GPS 資料格式

什麼是 NMEA file ？
美國國家海洋電子協會 (National Marine Electronics Association，NMEA) 制定了 GPS 協定標準規格，NMEA 0183 的資料格式中記錄了座標、方位、速度、衛星有效數量等等的資訊。

GPS

資料格式

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$ttsss,d1,d2,....

以 $ 為起始，ttsss 表示識別符，後面接上以 , 分隔的資料資料區塊，最後由 CR/LF （換行）為結尾。

識別符

NMEA 定義了多種 identifier，這裡列出我比較會有用到的：

推薦的最小定位資訊，資料格式為：

RMC

<1> UTC 時間，格式：hhmmss.ss（時分秒）
<2> 定位狀態，A=有效定位，V=無效定位
<3> 緯度 ddmm.mmmm（度分）格式（位數不足則補 0）
<4> 緯度半球 N（北半球）或 S（南半球）
<5> 經度 dddmm.mmmm（度分）格式（位數不足則補 0）
<6> 經度半球 E（東經）或 W（西經）
<7> 地面速率（000.0~999.9節，位數不足則補 0）
<8> 地面航向（000.0~359.9度，以真北為參考基準，位數不足則補 0）
<9> UTC 日期，ddmmyy（日月年）格式
<10> 磁偏角（000.0~180.0度，位數不足則補 0）
<11> 磁偏角方向，E（東）或W（西）
<12> 模式指示（僅 NMEA0183 3.00 版本輸出，A=自主定位，D=差分，E=估算，N=資料無效）

經緯度轉換

NMEA 紀錄格式為 ddmm.mmmm

以 4124.8963 為例
先除 100 得到 41.248963
將小數點後面運算除60 乘100 => 0.248963*100/60 = 0.103303
再加上先小數點前的值 41+0.103303=41.103303
這樣就可在 Google Map 中使用

若要轉換成 Google Map 可用的格式可參考以下程式碼

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// Javascript Code
function formatGPS(number, quadrant) {

        if (quadrant == 'W') {
            quadrant_value = -1;
        } else if (quadrant == 'S') {
            quadrant_value = -1;
        } else {
            quadrant_value = 1;
        }

        return (((number/100).toString().split(".")[0])*1 + ("0." + (number/100).toString().split(".")[1])*100/60) * quadrant_value;
    }

GPS 定位資訊，資料格式為：

GGA

<1> UTC時間，hhmmss.sss（時分秒）格式
<2> 緯度 ddmm.mmmm（度分）格式（位數不足則補 0）
<3> 緯度半球 N（北半球）或 S（南半球）
<4> 經度dddmm.mmmm（度分）格式（位數不足則補 0）
<5> 經度半球 E（東經）或 W（西經）
<6> GPS 狀態：0=未定位，1=非差分定位，2=差分定位，6=正在估算
<7> 正在使用解算位置的衛星數量（00~12）（位數不足則補 0）
<8> HDOP 水平精度因數（0.5~99.9）
<9> 海拔高度（-9999.9~99999.9）
<10> 高度單位，M 表公尺
<11> 大地橢球面相對海平面的高度（-999.9到9999.9）
<12> 高度單位，M 表公尺
<13> 差分 GPS 數據期限（RTCM SC-104），最後設立 RTCM 傳送的秒數量
<14> 差分參考基站標號，從0000到1023（位數不足則補 0）
<15> checksum 校驗

GPGSV, Satellites in view

取目前可見到的衛星資訊，資料格式為：

GSV

<1> 收到 GPS 訊息的總數
<2> 收到 GPS 訊息的編號
<3> 可見衛星的總數，00 至 12
<4> 衛星編號，01 至 32
<5> 衛星仰角，00 至 90 度
<6> 衛星方位角，000 至 359 度
<7> 訊號雜訊比（C/No），00 至 99 dB；無表未接收到訊號
<…> 重複 4 ~ 7，最多四組（用 [] 包）
<8> Checksum 校驗

GPGSA, GPS DOP and active satellites

當前衛星資訊，資料格式為：

GSA

<1> 模式：M=手動，A=自動
<2> 定位型式 1=未定位，2=二維定位，3=三維定位
<3> 到 <14> 01 ~ 32 表天空使用中的衛星編號，最多可接收12顆衛星資訊
<15> PDOP 位置精度因數（0.5~99.9）
<16> HDOP 水平精度因數（0.5~99.9）
<17> VDOP 垂直精度因數（0.5~99.9）
<18> Checksum 校驗

附加資料

G-Sensor 可幫助 GPS 航位推算，也可記錄當車輛碰到不同事件時所承受的力道

GSENSORD

部分行車記錄器中所存的 NMEA file 會紀錄 G-Sensor 的值，格式如下：

<1> X 軸 G 值
<2> Y 軸 G 值
<3> Z 軸 G 值