北斗-全球卫星导航系统(GNSS)接收机数据导航定位数据输出格式
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1 RTCM SC-104数据格式类型RTCM SC-104数据格式,具有21类63种电文型式,它们的含义如表1所示。
从该表可见,第1类电文和第2类电文,是应用广泛而成熟的DGPS 数据格式,本文将予以重点讨论。
表1 RTCM SC-104数据格式的电文类型2 RTCM SC-104电文内容RTCM SC-104第1类电文的主要内容是,16bits 的L1-C/A 码伪距改正数PRC(t 0)、8bits 的伪距变化率改正值RRC 、2bits 的用户差分距离误差UDRE 、5bits 的GPS 卫星识别号、1bit 的改正数改正精度等级(比例尺因子)和数据龄期(IOD ,数据发布日期)。
值得注意的是,伪距改正数PRC(t 0),是一种外推值,它是由上一个“已经过时”的GPS 数据推算出来的,DGPS 用户应该立马用于改正;伪距变化率改正值RRC ,是对伪距改正数外推值变化的补偿,而可将“过时改正值”变成“实时改正值”。
但是,DGPS 用户不能够将伪距变化率改正值RRC 当作载波多普勒测量改正值使用。
RTCM SC-104第1类电文的格式如图1所示。
该电文给出的用户差分距离误差UDRE ,分成大小四级(如表2所示)。
图1 RTCM SC-104第1类电文的格式表2 四级用户差分距离误差UDRE表3 L1-C/A码伪距改正数及其变率的改正精度等级图2 RTCM SC-104第1类电文传输数据之例导航讲座图2是RTCM SC-104第1类电文传输数据之例。
由该图可见,用户差分距离误差U DR E 是1级,即其一倍均方根差大于1m ,而小于4m 。
任一时元t 的L1-C/A 码伪距改正数PRC(t)是PRC(t) = PRC(t 0) + RRC( t - t 0 ) (1)式中,PRC (t 0)为修正后Z 计数参考时元t 0的L1-C/A 码伪距改正数;RRC 为L1-C/A 码伪距改正数随时间的变化率(简称为伪距变化率)。
GPS协议详解协议名称:GPS协议详解一、引言GPS(全球定位系统)协议是一种用于定位和导航的协议,通过卫星信号来确定地理位置和时间信息。
本协议旨在详细介绍GPS协议的工作原理、数据格式和通信流程,以便读者全面了解GPS技术。
二、协议概述GPS协议是一种规定了GPS设备与接收器之间通信方式和数据格式的协议。
它定义了数据的传输方式、数据内容以及数据的解析方法,确保GPS设备能够准确地获取卫星信号并解析出位置和时间信息。
三、GPS协议的工作原理1. GPS信号接收:GPS设备通过接收卫星发射的无线信号来获取定位信息。
卫星信号中包含有关卫星位置、时间、纠偏等信息。
2. 数据解析:GPS设备将接收到的信号解析成可用的数据。
解析过程包括解析卫星信号、计算卫星位置、计算接收器位置等。
3. 数据传输:GPS设备将解析后的数据传输给接收器。
数据传输方式可以是串口、USB、无线等。
4. 数据处理:接收器接收到GPS设备传输的数据后,进行进一步的处理,包括数据过滤、纠正、计算等。
5. 数据输出:接收器将处理后的数据输出给用户,通常以文本、数字或图形的形式呈现。
四、GPS协议的数据格式1. NMEA 0183协议:NMEA 0183是一种常用的GPS数据格式,它定义了一系列的语句(Sentence)来传输GPS数据。
常见的语句包括GGA(定位信息)、RMC(推荐定位信息)和VTG(地面速度信息)等。
2. RTCM协议:RTCM是一种用于差分GPS定位的协议,它定义了一系列的差分数据格式,用于提高GPS定位的精度。
3. SiRF协议:SiRF是一种常用的GPS芯片厂商,它定义了一种特定的数据格式,用于与其GPS芯片进行通信。
五、GPS协议的通信流程1. 初始化:接收器与GPS设备建立通信连接,并发送初始化命令,包括波特率、数据格式等。
2. 数据请求:接收器向GPS设备发送数据请求命令,要求获取特定的GPS数据。
3. 数据传输:GPS设备将请求的数据通过指定的通信方式传输给接收器。
NMEA-0183标准NMEA‐0183NMEA 0183是美国国家海洋电子协会(National Marine Electronics Association )为海用电子设备制定的标准格式。
目前业已成了GPS导航设备统一的RTCM(Radio Technical Commission for Maritime services)标准协议。
序号命令说明最大帧长1 $GPGGA 全球定位数据 722 $GPGSA 卫星PRN数据 653 $GPGSV 卫星状态信息 2104 $GPRMC 运输定位数据 705 $GPVTG 地面速度信息 346 $GPGLL 大地坐标信息7 $GPZDA UTC时间和日期注:发送次序$PZDA、$GPGGA、$GPGLL、$GPVTG、$GPGSA、$GPGSV*3、$GPRMC协议帧总说明:该协议采用ASCII码,其串行通信默认参数为:波特率=4800bps,数据位=8bit,开始位=1bit,停止位=1bit,无奇偶校验。
帧格式形如:$aaccc,ddd,ddd,…,ddd*hh<CR><LF>1、“$”——帧命令起始位2、aaccc——地址域,前两位为识别符,后三位为语句名3、ddd…ddd——数据4、“*”——校验和前缀5、hh——校验和(check sum),$与*之间所有字符ASCII码的校验和(各字节做异或运算,得到校验和后,再转换16进制格式的ASCII字符。
)6、<CR><LF>——CR(Carriage Return) + LF(Line Feed)帧结束,回车和换行GPGGAGPS固定数据输出语句,这是一帧GPS定位的主要数据,也是使用最广的数据。
$GPGGA,<1>,<2>,<3>,<4>,<5>,<6>,<7>,<8>,<9>,<10>,<11>,<12>,<13>,<14>*<15><CR><LF><1> UTC时间,格式为hhmmss.sss。
北斗卫星导航系统用户终端通用数据接口(预)2014.08.141 范围本要求规定了北斗卫星导航系统与终端之间的数据接口相关要求。
本要求适用于北斗卫星导航系统与应用研究。
2 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。
凡是注日期的引用文件,仅所注日期的版本适用于本文件。
凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB/T 6107—2000 使用串行二进制数据交换的数据终端设备和数据电路终接设备之间的接口GB/T 11014—1989 平衡电压数字接口电路的电气特性3 要求3.1 硬件3.1.1 概述北斗终端应可以通过一根连接线缆并入连接多个接收器。
接收器的数目取决于发送器的输出驱动能力、终端的输入驱动要求和是否使用终端电阻器。
3.1.2 互连线互连线可以通过一根屏蔽双绞线外加一根使装置共地的接地保护线互连。
应对屏蔽双绞线增加一根单线使装置共地的接地保护连线。
应对屏蔽双绞线增加一根单线或利用双层屏蔽绝缘电缆线的内绝缘层。
3.1.3 连接器终端中尽量选用通用连接器。
3.1.4 发送器和接收器发送器和接收器电信号特性应符合GB/T 6107—2000中第2章和GB/T 11014—1989中第4章的要求。
3.2 数据传送数据以串行异步方式传送。
第一位为起始位,其后是数据位。
数据遵循最低有效位优先的规则。
所用参数如下:∙波特率:4800~115200 bps,可根据需要设定,默认值为115200 bps;∙数据位:8 bit(d7=0);∙停止位:1 bit;∙校验:无。
3.3 数据格式协议3.3.1 字符3.3.1.1 预留字符预留字符集由表1所示的ASCII字符组成。
这些字符用于语句和字段定界,不应把它们用在数据段中。
表1预留字符3.3.1.2 有效字符有效字符集包括所有可印刷的ASCII字符(HEX20到HEX7F),但定义为预留字符者除外。
3.3.1.3 非定义字符没有定义成“预留字符”和“有效字符”的ASCII字符,任何时候都不应该发送。
rinex 星历格式-回复什么是rinex星历格式?RINEX(Receiver Independent Exchange)星历格式是一种用于交换卫星导航系统接收机的观测数据和导航数据的标准格式。
它的发展旨在解决不同厂商、不同型号之间的数据兼容性问题,使得用户可以使用不同品牌和型号的接收机进行数据交换和处理。
rinex星历格式主要用于全球卫星定位系统(GNSS)如GPS(全球定位系统)、GLONASS(格洛纳斯)、Galileo(伽利略)等,以及其它一些天文导航系统。
为什么需要rinex星历格式?在卫星导航系统中,卫星发射导航信息,接收机接收并处理这些信息以计算位置和时间。
为了获得尽可能准确的位置和时间计算结果,接收机需要准确的星历数据。
然而,不同厂商和型号的接收机生成的原始数据格式可能不同,这就给数据的交换和处理带来了困难。
rinex星历格式的出现就是为了解决这一问题,它提供了一种通用的数据格式,可以用于不同接收机之间的数据交换。
rinex星历格式的具体内容是什么?rinex星历格式主要包括了两部分:观测数据和导航数据。
观测数据包括接收机接收到的信号强度、相位测量等相关信息,导航数据包括卫星的位置、钟差等导航参数。
这些数据以文本格式存储,可以使用文本编辑器进行查看和编辑。
rinex星历格式中数据的存储方式是怎样的?rinex星历格式的数据存储方式主要有两种:压缩和非压缩。
压缩方式通过对数据进行压缩来减小文件的大小,非压缩方式则直接以文本形式存储数据。
压缩方式可以减少存储和传输的空间和时间,但需要在数据使用前进行解压处理。
非压缩方式则可以直接打开查看和编辑,不需要解压处理。
如何使用rinex星历格式进行数据交换和处理?使用rinex星历格式进行数据交换和处理包括以下几个步骤:1. 收集观测数据:首先,使用接收机接收卫星导航系统的信号,收集观测数据。
观测数据可以包括单点定位、差分定位等不同类型的数据。
gnss 概念 iode iodcGNSS(全球导航卫星系统)概念与IOD(Information on Datum)和IODC(Information on Datum and Clock)编码介绍GNSS(全球导航卫星系统)是指由多颗卫星组成的全球性导航定位系统,用于提供地球上任意位置的三维定位、速度和时间信息。
目前,全球有多个国家和地区自主运行的GNSS系统,其中最著名的是美国的GPS(全球定位系统)。
除GPS外,俄罗斯的GLONASS(全球导航卫星系统)、欧洲的Galileo(伽利略导航系统)和中国的北斗导航系统也是重要的GNSS系统。
GNSS系统的核心是卫星,GNSS卫星围绕地球轨道运行,通过与地球上的接收机通信,传输定位、速度和时间信号。
接收机接收到多个卫星的信号后,利用信号的传输时间差来计算位置和速度,并校准接收机自身的时钟。
准确的定位和导航需要GNSS系统提供准确的参考时间和位置信息。
为了确保这些信息的准确性,GNSS系统采用IOD和IODC编码来提供更精确的数据。
IOD(Information on Datum)编码是用于提供GNSS卫星位置的信息。
由于卫星的运行轨道可能受到诸如地球引力、大气阻力等因素的影响而略有变化,IOD编码包含卫星的精确位置信息,帮助接收机更准确地计算位置。
IOD编码的数值取决于卫星轨道参数和时间。
IODC(Information on Datum and Clock)编码是在IOD编码的基础上增加了对卫星时钟的校准信息。
卫星的时钟可能存在微小的误差,而这些误差会影响定位的精确性。
IODC编码提供更准确的时钟校准信息,使接收机能够更准确地计算时间和定位。
GNSS系统中的接收机利用IOD和IODC编码来提高定位和导航的精确性。
通过接收到的IOD和IODC编码,接收机可以更准确地计算卫星的位置和时钟误差,并在定位过程中进行相应的校准。
这样,用户在使用GNSS系统进行位置定位、导航或时间同步时,可以获得更高的精度和可靠性。
ubx协议手册【原创版】目录1.UBX 协议简介2.UBX 协议的基本构成3.UBX 协议的功能和应用4.UBX 协议的优势和局限性5.UBX 协议的未来发展正文1.UBX 协议简介UBX(Ublox Binary X)协议是一种由瑞士 Ublox 公司开发的用于卫星导航接收机和定位模块之间的数据传输的协议。
UBX 协议主要用于全球导航卫星系统(GNSS)接收设备的数据输出,以提供高精度的定位和导航服务。
2.UBX 协议的基本构成UBX 协议是一种二进制协议,其基本构成包括以下几个方面:- 数据传输速率:UBX 协议支持多种数据传输速率,包括 9.6kbps、19.2kbps、38.4kbps 和 57.6kbps 等。
- 数据帧格式:UBX 协议采用固定长度的数据帧,每个数据帧包含一个或多个数据包,每个数据包都包含一个数据头和数据内容。
- 数据内容:UBX 协议的数据内容包括卫星导航数据、伪距数据、载波相位数据、多普勒数据等,用于实现高精度的定位和导航。
3.UBX 协议的功能和应用UBX 协议主要用于支持全球导航卫星系统的数据输出,其主要功能和应用包括:- 卫星导航数据输出:UBX 协议可以输出多种卫星导航系统的数据,包括 GPS、GLONASS、GALILEO 和北斗等。
- 高精度定位和导航:UBX 协议输出的数据可以用于高精度的定位和导航,广泛应用于无人驾驶、无人机、户外探险等领域。
- 数据采集和分析:UBX 协议的数据可以被各种数据采集设备接收和分析,以提供各种位置服务和数据应用。
4.UBX 协议的优势和局限性UBX 协议的优势包括:- 高精度:UBX 协议输出的数据可以用于高精度的定位和导航。
- 多系统兼容:UBX 协议支持多种卫星导航系统,包括 GPS、GLONASS、GALILEO 和北斗等。
- 易于集成:UBX 协议的数据输出格式简单,易于集成到各种设备中。
UBX 协议的局限性包括:- 设备依赖:UBX 协议需要专门的卫星导航接收设备才能接收和解析。
北斗卫星导航系统常识简介一、北斗卫星导航系统现状中国北斗卫星导航系统(BeiDou Navigation Satellite System,BDS)是中国自行研制的全球卫星导航系统。
是继美国全球定位系统(GPS)、俄罗斯格洛纳斯卫星导航系统(GLONASS)之后第三个成熟的卫星导航系统。
北斗卫星导航系统(BDS)和美国GPS、俄罗斯GLONASS、欧盟GALILEO,是联合国卫星导航委员会已认定的供应商。
北斗卫星导航系统由空间段、地面段和用户段三部分组成,可在全球范围内全天候、全天时为各类用户提供高精度、高可靠定位、导航、授时服务,并具短报文通信能力,已经初步具备区域导航、定位和授时能力,定位精度10米,测速精度0.2米/秒,授时精度10纳秒。
北斗卫星导航系统空间段由5颗静止轨道卫星(又称24小时轨道,指轨道平面与赤道平面重合,卫星的轨道周期等于地球在惯性空间中的自转周期,且方向亦与之一致,即卫星与地面的位置相对保持不变,故这种轨道又称为静止卫星轨道。
一般用作通讯、气象等方面)和30颗非静止轨道卫星组成,2012年左右,“北斗”系统将覆盖亚太地区,2020年左右覆盖全球。
中国正在实施北斗卫星导航系统建设,截止2016年10月已成功发射16颗北斗导航卫星。
2000年,首先建成北斗导航试验系统,使我国成为继美、俄之后的世界上第三个拥有自主卫星导航系统的国家。
北斗导航系统是覆盖中国本土的区域导航系统,覆盖范围东经约70°-140°,北纬5°-55°。
北斗卫星系统已经对东南亚实现全覆盖。
该系统已成功应用于测绘、电信、水利、渔业、交通运输、森林防火、减灾救灾和公共安全等诸多领域,产生显著的经济效益和社会效益。
特别是在2008年北京奥运会、汶川抗震救灾中发挥了重要作用。
北斗产业应用前景广阔,预计到2020年,仅北斗卫星导航市场将达到年产值4000亿元人民币,年复合增长率达到40%以上。
测绘技术GNSS数据采集方法GNSS(全球导航卫星系统)是一种用于实时位置和时钟同步的无线电导航系统。
随着测绘技术的不断发展,GNSS在数据采集方面扮演着至关重要的角色。
本文将探讨测绘技术中GNSS数据采集的方法,涉及基本原理、设备要求、数据处理和应用等方面。
一、GNSS数据采集的基本原理GNSS系统由一系列卫星和地面接收器组成。
卫星发射信号,地面接收器接收信号并计算出接收器与卫星之间的距离。
通过同时接收多颗卫星的信号,并结合接收器自身的位置信息,可以精确计算出接收器的位置。
二、设备要求进行GNSS数据采集需要合适的设备。
一般来说,需要GNSS接收器、移动设备以及相应的软件。
1. GNSS接收器GNSS接收器是关键设备,用于接收卫星信号并计算位置。
根据应用需要,选择合适的接收器,包括单频和双频接收器。
双频接收器具有更高的精度和可靠性。
2. 移动设备移动设备通常是智能手机或平板电脑等便携设备,用于收集GNSS接收器输出的数据。
移动设备需要安装相应的数据采集软件。
3. 软件数据采集软件用于控制GNSS接收器和记录位置数据。
一般来说,软件提供了多种功能,包括实时导航、数据记录和数据管理等。
三、数据采集方法实际的GNSS数据采集通常需要经过以下步骤:1. 设置接收器参数在开始数据采集之前,需要设置接收器的参数,包括频率、遥测信息和数据输出格式等。
合理的参数设置可以提高数据质量和准确性。
2. 定位在开始数据采集之前,需要进行初始定位,即计算接收器的大致位置。
定位可以通过卫星搜索功能进行,或者通过人工输入已知位置进行。
3. 数据记录在开始数据采集之后,接收器将不断接收卫星信号并计算位置。
移动设备上的软件会记录位置数据,并根据需要进行实时导航或者离线记录。
4. 数据处理采集到的位置数据需要进行后续的处理。
数据处理可以包括差分校正、滤波和坐标转换等。
差分校正可以提高数据精度,滤波可以降低位置误差,而坐标转换可以将采集到的数据转化为所需的坐标系统。
NMEA-0183标准NMEA‐0183NMEA 0183是美国国家海洋电子协会(National Marine Electronics Association )为海用电子设备制定的标准格式。
目前业已成了GPS导航设备统一的RTCM(Radio Technical Commission for Maritime services)标准协议。
序号命令说明最大帧长1 $GPGGA 全球定位数据 722 $GPGSA 卫星PRN数据 653 $GPGSV 卫星状态信息 2104 $GPRMC 运输定位数据 705 $GPVTG 地面速度信息 346 $GPGLL 大地坐标信息7 $GPZDA UTC时间和日期注:发送次序$PZDA、$GPGGA、$GPGLL、$GPVTG、$GPGSA、$GPGSV*3、$GPRMC协议帧总说明:该协议采用ASCII码,其串行通信默认参数为:波特率=4800bps,数据位=8bit,开始位=1bit,停止位=1bit,无奇偶校验。
帧格式形如:$aaccc,ddd,ddd,…,ddd*hh<CR><LF>1、“$”——帧命令起始位2、aaccc——地址域,前两位为识别符,后三位为语句名3、ddd…ddd——数据4、“*”——校验和前缀5、hh——校验和(check sum),$与*之间所有字符ASCII码的校验和(各字节做异或运算,得到校验和后,再转换16进制格式的ASCII字符。
)6、<CR><LF>——CR(Carriage Return) + LF(Line Feed)帧结束,回车和换行GPGGAGPS固定数据输出语句,这是一帧GPS定位的主要数据,也是使用最广的数据。
$GPGGA,<1>,<2>,<3>,<4>,<5>,<6>,<7>,<8>,<9>,<10>,<11>,<12>,<13>,<14>*<15><CR><LF><1> UTC时间,格式为hhmmss.sss。
gps数据格式标准GPS数据格式标准。
GPS(Global Positioning System)是一种通过卫星定位技术来确定地理位置的系统。
在现代社会中,GPS已经广泛应用于汽车导航、航空航海、地图绘制、移动通信等领域。
为了使不同设备和系统之间能够共享和交换GPS数据,制定了一系列的GPS数据格式标准。
本文将介绍GPS数据格式标准的相关内容,以便读者更好地理解和应用GPS数据。
1. GPS数据格式的基本要素。
GPS数据格式通常包括位置、速度、时间等基本要素。
位置信息通常由经度和纬度表示,速度信息表示物体在空间中的运动速度,时间信息用于记录数据采集的时间点。
此外,GPS数据还可能包括高度、方向、卫星信号强度等附加信息。
这些基本要素构成了GPS数据的核心内容,也是各种GPS数据格式标准的基础。
2. 常见的GPS数据格式标准。
目前,市场上存在多种不同的GPS数据格式标准,如NMEA-0183、GPX、KML等。
NMEA-0183是一种广泛应用的GPS数据格式标准,它定义了一系列ASCII字符格式的数据消息,用于在GPS设备和计算机之间进行数据交换。
GPX (GPS Exchange Format)是一种XML格式的GPS数据标准,它可以方便地在不同的GPS设备和软件之间进行数据共享。
KML(Keyhole Markup Language)是一种用于地理信息数据的XML格式标准,它可以描述地理特征、地图标记、地理信息图层等内容。
3. GPS数据格式标准的应用。
不同的GPS数据格式标准在不同的应用场景中有着各自的优势和适用性。
NMEA-0183格式通常用于传感器和导航设备之间的数据交换,GPX格式适合用于GPS轨迹记录和地图标记的导出和导入,KML格式则常用于地理信息系统(GIS)和在线地图服务中。
通过选择合适的GPS数据格式标准,可以更好地满足不同应用场景下的数据交换和共享需求。
4. GPS数据格式标准的发展趋势。
nmea数据格式解析
NMEA数据格式是一种用于在全球定位系统(GPS)和其他导航设备和设备之间交换信息的标准协议。
NMEA协议定义了一组消息格式,这些消息可以传输有关GPS设备和传感器的信息,如位置、速度、时间和方位角。
NMEA语句格式包括:“$”或“!”作为起始字符,“,”作为域分隔符,“*”后跟着两位校验和数字,最后以回车和换行符号“\r\n”结尾。
每个消息中的数据字段用逗号分隔。
NMEA协议中有多种类型的消息,例如:
1. GGA:Global Positioning System Fix Data,全球定位系统定位数据。
2. RMC:Recommended Minimum Specific GPS/Transit Data,推荐最小特定GPS/传输数据。
3. VTG:Course Over Ground True,地面真方位角。
4. GSA:GPS DOP and Active Satellites,GPS精度因子和活动的卫星。
这些消息包含在ASCII文本中,并以特定的起始字符和格式进行传输。
通过解析NMEA数据格式,我们可以获取有关位置、速度、时间等信息,进而用于导航和其他应用。