### GPSD-NMEA-0183协议详解
#### 一、概述
GPSD-NMEA-0183协议是一种广泛应用于全球定位系统（GPS）数据传输的标准协议，由美国国家海事电子协会（NMEA）于1983年制定。此协议规定了GPS设备与接收器之间数据交换的具体格式，确保不同制造商的产品能够相互通信。
NMEA-0183协议采用ASCII码进行数据传输，其串行通信参数设定为：波特率4800bps、数据位8位、开始位1位、停止位1位且无奇偶校验。数据传输通过特定格式的“语句”来实现，每个语句以“$”开头，紧接着是两个字母的“识别符”和三个字母的“语句名”，随后是用逗号分隔的数据体，最后是校验和以及回车换行符作为结束标志。
#### 二、NMEA-0183数据信息类型及其作用
NMEA-0183定义了多种不同类型的数据信息，用于传输不同的地理和定位信息，具体包括但不限于：
1. **$GPGGA**：输出GPS的定位信息，包括经纬度、质量因子、HDOP等关键数据。
2. **$GPGSV**：输出可见卫星的信息，如卫星编号、方位角等。
3. **$GPRMC**：输出GPS推荐的最短数据信息，包含经纬度、速度等基本信息。
4. **$GPGLL**：输出大地坐标信息。
5. **$GPZDA**：输出UTC时间信息。
6. **$GPGST**：输出定位标准差信息。
7. **$GPGSA**：输出卫星DOP值信息。
8. **$GPALM**：输出卫星星历信息。
#### 三、典型语句详解
##### 1. GPRMC语句
GPRMC语句（Recommended Minimum Specific GPS/TRANSIT Data - RMC，推荐定位信息1次/1秒）是GPS动态定位应用中最常用的一种语句类型，包含了经纬度、速度、时间及磁偏角等信息，适合大多数导航定位需求。
- **字段解析**：
- `<1>`：UTC时间，格式为hhmmss.ss，范围从000000.00到235959.99。
- `<2>`：状态标志，A表示有效，V表示无效。
- `<3>`：纬度，格式为ddmm.mmmm，范围从0000.00000到8959.9999。
- `<4>`：南北半球标志，N表示北纬，S表示南纬。
- `<5>`：经度，格式为dddmm.mmmm，范围从00000.0000到17959.9999。
- `<6>`：东西半球标志，E表示东经，W表示西经。
- `<7>`：地面速度，单位为节，范围从000.00到999.999。
- `<8>`：速度方向，范围从000.00到359.99。
- `<9>`：日期格式，月日年，范围从010100到123199。
- `<10>`：磁偏角，单位为度，范围从00.00到99.99。
- `<11>`：磁偏角方向，E表示东，W表示西。
- `<12>`：模式指示及校验和，如A表示自主定位，D表示差分定位等。
##### 2. GPGGA语句
GPGGA语句（Global Positioning System Fix Data - GGA，GPS定位信息，输出1次/1秒）主要用于提供GPS定位的核心数据，如经纬度、质量因子、HDOP等。
- **字段解析**：
- `<1>`：UTC时间，格式同上。
- `<2>`：纬度，格式同上。
- `<3>`：南北半球标志，同上。
- `<4>`：经度，格式同上。
- `<5>`：东西半球标志，同上。
- `<6>`：质量因子，0表示未定位，1表示GPS单点定位固定解，2表示差分定位等。
- `<7>`：应用解算位置的卫星数量，范围从00到12。
- `<8>`：HDOP，水平图形强度因子，范围从0.500到99.000，大于6不可用。
- `<9>`：天线高程（海平面），范围从-9999.9到99999.9。
- `<10>`：天线高程单位，通常为米。
- `<11>`：大地水准面起伏。
- `<12>`：大地水准面起伏单位，通常为米。
- `<13>`：差分GPS数据期，不使用DGPS时为空。
- `<14>`：基准站号，范围从0000到1023，不使用DGPS时为空。
##### 3. GPGSV语句
GPGSV语句（GPS Satellites in View - GSV，可见卫星信息，1次/5秒）用于报告GPS接收机当前可见的卫星信息，包括卫星编号、方位角、俯仰角和信噪比等。
- **字段解析**：
- `<4>`：卫星号。
- `<5>`：仰角，范围从00到90度。
- `<6>`：方位角，范围从000到359度。
- `<7>`：信噪比（SNR），范围从00到99dBHz。
通过上述对NMEA-0183协议中几种典型语句的详细解析，我们可以了解到GPS设备如何通过标准化的数据格式进行数据传输，并利用这些数据实现精确的定位和导航功能。这些信息对于开发人员来说尤为重要，能够帮助他们更好地理解和利用GPS技术。
