, &GPS.course_m, &GPS.course_m_unit, &GPS.speed_k, &GPS.speed_k_unit, &GPS.speed_km, &GPS.speed_km_unit) >= 1)
return;
}
}
float GPS_nmea_to_dec(float deg_coord, char nsew) {
int degree = (int)(deg_coord/100);
float minutes = deg_coord - degree*100;
float dec_deg = minutes / 60;
float decimal = degree + dec_deg;
if (nsew == 'S' || nsew == 'W') { // return negative
decimal *= -1;
}
return decimal;
}
