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HGNSS常用语句解析

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NMEA数据消息如表1所示。 表1 数据消息 消息包 描述 GPGGA GPS位置信息 GPGLL 地理位置信息-经/纬度 GSA GPGSA为GPS 可用卫星信息 GNGSA-GNSS可用卫星（包含GPS, GLONASS, BeiDou） PRN编号60以上为GLOANSS, 编号100以上为北斗卫星 GPGST GNSS伪距误差统计信息 GPGSV GPS可见卫星信息 GBGSV为北斗可见卫星 GLGSV为GLONASS可见卫星

GPRMC 推荐定位信息 GPRRE 距离残差信息 GPVTG 地面速度信息 GPZDA 时间及日期信息 HPR 时间及姿态信息 PASHR 时间，姿态及误差统计信息信息 PSAT,RTKSTAT 定位天线收星信息 PSAT,ATTSTAT 测向副天线收星信息

1. GPGGA GPGGA消息包含详细的GNSS定位数据, 消息格式为： $GPGGA,HHMMSS.SS,DDMM.MMMM,S,DDDMM.MMMM,S,N,QQ,PP.P,SAAAAA.AA,M,±XXXX.XX,M,SSS,AAAA*CC 消息各组成部分如表2所示。

表2 GPGGA消息响应 字段 描述 hhmmss.ss UTC时间（时分秒格式） ddmm.mmmmm 纬度（度分格式） s 纬度区域：N（北纬） S（南纬） dddmm.mmmmm 经度（度分格式） s 经度区域：E（东经） W（西经）

n GPS定位标识：0=无定位，1=单点定位，2=差分定位(SBAS,DGPS,L-BAND,E-Dif)，4=RTK固定，5=RTK 浮点 qq 用于定位的卫星数目 pp.p HDOP=0.0~9.9 saaaa.aa 天线海拔高度 M 海拔高度单位（米） ±xxxx.xx 海平面分离度 M 海平面分离度单位（米） sss 差分校正时延（秒） aaa 参考站ID *cc 校验和 回车换行符

举例：设置接收机通过端口A，以5Hz的速率输出GGA语句，可以发送指令： $JASC,GPGGA,5,PORTA

2. GPGLL GPGLL消息包含经纬度信息，消息格式为： $GPGLL,DDMM.MMMM,S,DDDMM.MMMM,S,HHMMSS.SS,S*CC 消息各组成部分如表3所示。

表3 GPGLL消息响应 字段 描述 ddmm.mmmmm 纬度（度分格式） s 纬度区域：N（北纬） S（南纬） dddmm.mmmmm 经度（度分格式） s 经度区域：E（东经） W（西经） hhmmss.ss UTC时间（时分秒格式） s 状态：s=A=有效，s=V=无效 *cc 校验和 回车换行符

举例：设置接收机通过端口A，以5Hz的速率输出GLL语句，可以发送指令： $JASC,GPGLL,5,PORTA

3. GSA GSA消息包含GNSS精度因子及当前参与定位计算的卫星信息。无效卫星的数据域为空。GPGSA为GPS参与解算卫星，GNGSA为所有参与解算的卫星包括GPS,GLONASS,BeiDou, 消息格式为： $GPGSA,A,B,CC,DD,EE,FF,GG,HH,II,JJ,KK,MM,NN,OO,P.P,Q.Q,R.R*CC >

消息各组成部分如表4所示。

表4 GPGSA消息响应 字段 描述 a 卫星捕获模式： M=手动转换（2D或3D），A=自动转换（2D或3D） b 定位模式：1=未定位，2=2D定位，3=3D定位 cc ~ oo 用于位置解算的卫星号，未用卫星相应数据域为空 p.p 位置精度因子（PDOP） q.q 水平精度因子（HDOP） r.r 垂向精度因子（VDOP） *cc 校验和 回车换行符

举例：设置接收机通过端口B，以1Hz的速率输出GSA语句，可以发送指令： $JASC,GNGSA,1,PORTB

4. GPGST GPGST消息包含GNSS伪距误差统计信息，消息格式为： $GPGST,HHMMSS.SS,A.A,B.B,C.C,D.D,E.E,F.F,G.G *CC 消息各组成部分如表5所示。

表5 GPGST消息响应 字段 描述 hhmmss.ss UTC时间（时分秒格式） a.a 用于导航计算的伪距标准偏差的均方根值,包括伪距以及差分修正信息 b.b 椭球体长半轴标准偏差（米） c.c 椭球体短半轴标准偏差（米） d.d 椭球体长半轴方位（度） e.e 标准纬度偏差（米） f.f 标准经度偏差（米） g.g 标准高度偏差（米） *cc 校验和 回车换行符

举例：设置接收机通过当前端口，以5Hz的速率输出GST语句，可以发送指令： $JASC,GPGST,5 5. GSV GSV语句包含可见卫星信息，GPGSV为GPS可见卫星信息，GLGSV为GLONASS可见卫星信息，GB无效数据对应空域。消息格式为： $GPGSV,T,M,N,II,EE,AAA,SS,…II,EE,AAA,SS,*CC 消息各组成部分如表6所示。

表6 GPGSV消息响应 字段 描述 t GSV语句总数 m 本句GSV的编号 n 可见卫星的总数 ii 卫星PRN号 ee 卫星仰角（0~90度） aaa 卫星方位角（0~359度） ss 信噪比SNR（dB）+30，ss=0~99 *cc 校验和 回车换行符

举例：设置接收机通过当前端口，以1Hz的速率输出GSV语句，可以发送指令： $JASC,GPGSV,1；$JASC,GLGSV,1； $JASC,GBGSV,1

6. GPRMC GPRMC包含推荐最小定位信息。消息格式为： $GPRMC,HHMMSS.SS,A,DDMM.MMM,N,DDDMM.MMM,W,Z.Z,Y.Y,DDMMYY,D.D,V *CC 消息各组成部分如表7所示。

表7 GPRMC消息响应 字段 描述 hhmmss.ss UTC时间（时分秒格式） a 定位标识：A=有效定位，V=无效定位 ddmm.mmmmm 纬度（度分格式） n 纬度区域：N（北纬） S（南纬） dddmm.mmmmm 经度（度分格式） w 经度区域：E（东经） W（西经） z.z 地面速率（单位-节） y.y 地面航向（以真北为参考基准） ddmmyy UTC日期（年月日格式） d.d 磁偏角（单位-度） v 磁偏角方向：E（东） W（西） *cc 校验和 回车换行符

举例：设置接收机通过端口C，以10Hz的速率输出RMC语句，可以发送指令： $JASC,GPRMC,10,PORTC

7. GPRRE GPRRE指令包含卫星伪距残差和估计定位偏差信息，消息格式为： $GPRRE,N,II,RR…II,RR,HHH.H,VVV.V *CC 消息各组成部分如表8所示。

表8 GPRRE语句 字段 描述 n 用于位置解算的卫星颗数 ii 卫星编号 rr 伪距残差（米） hhh.h 水平位置误差估计（米） vvv.v 垂直位置误差估计（米） *cc 校验和 终止符

举例：设置接收机通过当前端口，以1Hz的速率输出RRE语句，可以发送指令： $JASC,GPRRE,1

8. GPVTG GPVTG指令包含速度和航向信息。消息格式为： $GPVTG,TTT,C,TTT,C,GGG.GG,U,GGG,GG,U*CC 消息响应含义如表9所示。

表9 GPVTG语句 字段 描述 ttt 以真北为参考基准的地面航向（000~359度） c 航向标志位, 通常c=T ttt 以磁北为参考基准的地面航向（000~359度） c 航向标志位, 通常c=M ggg.gg 地面速率（000~999节） u 速率单位, u = N = 海里/小时 ggg.gg 地面速率（000~999公里/小时） u 速率单位, u = K = 公里/小时 *cc 校验和 终止符

举例：设置接收机通过当前端口，以10Hz的速率输出VTG语句，可以发送指令： $JASC,GPVTG,10 9. GPZDA GPZDA语句包含时间信息。消息格式为： $GPZDA,HHMMSS.SS,DD,MM,YYYY,XX,YY*CC 消息响应含义如表10所示。

表10 GPZDA语句 字段 描述 hhmmss.ss UTC时间（时分秒格式） dd 日期, dd = 0~31 mm 月, mm = 1~12 yyyy 年 xx 当地时域描述(小时), xx = -13~13 yy 当地时域描述(分), yy = 0~59 *cc 校验和 终止符

举例：设置接收机通过当前端口，以5Hz的速率输出ZDA语句，可以发送指令： $JASC,GPZDA,5

10. PASHR PASHR语句包含时间和姿态信息。消息格式为： $PASHR,hhmmss.ss,HHH.HH,T,RRR.RR,PPP.PP,heave,rr.rrr,pp.ppp,hh.hhh,QF*CC 消息响应含义如表11所示。

表11 PASHR语句 字段 描述

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GNSS导航定位误差分析

GNSS导航定位误差分析


ds
电离层对相位和码伪距观测值的影响大小（近似）相等，符号相反。
Ne 为电子密度(electrons/m3)且为正值，因此对码伪距的延迟量 g为正 （延迟）、对相位观测值的延迟 p为负（提前）。
3.1 电离层误差(IV)
电离层延迟与总电子含量（TEC）
1）TEC总电子含量（Total Elctron Content）
在天顶方向上的延迟量约为2m，并且随着站星视线天顶距的增加而增 大。对于卫星高度角仅有几度的卫星，GPS信号的电离层延迟可以达到 数m。
一般来讲，对流层延迟与温度、气压、湿度以及GPS天线的位置有关。
3.2 对流层误差(II)
对流层延迟与大气折射
1）折射指数与折射率
折射指数 n （refractive index）
4）提供的卫星轨道精度较差，目前约为 ~ 1 m。
brdc2090.07n
2.1 卫星轨道误差(III)
精密星历
1）主要由IGS （International GNSS Service）提供；
2）以一定的时间间隔给出卫星在空间的三维坐标及其运动
速度，由用户进行内插后求得观测时刻 ti 卫星在空间的位 置及运动速度；
R -- 改正项
测站高H 和卫星天顶距z 的列表函数，可通过插值得到。
3.2 对流层误差(III)（续）
在模型中，可以使用气压、温度、湿度的实测值，或者使用由 标准大气模型得到的值，公式如下：
H0 0m
P0 1013.25mbar
T0 18 C
Rh0 50%
P P0 1 0.000226(H H0 ) 5.225 T T0 0.0065(H H0 )
GNSS复习资料

GNSS复习资料

第一章1、GPS系统组成三大部分：（1）空间部分:GPS卫星星座（21+3）（2）地面控制部分：地面监控系统（一个主控站MCS、三个注入站、五个监测站）（3）用户设备部分：GPS信号接收机2、GPS系统特点：定位精度高、测量时间短、观测站之间无需通视、提供三维坐标、操作简便、全天候作业、功能多，应用广第二章1、卫星定位中两种坐标系统：天球坐标系和地球坐标系2、天球：指以地球质心为中心，半径r为任意长度的一个假想球体。

3、黄道：地球公转的轨道面与天球相交的大圆，即当地球绕太阳公转时，地球上的观测者所见到的太阳在天球上的运动轨迹。

黄道面与赤道面的夹角称为黄赤交角，约º。

4、春分点：指太阳由南向北运动时，黄道与天球赤道的交点。

（当太阳在黄道上从天球南半球向北半球运行时，黄道与天球赤道的交点。

）天球空间直角坐标系与天球球面坐标系5、天球坐标系由天球空间直角坐标系和天球球面坐标系组成。

（1）天球空间直角坐标系的定义：原点位于地球的质心，z轴指向天球的北极Pn，x轴指向春分点，y轴与x、z轴构成右手坐标系。

（2）天球球面坐标系的定义：原点位于地球的质心，赤经为含天轴和春分点的天球子午面与经过天体s的天球子午面之间的交角，赤纬为原点至天体的连线与天球赤道面的夹角，向径r为原点至天体的距离。

6、岁差：由于日月引力及其它天体引力，平北天极以北黄极为中心做一种顺时针圆周运动。

（在日月和其它天体引力对地球隆起部分的作用下，地球在绕太阳运行时，自转轴方向不再保持不变，从而使春分点在黄道上产生缓慢西移，此现象在天文学上称为岁差。

）7、章动：在日月引力等因素的影响下，瞬时北天极将绕瞬时平北天极产生旋转，轨迹大致为椭圆。

这种现象称为章动。

8、地球坐标系有两种表达方式，即空间直角坐标系和大地坐标系。

地心空间直角坐标系的定义:原点与地球质心重合，z轴指向地球北极，x轴指向格林尼治平子午面与赤道的交点E，y轴垂直于xoz平面构成右手坐标系。

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全球导航定位系统具有全球性、全天候、高效率、多功能、高精度的特点。

在用于大地定位时，测站间不要求互相通视，无需造标，不受天气条件影响。

一次观测，可以获得测站点的三维坐标。

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北斗/全球卫星导航系统（GNSS ）接收机导航定位数据输出格式Navigation and positioning data output format forBeiDou/Global Navigation Satellite System(GNSS) receiver2015-10-19 发布 2015-11-01 实施BD 410004—2015BD 410004—2015目 次前言...................................................................................................................................................................... I I 引言.. (III)1 范围 (1)2 规范性引用文件 (1)3 术语和定义、缩略语 (1)3.1 术语和定义 (1)3.2 缩略语 (2)4 要求 (2)4.1 数据传输格式 (2)4.2 数据格式 (3)4.3 数据内容 (16)4.4 通用语句格式 (19)附录A（规范性附录） GNSS标识符 (41)参考文献 (42)BD 410004—2015前言为适应我国北斗卫星导航发展对标准的需要，全国北斗卫星导航标准化技术委员会组织制定“北斗专项标准”，推荐有关方面参考采用。

本标准由中国卫星导航系统管理办公室提出。

本标准由全国北斗卫星导航标准化技术委员会归口。

本标准起草单位：清华大学，北京安华北斗信息技术有限公司，中国卫星导航工程中心，中国航天标准化研究所。

本标准主要起草人：崔晓伟，陆明泉，张嘉怡，李冬航，李洪，姚铮，吴海玲，李作虎，周玉霞。

BD 410004—2015引 言随着卫星导航技术的发展，全球卫星导航系统建设以及服务性能不断改善，GNSS兼容接收机的应用范围也越来越广。