关于GPS的NMEA0831协议的解析

来源：互联网发布：2015 网络事件编辑：程序博客网时间：2024/05/17 04:08

一、NMEA-0183概述

NMEA 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

$GPGGA

全球定位数据

$GPGSA

卫星PRN数据

$GPGSV

卫星状态信息

210

$GPRMC

运输定位数据

$GPVTG

地面速度信息

$GPGLL

大地坐标信息

$GPZDA

UTC时间和日期

注：发送次序$GPZDA、$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

GPGGA

GPS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。

<2> 纬度，格式为ddmm.mmmm（前导位数不足则补0）。

<3> 纬度半球，N或S（北纬或南纬）。

<4> 经度，格式为dddmm.mmmm（前导位数不足则补0）。

<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（前导位数不足则补0）。

<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

<10> 高度单位，M表示单位米。

<11> 大地椭球面相对海平面的高度（-999.9到9999.9）。

<12> 高度单位，M表示单位米。

<13> 差分GPS数据期限（RTCM SC-104），最后设立RTCM传送的秒数量。

<14> 差分参考基站标号，从0000到1023（前导位数不足则补0）。

<15> 校验和。

二、Java代码解析

其实在外国的网站上面你是可以搜到冠以GPS所有信息的解析的，但是我在实际应用中只是解析GPGGA就可以了，所

以这里只是对GPGGA进行解析

注解：newstr是包含ConstVal.HEX_YHZL_GPSQ_INDEX的字符串，而String HEX_YHZL_GPSQ_INDEX = "24 47 50

47 47 41";

int startIndex = newstr
        .indexOf(ConstVal.HEX_YHZL_GPSQ_INDEX);
      int endIndex = startIndex + 14;
      // 截取标志字符串“24 47 50 47 47 41”以后的字符串
      String strnew = newstr.substring(startIndex + 3);
      // 1、得到所有的十六进制
      String[] messageArray = strnew.split(" ");
      StringBuilder sb = new StringBuilder();
      int a;
      int flagChar = 0x00;
      int j = 0;
      String f = "";
      String[] b = new String[messageArray.length];
      for (int i = 0; i < messageArray.length; i++) {
       a = Integer.parseInt(messageArray[i], 16);
       sb.append(((char) a));
       // 当遇到“2a”的时候，就
       if (!"2a".equalsIgnoreCase(messageArray[i])
         && (flagChar == 0x00 || flagChar == 0x01 || flagChar == 0x02)) {

        if (flagChar == 0x02) {
         f += ((char) a + "");
         b[j++] = f;
         b = Arrays.copyOf(b, j);
         break;
        }
        if (flagChar == 0x01) {
         f += ((char) a + "");
         flagChar = 0x02;
        }
        if (flagChar == 0x00) {
         b[j++] = messageArray[i];
        }
       }
       if ("2a".equalsIgnoreCase(messageArray[i])) {
        flagChar = 0x01;
       }

      }
      // $GPGGA,100252.000,4000.0137,N,11622.6537,E,1,8,1.50,84.0,M,-6.3,M,,*70
      // $GPGGA,111723.000,3959.9903,N,11622.6575,E,2,9,0.98,90.9,M,-6.3,M,0000,0000*7A\r\n
      // 开始校验
      String c = sb.toString();
      // 1、如果没有*，校验失败
      int index1 = c.indexOf("*");
      if (index1 == -1) {
       return;
      }
      // 2、没有校验和的位数，校验失败
      try {
       c.substring(0, index1 + 3);
      } catch (IndexOutOfBoundsException e1) {
       return;
      }
      // 3、进行校验和校验
      if (!BDUtils.checkSum(b)) {
       send_OTHER_CMD(ConstVal.HEX_YHZL_GPSQ);
       return;
      }
      // 如果有，就截取之
      String g = c.substring(0, index1 + 1);
      String[] strArray = g.split(",");
      if ("0".equals(strArray[6]) || "3".equals(strArray[6])) {
       // 当得到的信息无效的时候，重新发送GPS定位信息
       send_OTHER_CMD(ConstVal.HEX_YHZL_GPSQ);
       return;
      }

      if ("N".equals(strArray[3])) {
       // 如果是北纬的话，在解析的时候，不用加负号
       double temp0 = Double.parseDouble(strArray[2]) / 100;
       String[] temp1 = (temp0 + "").split("\\.");
       double temp2 = Double.parseDouble("0." + temp1[1]) * 100;
       DecimalFormat format = new DecimalFormat();
       format.applyPattern("0.0000");
       String temp3 = format.format(temp2);
       double temp4 = Double.parseDouble(temp3) / 60;
       latitude = Double.parseDouble(temp1[0]) + temp4;

      } else if ("S".equals(strArray[3])) {
       // 如果是南纬的话，在解析纬度的时候，要加上负号
       double temp0 = Double.parseDouble(strArray[2]) / 100;
       String[] temp1 = (temp0 + "").split("\\.");
       double temp2 = Double.parseDouble("0." + temp1[1]) * 100 / 60;
       latitude = (-1)
         * (Double.parseDouble(temp1[0]) + temp2);
      }
      if ("E".equals(strArray[5])) {
       // 如果是东经的话，就不用加负号
       double temp0 = Double.parseDouble(strArray[4]) / 100;
       String[] temp1 = (temp0 + "").split("\\.");
       double temp2 = Double.parseDouble("0." + temp1[1]) * 100;
       DecimalFormat format = new DecimalFormat();
       format.applyPattern("0.0000");
       String temp3 = format.format(temp2);
       double temp4 = Double.parseDouble(temp3) / 60;
       longitude = Double.parseDouble(temp1[0]) + temp4;

      } else if ("W".equals(strArray[5])) {
       // 如果是西经的话，就需要加上负号
       double temp0 = Double.parseDouble(strArray[4]) / 100;
       String[] temp1 = (temp0 + "").split("\\.");
       double temp2 = Double.parseDouble("0." + temp1[1]) * 100 / 60;
       longitude = (-1)
         * (Double.parseDouble(temp1[0]) + temp2);
       // longitude = (-1)
       // * (Double.parseDouble(strArray[4]) / 100);
      }

下面是校验的时候需要的方法：

public static boolean checkSum(String[] strArray) {
  boolean result = false;
  String content = "";
  String CRC = strArray[(strArray.length - 1)];
  // 校验和数据
  for (int i = 0; i < strArray.length - 1; i++) {
   content += strArray[i];
  }
  String strSum = doCheckSum(content);
  if ((strSum.toUpperCase()).equals(CRC.toUpperCase()))
   result = true;
  return result;
}

/**
* 计算校验和
*/
public static String doCheckSum(String msg) {
  // String msg = "2458545A4A000D0679DC0005";
  byte cmdBytes[] = null;
  int i;
  byte bt;
  try {
   cmdBytes = hexToByte(msg);
  } catch (Exception e) {
   // TODO Auto-generated catch block
   e.printStackTrace();
  }
  for (bt = cmdBytes[0], i = 1; i < cmdBytes.length; i++) {
   bt ^= cmdBytes[i];
  }

  String hex = Integer.toHexString(bt & 0xFF);
  if (hex.length() == 1) {
   hex = '0' + hex;
  }

return hex;
}

public static byte[] hexToByte(String s) throws Exception {
  if ("0x".equals(s.substring(0, 2))) {
   s = s.substring(2);
  }
  Log.d("BDUtils==hexToByte==", s);
  byte[] baKeyword = new byte[s.length() / 2];
  for (int i = 0; i < baKeyword.length; i++) {
   try {
    baKeyword[i] = (byte) (0xff & Integer.parseInt(
      s.substring(i * 2, i * 2 + 2), 16));
   } catch (Exception e) {
    e.printStackTrace();
    throw e;
   }
  }

return baKeyword;
}