Descrição Protocolo NMEA.

Implementação em Receptores Garmin e GlobalSat

Introdução

A National Marine Electronics Association (NMEA) desenvolveu um protocolo especial para manter a compatibilidade do equipamento marítimo de navegação fabricantes diferentes.. Este protocolo NMEA descreve não apenas os dados obtidos a partir de receptores GPS, mas também medindo sonares, radares, computadores eletrônicos, barômetros e outros dispositivos de navegação usados \u200b\u200bem navios marinhos. A interface de dados da maioria dos receptores GPS portáteis é implementada de acordo com a especificação do NMEA. A maioria dos programas de navegação que fornecem suporte a exibição de dados em tempo real e "entender" o protocolo NMEA. Esses dados contêm medições de navegação GPS completa do receptor - posição, velocidade e tempo. Todas as mensagens NMEA consistem em um conjunto de dados serial separados por vírgulas. Cada mensagem separada não depende dos outros e é completamente "completa". A mensagem NMEA inclui um título, um conjunto de dados fornecidos pelos caracteres ASCII e o campo "CHEXUMMA" para verificar a confiabilidade das informações transmitidas. O cabeçalho das mensagens NMEA padrão consiste em 5 caracteres, dos quais os dois primeiros definem o tipo de mensagem, e os três restantes são o nome. Por exemplo, todas as mensagens do GPS NMEA têm o prefixo "GP". Mensagens que não são descritas na especificação NMEA, mas implementadas em receptores GPS de acordo com as regras gerais, têm o prefixo "p", complementado com três símbolos, exclusivos para cada empresa. Por exemplo, as mensagens "próprias" nmea garmin têm o prefixo "Pgrm", Magellan - "PMGN" Cada mensagem NMEA começa com "$" termina "\\ n" ("Tradução de" "Tradução") e não pode ter mais de 80 caracteres. Todos os dados estão contidos em uma linha e separados entre si. A informação é apresentada na forma de texto ASCII e não requer decodificação especial. Se os dados não se encaixam nos 80 caracteres selecionados, eles estão "quebrados" em várias mensagens NMEAs. Tal formato permite que você não limite a precisão e número de caracteres em campos de dados separados. Por exemplo, partes fracionadas Os valores de coordenadas podem ser representados por 3 ou 4 sinais decimais, mas isso não deve afetar o software do software que aloca os dados necessários da mensagem pelo número do campo. No final de cada NMEA, a mensagem contém o campo "CHEXUMMA" separado do símbolo "*" de dados. Se necessário, ele pode ser usado para verificar a integridade e confiabilidade de cada mensagem recebida. O protocolo NMEA suporta não apenas a saída, mas também mensagens recebidas com as quais, por exemplo, você pode atualizar ou adicionar waypoint da rota. Essas mensagens devem ser formadas em estrita conformidade com o formato NMEA, caso contrário, eles simplesmente ignorarão o receptor GPS. Vale a pena notar que nem todos os programas de navegação e modelos de receptores suportam este modo, como os protocolos de marca de fabricantes - Garmin, Magellan, etc. são usados \u200b\u200bpara carregar pontos e rotas. A partir do momento da criação, o NMEA Protocol sofreu várias modificações associadas ao adicionar novos campos e mensagens. A versão atual que a maioria dos receptores suportam é a versão 2.3, embora a descrição da nova versão 3.0 já tenha sido publicada. A especificação da mensagem NMEA completa está ausente no acesso gratuito e não pode ser descarregada oficialmente em formato eletrônico, suas seções separadas, a descrição geral do protocolo NMEA e as mensagens mais populares podem ser encontradas na Internet. Você pode comprar oficialmente a documentação do NMEA no site http://www.nmea.org/.

Lista de mensagens

O protocolo NMEA descreve uma grande lista de várias mensagens das quais você pode selecionar duas dúzias de mensagens que são ativamente usadas no equipamento de navegação. Devido à grande popularidade e apresentação de dados simples, o protocolo NMEA achou o uso de não apenas equipamentos marinhos, mas também em receptores Geodésicos, domésticos e aviação GPS.

AAM - Chegada no ponto de viagem

Alm - Dados Almanaac

APA - Dados do Autopilot "A"

APB - Dados do AutoPilot "B"

BOD - Azimute ao destino

DTM - Datum usado

GGA - Informações sobre a solução fixa

Gll - latitude e longitude dos dados

GSA - Informações gerais sobre satélites

GSV - Informações detalhadas sobre satélites

Msk - receptor de base de gerenciamento de transferência

MSS - Status do Receptor Base

RTE - VTG Informação de rota - movimento e vetor de velocidade

Wcv - dados de velocidade perto do waypoint

WPL - Dados do ponto de viagem

XTC - desvio de erro da faixa

XTE - desvio de erro medido da faixa

Ztg - tempo UTC e tempo restante antes de chegar ao destino

ZDA - data e hora.

Algumas das mensagens NMEA podem conter os mesmos campos de dados ou contêm totalmente outros dados menores de dados, mensagens NMEAs.

GGA - informações fixas de solução.

A mensagem NMEA mais popular e mais usada com informações sobre a solução fixa atual é coordenadas horizontais, o valor de altura, o número de satélites utilizados e o tipo de solução.

$ Gpgga, 123519,4807.038, n, 01131.000, e, 1.08.0.9.545.4, m, 46,9, m, * 47

Gga - nmea sungwalk

123519 - Time 12:35:19

4807.038, n - latitude, 48 graus 7.038 minutos da latitude do norte

01131.000, e - Longitude, 11 graus 31.000 minutos de longitude oriental

1 - Solução do tipo, solução autônoma

08 - Número de satélites utilizados

0.9 - fator geométrico, HDOP

545.4, M - Altura acima do nível do mar em metros

46,9, m - Altura do geóide sobre o EllipSóide WGS 84

[Field vazio] - O tempo passou desde a última alteração DGPS. Preenchido ao ativar o modo DGPS

[Campo vazio] - o número de identificação da estação base. Preenchido quando ativado pelo modo DGPS.

GSA - informações gerais Sobre satélites.

Esta mensagem NMEA contém uma lista de satélites usados \u200b\u200bna posição da posição e os valores dos fatores geométricos de DOLDs, que determinam a precisão da contagem de posição. Os parâmetros do DOP são determinados pelo arranjo geométrico de satélites no céu. Quanto melhor "distribuído" nos satélites do céu, menos dop e melhor a precisão da posição. O valor mínimo de PDOP (\u003d 1) corresponde à situação quando um satélite é estritamente sobre o usuário, enquanto os outros 3 são distribuídos uniformemente ao redor no nível do horizonte. O valor do PDOP é calculado como raiz quadrada Da soma dos quadrados de HDOP e VDOP.

$ GPGSA, A, 3,04,05,09,12,24,2,5,1.1,1 * 39

GSA - Título Nmea

A - Tipo de seleção entre soluções 2D e 3D, automático (A-Auto, M Manual)

3 - Tipo de solução, decisão 3D (1 - sem solução, solução 2 - 2D, 3 - decisão 3D)

04.05 ... - Códigos PRN usados \u200b\u200bna posição de contagem de satélites (12 campos)

2.5 - Fator geométrico espacial, PDOP

1.3 - Fator geométrico horizontal, HDOP

2.1 - Fator geométrico vertical, VDOP

GSV - Informações detalhadas sobre satélites

Esta mensagem NMEA contém informações detalhadas para todos os navegadores GPS rastreados. Com base no limite de 80 caracteres como parte de um NMEA, os dados podem ser transmitidos apenas para 4-satélite. Consequentemente, para 12 satélites, são necessárias 3 mensagens GSV. O campo SNR (sinal para a ração de ruído) contém os valores dos níveis recebidos de satélites, sinais de navegação. Teoricamente, seu valor pode variar de 0 a 99 e é medido em DB. De fato, o nível do sinal reside na faixa de 25 ... 35 dB. Vale a pena notar aqui que este parâmetro não é absoluto e não é adequado para comparar a sensibilidade dos receptores modelos diferentes. e fabricantes. Nos navegadores GPS, vários algoritmos para calcular o nível do sinal recebido podem ser usados, o que leva a resultados diferentes com um igual grau de sensibilidade dos receptores. Para cada satélite GPS visível, um conjunto de informações é transmitido, incluindo nível de sinal, ângulo de elevação e azimute de satélite. O número desses "conjuntos" é determinado pelo número total de satélites visíveis, cujo valor é transmitido em um campo separado.

$ Gpgsv, 2,1,08,01,40,083,46,02,17,308,41,12,07,344,39,14,22,2228,45 * 75

GSV - Título Nmea

2 - O número de mensagens GSV no pacote

1 - Número da mensagem no pacote (de 1 a 3)

08 - O número de satélites visíveis

01 - Número de satélite

40 - Ângulo de elevação, em graus

083 - Azimute em graus

46 - SNR, nível de sinal

Esta mensagem NMEA contém todos os conjuntos de dados chamados "PVT". "Pvt" é um corte geralmente aceito de "posição, velocidade, tempo" (posição, velocidade, tempo).

$ GPrmc, 123519, A, 4807.038, n, 01131.000, e, 022.4.084.4.230394.003.1, w * 6a

RMC - Título Nmea

123419 - Tempo UTC, 12:34:59

Um - status (ativador, v-ignore)

4807.038, n - latitude, 48 graus 07.038 minutos da latitude do norte

01131.000, e - Longitude, 11 graus 31.000 minutos de longitude oriental

022.4 - Velocidade, em nós

003.1, W - variações magnéticas

Gll - latitude e longitude dos dados

NMEA mensagem com o valor das coordenadas de latitude e longitude, e o tempo em que esta solução foi calculada.

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

Gll - cabeçalho nmea

4916.46, n - latitude, 49 graus 16,45 minutos da latitude do norte

12311.12, W-Longitude, 123 graus 11.12 minutos da longitude ocidental

225444 - Tempo de travamento na escala de tempo de UTC, 22:54:44

OOD - azimuth ao destino

Esta mensagem NMEA indica azimute para o ponto de destino no modo de navegação.

$ Gpbod, 045., t, 023., m, dest, start * 01

BOD - Título Nmea

045., T - Direção verdadeira ao ponto

023., m - direção magnética para apontar

Dest - Número de identificação do endpoint

Início - Número de identificação do ponto de partida

$ GPRMB, A, 0,66, L, 003,004.4917.24, N, 12309.57, W, 001.3.052.5.000.5, v * 20

RMB - Título Nmea

A - Tipo de Dados, (A - Ativo, V - Ignore)

0,66, L - desvio da pista. O parâmetro é definido em milhas marinhas. (L -vlevo, r-direita)

003 - Número de identificação do ponto de partida

004 - Número de identificação do ponto final

4917.24, N - valor da latitude do ponto final, 49 graus 17,24 minutos da latitude do norte

12309.57, W - o valor da longitude do ponto final, 123 graus 09.57 minutos da longitude ocidental

001.3 - Distância até o ponto, em milhas marinhas

000.5 - Velocidade, em nós

V - Informações sobre a chegada (e - chegada, v - o ponto ainda não foi alcançado)

RTE - Informações de rota

Nmea Message Rte exibe uma lista de pontos de viagem da rota ativa. Existem dois tipos de mensagens RTE. No primeiro caso, todos os pontos de rota são exibidos. No segundo, apenas a lista de pontos remanescentes que ainda precisam ser visitados ao se mover ao longo da rota. Considerando que o protocolo NMEA tem um limite no qual o comprimento da mensagem não deve exceder 80 caracteres, a mensagem RTE pode consistir em várias linhas.

$ GPRTE, 2,1, C, 0, W3iwi, Drivwy, 32-29,32BKLD, 32-I95,32-US1, BW-32, BW-198 * 69

Título de Rte - Nmea

2 - Total de mensagens para exibir uma lista de dados completos

1 - número da mensagem de lista Geral

c - Tipo Rte Mensagens (C - Lista completa de pontos de rota, W - Lista de pontos que ainda precisam ser visitados)

0 - Identificador de rota

W3iwi, drivwy, .. - Lista de waypoints

Características Garmin.

Os receptores de Garmin suportam a maioria das mensagens NMEA contendo medições GPS, coordenadas e tempo - GGA, GLL, GSA, GSV, RMC. Bem como mensagens de navegação - RMB, BOD

Para exibir essas mensagens, é necessário alterar a interface com "Garmin" para as configurações do receptor para "NMEA" e é possível definir a velocidade desejada. A mesma velocidade deve ser instalada no programa de navegação nas configurações da porta serial para a qual o navegador está conectado.

Infelizmente, os receptores USB não suportam o protocolo NMEA, limitando suas configurações apenas pelo protocolo Garmin

Para exibir informações entrando na porta serial do computador, você pode usar o terminal programa do Windows.ou um dos programas de navegação que suportam essa possibilidade.

Abaixo está uma lista de mensagens do receptor NMEA GARMIN EMAP, que estão contidas na composição de uma época.

$ GPrmc, 135412, A, 5522.8973, n, 0,0710.1401, 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, 3,1,11,02,15,267,95,0,11,085,45,04,05,236,00,08,39,233,00 * 77

$ GPGSV, 3,2,21,12,12,32,308,917,13,17,11,23,31,111,38 * 77

$ Gpgsv, 3,3,11,24,09,348,00,25,66,077,44,27,69,229,00 * 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

Além das mensagens padrão NMEA, os receptores Garmin implementa seu próprio conjunto de mensagens, cada um dos quais no cabeçalho contém o prefixo "grm", o identificador "M" ou "z", que define o tipo de dados e um caractere para o título.

PGRME - Avaliação de erros de posicionamento

$ Pgrme, 15.0, M, 45.0, M, 25,0, M * 1C

15.0, M - Avaliação do erro de posicionamento horizontal, em metros

45.0, M - Avaliação do erro vertical, em metros

25.0, M - Erro de posicionamento esférico equivalente

Pgrmz - medições de altura

$ Pgrmz, 93, F, 3 * 21

93, F - valor de altura, libras

3 - condições de medição de posição (2 - altura definida pelo usuário,

3 - Altura calculada pelo GPS)

Pgrmm - Datum atual

$ Pgrmm, NAD27 Canadá * 2F

NAD27 Canadá - o nome do atual datum horizontal

Características Sirf.

Os chips Sirf GPS são usados \u200b\u200bem vários equipamentos de navegação GPS, variando de placas comuns, terminando com portátil e automóvel Navegador GPS.. Mas, ao contrário dos navegadores, eles só suportam as mensagens NMEA associadas às medições GPS, posição e cálculo de tempo - GGA, GLL, GSA, GSV, RMC, VTG, ZDA.

"Sirf" também suporta várias mensagens de NMEA "recebidas" destinadas à configuração e configuração de vários parâmetros. Além disso, o "SIRF" é implementado seu próprio protocolo binário que permite alterar muito mais configurações. Essas 5 mensagens de NMEA "" recebidas "de acordo com as regras começam com o prefixo $ PSFR. Todas as mensagens contêm um conjunto de dados fixo e terminam com o símbolo "\\ n".

Para configurar os parâmetros do SIRF, o programa especial do SIRFTECH é usado. Definindo os parâmetros NMEA A mensagem é realizada em um item de menu separado.

$ Gpgga, 100643.000,5522.9036, n, 03710.1282, e, 1,07,1,6,209,9, m, 14,9, m, 0000 * 52

$ GPGSA, A, 3,31,01,23,20,11,30,18,2,1,6,1.4 * 35

$ Gpgsv, 3,1,12,20,88,187,41,01,49,067,46,23,46,238,575,31,45,073,50 * 7b

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

$ Gpgsv, 3,3,12,30,10,026,33,14,05,063,22,05,04,007,25,25,03,195, * 7F

$ GPrmc, 100643.000, A, 5522.9036, n, 03710.1282, E, 0.16.199.11.200507, * 0d

Como pode ser visto a partir do exemplo acima, as configurações de "fábrica" \u200b\u200bcontêm um número menor de mensagens NMEA em comparação com as configurações da Garmin. Se necessário, este conjunto pode ser expandido definindo o período nas mensagens NMEAs ausentes.

$ Gpgga, 100833.000,552.9076, 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, 3,31,01,23,20,11,30,17,2,1,1.3,6 * 31

$ Gpgsv, 3,1,12,20,88,180,43,01,49,067,47,23,47,238,47,23,47.238,45,31,45,072,49 * 77

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

$ Gpgsv, 3,3,12,30,10,025,6,14,04,064,22,25,04,195,05,04,008,21,1 * 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, 100834.000,20,25,2007, * 5A

PSFR100, PSFR102 - Configuração de portas seriais

Número da mensagem NMEA 100 Usado para instalar a porta A, Mensagem 102 - A mensagem da porta V. 100 tem um campo adicional que permite alternar a interface para o protocolo binário SIRF.

Assim, há um comando no protocolo binário que alterna a porta de volta para o formato NMEA. Antes de mudar para o protocolo binário, é necessário entender se o programa continuará a restaurar o protocolo NMEA.

$ Psrf100,0,9600,8,1,0 * 0c

$ Psrf102,9600,8,9,0 * 3C

PSRF100 - Título NMEA

0 - Um parâmetro indicando o que o protocolo de modo (0-SIRF, 1-NMEA) foi alterado

9600 - Velocidade do Porto (4800, 9600, 19200, 38400)

8 - bits de dados (7, 8)

1 - Parar bits (0,1)

0 - Emparelhado (0 - Não, 1 ímpar, 2-par)

PSFR101, PSFR104 - Inicialização de parâmetros do receptor

Mensagens NMEAs sob números 101 e 104 são projetadas para inicializar os parâmetros destinados à recepção GPS. A definição desses parâmetros pode acelerar o tempo de captura dos satélites GPS. Mensagem 101 Define coordenadas atuais no formato XYZ, mensagem 104 - no formato BLH (longitude, latitude).

$ Psrf101, -2686700, -4304200,3851624,95000,497260,921,12,3 * 22

$ Psrf104,37.3875111, -121.97232,0,95000,237759,922,12,3 * 3a

PSRF101 - Título NMEA

37.3875111 - Latitude em graus

121.97232 - Longitude em graus

0 - altura, metros

95000 - Deslocamento do relógio

237759 - Tempo GPS, segundos

922 - Número da semana de GPS

12 - Número de canais

3 - Tipo de inicialização de dados (1 - Hot Start, 2 - Inicialização Quente, 3 - Inicialização de Dados, 4 - Início Cold Com Limpeza Completa de Dados, 8 - Começa a frio com a restauração de configurações de fábrica)

PSFR103 - Configuração de geração de geração NMEA

Esta mensagem NMEA permite que você instale ou solicite um período de geração de cada mensagem NMEA "de saída".

$ Psrf103,05,00,01,01 * 20

PSRF103 - Título NMEA

05 - Nome da mensagem

01 - Período, em segundos (0-255)

01 - Disponibilidade de Chexum (0- Sim, 1 - Não)

Resultados do experimento

Em termos de satélites normais, o receptor Garmin Emap emite o seguinte conjunto de mensagens NMEA:

$ GPRMC, 104644, A, 5522.8965, N, 0,0710.1389, E, 0.0.0.0.0.200507,9.3, E, A * 16

$ GPRMB, A, A, A * 0B

$ GpggA, 104644.5522.8965, n, 03710.1389, E, 1,07,2.186,6, M, 15.8, M, * 44

$ GPGSA, A, 3,01,04,13,16,20,23,31,2.1,1,17,35

$ Gpgsv, 3,1,10,01,34,070,48,04,28,315,40,11,18,190,00,13,32,249,41 * 7e

$ Gpgsv, 3,2,127,16,11,111,40,20,68,142,50,23,64,247,49,25,21,196,00 * 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

A partir da análise das mensagens, é claro que nos satélites do receptor atual 10 (GSV) são monitorados, dos quais 7 (GGA) são usados \u200b\u200bna contagem de posição. Erro de posicionamento horizontal ao mesmo tempo é igual a 6 metros (RME) e indicador de solução - 1 (GGA)

Se você criar as condições em que o sinal GPS não será aceito, as mensagens GGA conterão campos "vazios" e o indicador do tipo de solução receberá valor 0 (GGA)

$ GpggA, 0,00, m, m, * 66

$ GPGSA, A, 1 ,, * 1E

No modo "normal" da mensagem RMB e BP, contém campos vazios. Depois que o Waypoint "Road" foi escolhido como destino do ponto final, esses campos eram dados "preenchidos". Como segue a análise da análise, a distância até o ponto é de 1,620 milhas, o azimute do movimento é de 6,3 graus (BOD). Ao mesmo tempo, o azimute de mensagens do BP e RMB difere em 0,1 graus.

$ GPRMB, A, 0.00, R, Road, 5524.501, N, 03710.445, E, 1.6206.4, V, A * 59

$ GPBOD, 6,3, T, 357.0, M, Road, * 74

Depois que a rota "Home" foi selecionada para navegar na lista de mensagens RTE, uma lista de pontos de rota anexados. E na mensagem RMV - os números de identificação do ponto inicial e final (próximo) da rota.

$ Gprte, 1,1, C, Casa, Sloboda, Ierusalim, Institut * 01

$ GPRMB, A, 9,99, R, Slobod, Ierusal, 5555.237, N 03649.976, E, 34.346.340.6, v, A * 1F

Conclusão

Na maioria dos casos, o usuário não precisa, e não é interessante saber quais dados e quais os campos são transmitidos. A maioria dos programas de navegação "desmonta" mensagens NMEA e representá-las em forma de fácil utilização - gráficos, esquemas, tabelas, etc.

De particular interesse são mensagens NMEA para usuários que gostariam de realizar dados GPS, calcular as estimativas das medições obtidas ou analisar o comportamento dos receptores de navegação em várias condições. Há vários programas com os quais você pode resolver essas tarefas.

Mas ainda assim, para uma análise profunda dos dados do GPS, o formato NMEA não é pretendido, uma vez que não contém as chamadas medições "cruas" - pseudodalidade, fases, Doppler. Cada fabricante de equipamentos de navegação tem seu próprio protocolo "aberto" ou "fechado" que exibe essas informações.

O NMEA é um formato simples e compreensível que permite não apenas garantir a troca de dados entre os receptores de GPS e programas de navegação, mas também dá aos usuários uma ideia dos princípios do equipamento de navegação por satélite.

Atenção!

Um artigo do site é usado como material de origem. Portal GPS."

Nmea 0183. (a partir de " Associação Nacional de Eletrônica Marinha") - Padrão Definindo o protocolo de comunicação textual do equipamento marítimo (como regra, navegação) (ou equipamento usado em trens). Tornou-se especialmente popular em conexão com a disseminação de receptores GPS usando este padrão.

Vista geral de linhas em nmea 0183

• o símbolo "$" ou "!" (Hex 24 ou HEX 21)
• Identificador de mensagem de 5 letras. As duas primeiras letras - o identificador de origem da mensagem, as três letras a seguir - o identificador de formato de mensagem, de acordo com o protocolo NMEA 0183 de uma versão específica.
• lista de dados (letras, números e pontos) separados por vírgulas. Se algum dado estiver faltando lado de dentro Linhas, vírgulas ainda estão definidas (por exemplo, ","). Alguns campos no fim Linhas podem estar ausentes.
• símbolo "*".
• xOR de oito bits de todos os personagens (incluindo "", e "^") na linha entre "$" e "*" dado a dois símbolos ASCII na maiúscula para a submissão de 16 ricos (0- 9, AF).
• (Hex 0D, hex 0a).

O comprimento máximo da mensagem é limitado a 82 caracteres (NMEA 0183 REV 3.0)

O padrão descreve mais de 250 identificadores de sequência NMEA. O padrão determina a taxa de troca de dados de 4800 cargos. (Para velocidades de 38400 baud e acima, há um padrão avançado NMEA-0183-HS).

O padrão permite adicionar seus próprios identificadores de seqüência, que é frequentemente usado pelos fabricantes de transmissão para maiores informações Sobre a operação do dispositivo.

String RMC (exemplo privado)

$ GPrmc, hhmmss.sss, a, ggmm.mm, p, gggmm.mm, j, v.v, b.b, ddmyy, x.x, n, m * hh

Campos:

• "GP" - identificador de origem; No exemplo acima, é GPS, "GL" - Glonass, "GA" - Galileo, "GN" - Glonass + GPS, etc.
• RMC - "Sentença mínima recomendada C"
• "Hhmmss.sss" - a hora localização do tempo coordenado mundial UTC: "HH" - Relógio, "mm" - minutos, "ss.sss" - segundos. O comprimento da parte fracionária de segundos varia. Os principais zeros não são baixados.
• "A" - Status: "A" - Dados é confiável, "V" não é confiável.
• "GGMM.mm" - latitude. 2 dígitos de graus ("GG"), 2 dígitos de minutos inteiros, ponto e parte fracionária de minutos de comprimento variável. Os principais zeros não são baixados.
• "P" - "n" para o norte ou "S" para a latitude do sul.
• "GGGMM.mm" - Longitude. 3 dígitos de graus ("ggg"), 2 dígitos de inteiros, ponto e parte fracionária do comprimento variável. Os principais zeros não são baixados.
• "J" - "e" para leste ou "w" para a longitude ocidental.
• "V.V" é um componente horizontal da velocidade em relação à terra em nós. Número de ponto flutuante. Partes inteiras e fracionárias do comprimento variável.
• "B.B" é um ângulo de caminho (direção de velocidade) em graus. Número de ponto flutuante. Partes inteiras e fracionárias do comprimento variável. O valor de 0 corresponde ao movimento para o norte, 90 - East, 180 - Sul, 270 - Oeste.
• "DDMMYY" - Data: dia do mês, mês, os últimos 2 dígitos do ano (os zeros à esquerda são obrigatórios).
• "X.x" - declínio magnético em graus (muitas vezes ausentes), calculado em algum modelo. Número de ponto flutuante. Partes inteiras e fracionárias do comprimento variável.
• "N" - A direção do declínio magnético: Para obter um curso magnético, a declinação magnética é necessária "E" - subtraia, "W" - adicione ao curso verdadeiro.
• "M" é o indicador de modo: "A" - Autônomo, "D" - diferencial, "E" - aproximação, "N" - dados não confiáveis \u200b\u200b(muitas vezes ausentes, este campo está faltando em versões antigas do NMEA).
• "HH" - verifique a soma.
• - Byte é 0x0d.
• - Byte é 0x0a.

Exemplos da string RMC

Exemplo 1.

$ GPRMC, 125504.049, A, 5542.2389, N, 03741.6063, E, 0,06,25.82.200906, * 17

Campos:

• 12 horas 55 minutos 4.049 segundos UTC
• "A" - confiável
• latitude 55 ° 42.2389 ", norte
• longitude 37 ° 41.6063 ", Oriental
• velocidade 0,06 nós

Estação de rádio VHF portátil do rio

Outras estações Viev.

Receptores Navtex.

RLO / SART.

Estações estacionárias VHF.

• Estações do mar
• Estações do Rio
• Outras

Equipamento de rádio marinho - equipamentos destinados à proteção da vida humana no mar, garantindo a segurança da navegação, a gestão do trabalho da frota e a transferência de correspondência pública e privada. Para o uso eficiente de equipamentos de rádio nos tribunais, é necessário conhecer seus princípios de construção, especificações e características de operação. Dependendo da área de natação no equipamento de rádio marítimo, vários requisitos são apresentados.

A1 - Na zona das estações costeiras de umBL-Radiotelefone usando tsive.
A2 - Na gama de estações PV-Radiotelefone usando o Tsill, excluindo a área A1.
A3 - Na área dos satélites da Inmarsat, excluindo áreas A1 e A2.
A4 - fora dos distritos de A1, A2, A3.
Assim, o equipamento de rádio na embarcação consiste em três complexos: o equipamento da faixa de VHF, o equipamento da banda PV / KV e a estação da terra (NWs) do sistema Inmarsat. Independentemente das áreas de mergulho, cada navio deve ser instalado: Instalação de rádio VHF, RPL (Radar Beacon-Respondent), Receptor Navtex, ARB (rádio de emergência), estações de rádio de vapor de emergência portátil.

O equipamento de rádio na embarcação deve atender aos requisitos do GMDD, especificado nas regras RMRS (registro marítimo russo do frete) e RDR (registro do rio russo). Cada navio deve ser colocado uma fonte de energia sobressalente, com que equipamentos de rádio podem fornecer uma conexão com uma angústia em caso de desagregação ou dano às fontes de energia principais e de emergência. Ao passar de uma fonte de energia para outra, o alarme de luz e som deve ser acionado. A manutenção é fornecida ao equipamento de trabalho e reparo, que realiza os seguintes procedimentos: Entrega ao site de instalação, armazenamento (se necessário) e instalação. Todos esses estágios devem ser realizados de acordo com as instruções da documentação técnica.

A qualidade do equipamento de rádio é uma totalidade de indicadores que determinam sua conformidade com os atuais requisitos da ciência e tecnologia. Os indicadores da qualidade do dispositivo incluem confiabilidade, características operacionais, custo-efetividade, segurança, design, etc. Muitos indicadores têm um significado numérico e, em essência, determinam a eficácia do uso de qualquer equipamento na embarcação.

Em navios com deslocamento acima de 500 r.t. Deve haver pelo menos três estações portáteis de VHD e dois entrevistados de radar. Em navios com deslocamento de 300 a 500 r.t. - Duas estações e 1 RLO. Também é recomendado para equipar embarcações para receber fac-símile.

No catálogo dos produtos da empresa, você pode se familiarizar com vários modelos E as marcas de fabricantes globais de equipamentos de rádio e fazem a ordem necessária.

NAVEGAÇÃO

• Bússolas giroscópicas
• Compastes magnéticas
• Cardplotters.
• Lagi.
• Meteeradores
• Receptores GPSS GPS / Glonass
• Estações de radar
• Rebatores
• Scdvp (bnwas)
• Gravadores de dados RDR / U-RDR
• Sistema de identificação automática (AIS)
• Sinais de som externos recebem sistemas
• Sonora
• Compasso de satélite
• Echootot.
• Autódio
• Cartografia eletrônica.

Conexão por satélite

• Fleetbroadband.
• Inmarsat Lrit, SSAS (ACDD, SSOO)
• Irídio (Irídio)
• Televisão por satélite
• Terminais BGAN.
• Terminais vsat.

As comunicações por satélite no mar é atualmente um meio importante da mensagem com a costa. Os satélites de vários operadores criam uma grande cobertura da superfície da Terra, que fornece comunicação de qualquer ponto do mundo.

Em navios, comunidades de classificação aplicadas, usadas conforme necessário para instalar equipamento de satélite, bem como adicional. Em pequenos navios, barcos, iates, equipamento de satélite é usado a critério dos proprietários e principalmente para acessar a Internet.

Tipos de equipamento:

Inmarsat Lrits, SSAS Terminais (OSD, SSOO) são equipamentos de satélite marinha, obrigatórios para instalação em passageiros, comerciais e cargas com áreas de navegação A2, A3, A4.
- Sistema de alerta de segurança do navio - permite que você envie um alarme oculto em caso de ataque ao navio. ACDD ou Lrit é um sistema de identificação de navios e rastreá-los à distância.
- Terminais de fleetbroadband - este equipamento do sistema marítimo comunicações por satéliteDando acesso à Internet de banda larga fornecendo satélite comunicação por telefone, Transferir mensagens SMS.
- VSAT - equipamentos que fornecem transmissão de dados de alta velocidade através de internet via satéliteIsso permite que você organize até mesmo videoconferência a bordo.

Além disso, para esses propósitos, os terminais da BGAN são usados, diferindo do equipamento FBB e da compactação, da mobilidade e da velocidade da comunicação do VSAT.
Do equipamento marinho satélite de alta qualidade em navios: Estação de serviço via satélite, antena de recepção de sinal e, para áreas de vela de longo alcance e telefones que funcionam através de sistemas de comunicações via satélite de operadores como Iridium, Inmarsat e Thuraya.

AUTOMAÇÃO

• Krenômetros
• Navis Automation Systems.
• Sistemas de automação praxis.
• Sistemas de automação MPS.
• Sistemas de controle de consumo de combustível
• Sensores.
• Sistemas de automação Abs.
• Rolo de sistemas de automação

1. Serviço, Serviço e Reparação de Envio Eletricidade:
- Automação de sistemas controle remoto motores principais;
- Automação de usinas de energia;
- Reparação e configuração de sistemas GEU;
- Reparação, comissionamento e teste de automação e alarmes de alerta de emergência Motores principais (Wartsila, Man, MAK, SKL);
- Reparação, comissionamento e teste de Automação e Alarme de Emergência Auxiliar e Geradores Diesel de Emergência (Volvo Penta, Scania, Deutz, Cat).

2. Serviço, serviço e reparação de equipamentos elétricos de sistemas públicos gerais:
- Reparação, ajuste de dispositivos de direção e automação de regras automáticas;
- Reparação, comissionamento, cheque abrangente de sistemas de alarme de incêndio;
- Automação de equipamentos de caldeira;
- Automação de sistemas de preparação de combustível;
- Automação de sistemas de tratamento de água;
- Automação de sistemas de tratamento de águas residuais.

3. Serviço, serviço e reparação de equipamentos elétricos de mecanismos de convés.

4. Desenvolvimento e coordenação da documentação do projeto para a modernização e a remodelação de sistemas de automação de embarcações.

5. Capital, reparação média e corrente de motores elétricos e geradores de qualquer poder. Reparação e configuração do sistema de excitação do gerador, configurando a operação paralela dos geradores.

ALÉM DISSO

• Fone de ouvido e tubos
• Hidrostatia
• Peças sobressalentes para KVU
• Zip para gyrocompassas
• Zip para Typhonov.
• Magnetron.
• Conversores e distribuidores
• Sistemas de comunicação escaretable.
• Sistemas de segurança contra incêndio
• Displays de navios e PCs
• Navio Tiffons.
• Elementos de poder (AKB)
• Suprimentos de energia
• Blocos adicionais

Eu tive a necessidade de testar o aplicativo usando os dados do GNSS usando o protocolo NMEA. Foi devido ao fato de que ele trabalhou no projeto do Programa de Navegação aeronaves, teste no ar é caro naturalmente, na terra, montar o carro com um receptor GNSS não é particularmente conveniente, então eu queria sentar à mesa para Ter sobre os dados do protocolo de porta NMEA paralela virtual do equipamento supostamente em movimento. No começo, eu estava procurando por um software diferente pensamento, encontrarei algo adequado, mas a maioria dos pagos e controle da emulação de dados não é totalmente conveniente, embora quase todos os parâmetros do padrão NMEA sejam emulados. Mas eu precisava de algo simples emulante coordenadas, a velocidade, em princípio, não foi necessária mais e controle mais conveniente e lógico. Então eu tive que escrever a aplicação desse tipo em C #.

Fly_nmea.

NMEA ("National Marine Electronics Association") - O nome completo "NMEA 0183" - o texto do protocolo de comunicação marítimo (como regra, navegação) equipamentos entre si.
Os dados são transmitidos como propostas. O formato das propostas é o seguinte:
$ Aaaaa [,<данные> ] * Hh Onde:
$ - a proposta começa símbolo (código 24h);
AAAAA - Endereço de cinco caracteres (nome) de frases;
[, <данные> ] - Lista de campos de dados separados por vírgulas (código 2SH);
* - assinar da soma de verificação (código 2ah);
HH - soma de verificação.

Frases de exemplo:
Dados de definição GGA - GPS
Tempo e dados relacionados à observação.
$ Gpgga, hhmmss.sss, lll.ll, a, yyyy.yy, a, x, xx, x.x, x.x, m, x.x, m, x.x, xxx * hh

Eu precisava imitar quatro linhas:

• Gll - coordenadas de localização
• GSV - satélites visíveis
• RMC - Recomendado GPS mínimo e conjunto de dados glonass
• GSA - O fator de deterioração de precisão usado para navegar por satélites

Emulação é organizada na seguinte ordem:

• nós definimos as coordenadas iniciais no sistema WGS-84
• em seguida, vá para uma projeção plana, como um mercador (para converter as coordenadas que usei uma biblioteca pronta em c #)
• conhecendo as coordenadas planas x, y, eu implementamos a física do movimento da aeronave por parâmetros variáveis \u200b\u200batravés de interface gráfica, como: rolo, pitch, velocidade
• conversamos coordenadas planas nas coordenadas B, L, H System WGS-84
• nós formamos um pacote de mensagens padrão NMEA das quatro linhas necessárias.
• enviá-los para a porta paralela virtual

Fly_nmea + sensor do Android

Para testes mais convenientes, ainda ajustei a recepção de dados com sensores Android (ângulos de inclinação). Android no UDP envia duas linhas do tipo:

• "Ângulo: \\ T236.04152 \\ T-1.0 \\ T-3.0"
• "ACC: \\ T-0.46309182 \\ T-0.14982383 \\ T-10.56939"

Na aplicação da emulação, aceito e com base nos ângulos de inclinação, alterando os parâmetros:

• Tom

No aplicativo de emulação, você pode alternar do controle através da interface do programa no sensor do Android.

Conectar fly_nmea.

Para emular portas COM, outro emulador de portas seriais virtuais será útil, você precisará configurar a conexão de duas portas COM Virtual, por exemplo: COM1<-> O programa COM6 e Fly_nmea enviará dados para o com6 e, no programa COM1, utilizando o protocolo NMEA, os levará.

Conclusão

Em geral, passei mais tempo para procurar por esse software e não encontrar que eu satisfaria completamente mais rápido escrevendo isso. Pelo projeto em que trabalhei, também consegui conectar totalmente o emulador a programas que entendam o protocolo NMEA como: 2GIS e SAS Planet.

Sensor Flynmea e Android (projeto de transmissão de dados com sensores UDP)

Você provavelmente está ocupado em resolver o problema de hackear o próximo mega-super-hyper servak, mas você sabe o que é GPS e como contatá-lo?! Se não, então você aqui! Neste artigo, vou contar sobre como os receptores GPS funcionam, como obter informações deles, além de escrever a si mesmo programa simples Para trabalhar com o módulo GPS.

GPS (sistema de posicionamento global, sistema de posicionamento global) foi promulgado nos EUA em 1994. Consiste em 24 satélites e complexos de recebimento terrestre, que podem ser o seu Navigador GPS ou Módulo GPS (no futuro Navegador). Para determinar com precisão as coordenadas, seu navegador deve ver pelo menos 4 satélites. No passado anterior, a precisão da determinação das coordenadas fora dos Estados Unidos (e, mais precisamente, para os consumidores não dos EUA) foi artificialmente reduzida, mas não há muito tempo, essa restrição foi removida e agora você pode determinar sua localização mesmo em Taiga com uma precisão de vários metros.

Nos dedos funciona assim: seu navegador recebe informações de cada um dos satélites visíveis, que são para ele como farol. Dentro do Navegador há um microprocessador com um programa costurado, que é baseado nos dados obtidos e calcula sua localização.

Atualmente, há uma quantidade enorme de navegadores GPS e módulos GPS para PDAs e laptops. O GPS Navigator é um receptor GPS com uma tela que exibe informações sobre sua localização e o módulo GPS é um receptor GPS que se conecta ao computador e transmite todas as informações de navegação do programa que funciona com ele. Todos eles, em princípio, diferem apenas no fator de forma e diferenças fundamentais no trabalho não têm. Mas você está mais interessado em quanto você ainda se comunica com um computador e como retirar informações dele. Agora eu vou te contar tudo e mostrar.

Que tipo de fator de forma (COM, USB, Bluetooth, etc.) não foi um módulo GPS, ele será logicamente conectado ao computador através da porta COM, isto é. Quando conectado, uma conexão é criada em uma porta serial. As informações de navegação na maioria dos casos são transmitidas através do protocolo NMEA. Este é o protocolo de transmissão mais comum para módulos GPS. Embora existam outros protocolos, mas não vamos considerá-los.

Bem, agora é hora de descobrir como fazer software para trabalhar com toda essa economia. Eu vou dizer imediatamente que eu realmente não quero explicar como cutucar nos botões no mesmo
VB, o artigo é mais familiarizado. Para aqueles que no tanque explicarei como o processo de criação de um programa nos seguintes artigos.
Eu vou acender apenas os momentos mais importantes e acho que você terá sucesso. Dizerei imediatamente que o programa pode ser usado em qualquer idioma de programação, se fosse possível trabalhar com a porta serial e com linhas.
O primeiro onde começar a partir da abertura da porta COM. Quase todos os receptores por padrão são configurações: velocidade 9600 bits / s, 8 / n / 1. Assim que você abrir o porto, você imediatamente com um intervalo em um segundo virá informações de navegação sobre esse tipo:

$ GpggA, 143345.264, 0936.23, n, 06354.15, e, 0,06,0.230,6, m, 0,0, m, 0,0345 * 76
$ GPRMC, 143345.26, A, 0936.23, N, 06354.15, E, 0.0.0.0.230306,0.0, E, A * 45
$ GPGSA, A, 3,03, 04.05.07,11,12,0,0,0,0,0 * E2
$ GPGSV, 1,1,06,05,67,120,20 * 34

Agora prossiga para a análise:

Os dados são transmitidos como propostas. O formato das propostas é o seguinte:

$ Aaaaa [,<данные> ] * Hh Onde

$ - a proposta começa símbolo (código 24h);
Aaaaa é um endereço de cinco graus (nome) da sentença;
[, <данные> ] - Lista de campos de dados separados por vírgulas (código 2SH);
* - assinar da soma de verificação (código 2ah);
HH - Checksum;
- o limitador final (códigos 0dh e 0ah).

Tipos de campos de dados.

Tipo de campo	Designação	Definição
Campos de formato especial
Status	UMA.	Um campo de um símbolo. A \u003d sim, dados Sinal de aviso confiável, não. V \u003d não, os dados não são confiáveis, existe sinal de aviso.
Latitude	lll.ll.	graus-minutos compartilham minutos. 2 sinal O número de sinais de um mínimo. Se primeiro O sinal de graus ou a minutos está faltando, então É substituído por zero para Grande resolução.
Longitude	yyyyy.yy.	Campo de comprimento constante / variável: Grau minuto e minutos de um minuto. 3 assinar Graus, 2 minutos de sinal e variável O número de sinais de um mínimo. Se primeiro Não há sinais ou primeiro sinal, eles são substituídos por zero para Salve um número constante de caracteres. Ponto devimal e sinais subseqüentes Ações são adicionais e não pode ser usado se não for necessário Grande resolução.
Tempo	hhmmss.ss.	Campo de comprimento permanente / variável: assistir / minutos / segundos E a fração de segundo. 2 relógios assinam, 2 caracteres minutos, 2 caracteres segundos e número variável Sinais da parcela de segundos. Como o primeiro assiste sinal, minutos, segundos pode ser Defina zero para salvar Número constante de sinais. Se não Alta precisão é necessária, Ponto de desviamento e ações de segundos podem Para ser omitido.
Determinados campos		Alguns campos especialmente destinam-se a acomodar com antecedência certos valores permanentes, com mais frequência Total de avisos. Assinar Tais campos é a presença de um ou Múltiplos sinais.

Campos de valores digitais

Campos de informação

Notas:

1. Espaços só podem ser usados \u200b\u200bnos campos de textos do comprimento variável.

2. Sinal negativo "-" (Código 2DH) é o primeiro sinal do campo se forem dados valores negativos. Ao usar um sinal negativo nos campos do comprimento fixo, seu comprimento aumenta por um. Com valores positivos, o sinal é abaixado.

GGA - Dados de definição GPS

Tempo e dados relacionados à observação.

$ Gpgga, hhmmss.sss, lll.ll, a, yyyyy.yy, a, x, xx, x.x, x.x, m, x.x, m, x.x, xxxx * hh

1. Hhmmss.ss - o tempo das definições de navegação;
2. llll.ll, a - latitude, n / s;
3. YYYYY.YY, A - Longitude, E / W;
4. Indicador de qualidade de observação X: 0 \u003d sem dados, 1 \u003d observação obtida, 2 \u003d observação no modo diferencial;
5. XX - O número de satélites utilizados;
6. X.X - A magnitude do fator geométrico horizontal (HDOP);
7. x.x, m - Altura da antena acima do nível do mar (geóide), m;
8. x.x, m - excesso do geóide sobre o ELLIPSOID WGS84, M;
9. x.x - Obsolescência de alterações diferenciais, isto é, tempo em segundos a partir do momento em que a última correção diferencial é obtida, o campo zero é usado se o modo diferencial estiver desligado;
10. XXXX - identificador de estação diferencial 0U1023.

Tempo, data, coordenadas e curso lido por equipamento.

$ GPrmc, hhmmss.ss, a, lll.ll, a, yyyyy.yy, a, x.x, x.x, xxxxxx, x.x, a, a * hh

Os campos desta oferta são:

1. hhmmss.ss - tempo;
2. Um - status (A / V);
3. llll.ll, a - latitude, n / s;
4. YYYYY.YY, A - Longitude, E / W;
5. x.x - velocidade em nós;
6. X.X - curso em graus;
7. XXXXXX - Data: DD / mm / aa (dia / mês / ano);
8. x.x, um declínio magnético em graus, e / w;
9. Um indicador de modo: a \u003d observação autônoma, D \u003d modo diferencial, n \u003d dados não é confiável.

GSA - O fator de deterioração de precisão usado para navegar por satélites

$ GPGSA, A, X, XX, ..., xx, x.x, x.x, x.x * hh

Os campos desta oferta são:
1. A - modo de controle do número de coordenadas determinadas: M \u003d manual, modo é indicado, A \u003d comutação automática;
2. X - modo de operação: 1 \u003d Observação não é possível, 2 \u003d As duas coordenadas são determinadas, 3 \u003d as três coordenadas são determinadas;
3. XX ... XX - Números de satélite usados \u200b\u200bpara resolver o problema de navegação, o número de campos é igual ao número de canais receptor, para GPS, 1-132 são usados \u200b\u200bpara WAAS 33E64, para Glonass 65ё96;
4. X.X - Fator de degradação geométrica geral (PDOP);
5. X.x é um fator geométrico horizontal de deterioração da precisão (HDOP);
X.x é um fator de deterioração geométrica vertical (VDOP).

GSV - satélites visíveis

O número de satélites na zona de radiovidância, número de satélite, ângulo de elevação, azimute e relação sinal-ruído. Uma frase pode conter informações sobre 1 a 4 satélites, dados adicionais sobre satélites são transmitidos nas seguintes frases. O número de oferta é indicado nos dois primeiros campos de dados. Para sistemas de satélite As seguintes salas são reservadas: para GPS 1-32, para WAAS 33-64, para Glonass 65-96.

$ Gpgsv, x, x, xx, xx, xx, xxx, xx, ..., xx, xx, xxx, xx * hh

Os campos desta oferta são:
1. X - o número total de mensagens;
2. X - número de mensagem;
3. XX - o número total de satélites na zona de radiofabilidade;
4. XX - Número de satélite;
5. XX - O ângulo de elevação do satélite, graus 00-90;
6. XXX - Azimute verdadeiro, graus 000-360;
7. XX - Relação de sinal / ruído 00-99 dB se o satélite não estiver acompanhado.

Nota: Os campos 4, 5, 7 são repetidos para 2, 3 e 4 satélites.

Bem, agora, tendo uma descrição do protocolo NMEA e um driver Direct_Rushki .sys você pode prosseguir para a linha de pacotes e criar programas Mega))))).