NMEA 0183是一种航海、海运方面有关于数字信号传递的标准，此标准定义了电子信号所需要的传输协议，传输数据时间、并且指明了信息格式需要一个4800bps的串行数据接口。

NMEA 0183的设备使用了一个如下图的串行接口的参数选择：

 

 

设备需要有信息源和接收端，传送端发送数据到另一个NMEA 0183的设备，信息源和接收端分别用来传送和接受8位ASCII码的数据。

   

信息格式：

NMEA 0183的信息格式一般如下所示，

$aaaaa,df1,df2,....[CR][LF]

所有的信息由$开始，以换行结束，紧跟着$后的五个字符解释了信息的基本类型，多重的信息之间用逗号隔开。

下面是三种基本的类型：

Ø         信息源

Ø         查询

Ø         属性

 

信息源：

它的标准格式为

$ttsss,df1,df2,....[CR][LF]

在紧随$后的两个字符用来识别做为信息内容识别码的后3个字符，信息识别码定义了保留的数据区，在NMEA 0183标准下，每个类型的数据区的信息内容是符合标准的。

例：

    $HCHDM,238,M[CR][LF]

 

标明“HC”说明信息源作为一个磁性的罗盘，“HDM” 指明以下是磁性的船首向航向，238是船首向航向的值，M指明船首向航向的值是磁性的。

 

查询内容

查询意味着接受端需要从信息源那里得到一个有规律的内容，例如，我们可以发一个信息给GPS接受器请求传送一个“DISTANCE-TO-WAYPOINT”的信息，得到响应后，GPS接受器会发送请求的内容，直到接到别的请求。

 

一般格式为：

$ttllQ,sss,[CR][LF]

 

头两个字符做为请求者的信息源的识别码，后两个字符作为被查询的设备的信息识别，最后一个字符说明这是一个查询信息。紧跟着的字段（sss）包含了三个字的被查询内容的记忆信息，如下

  $CCGPQ,GGA[CR][LF]

说明“CC”这个设备(计算机)正从 “GP”这个设备(GPS)查询GGA的内容。GPS将每隔一秒传送这个内容，直到有别的查询请求。

 

属性

    这对厂商来说是一种使用没有在标准下预定义的特殊内容的方法。

它通常的格式为

    $PmmmA,df1,df2,...,[CR][LF]

P说明是属性内容，mmm定义为厂商信息代码，A(A-Z)标明信息类型。

 

 

 

以下是一个具体的例子：

和卫星的通讯，接收到的数据格式将是下面这样的：

　　$GPRMC,204700,A,3403.868,N,11709.432,W,001.9,336.9,170698,013.6,E*6E

　　通过这个例子来仔细分析一下其中的各部分的含义。不过请注意，我们只讨论前7个数据。表格指出了这些数据的细节说明。

表格9.1：GPS手持机的NMEA数据结构

　　如果当前没有和卫星取得联系，那么字符串的格式为：

$GPRMC,UTC_TIME,V,...

 

GPS THING

有关NMEA数据的类为

struct CNmeaData

{

       CNmeaData ();

       void ResetData ();

     // Data retrieved from the NMEA sentences.

     double lat;          // Latitude, in degrees (positive=N, negative=S)

     double lon;          // Longitude, in degrees (positive=E, negative=W)

     double altitude;     // Altitude, in feet

     double speed;        // Speed, in knots

     double track;        // Current track, in degrees.

     double magVariation; // Magnetic variation, in degrees.

    double hdop;         // Horizontal dilution of precision.

    int numSats;         // Number of satellites in the sky.

     int UTCYear;         // GPS Date (UTC), year part

     int UTCMonth;        // GPS Date (UTC), month part 

    int UTCDay;          // GPS Date (UTC), day part

     int UTCHour;         // GPS Time (UTC), hour part.

     int UTCMinute;       // GPS Time (UTC), minute part 

     int UTCSecond;       // GPS Time (UTC), second part

     CSatData satData[MAX_SATS];

     // Quality of last fix:

    // 0 = invalid, 1 = GPS fix, 2 = DGPS fix.

     GPS_FIX_QUALITY lastFixQuality;

     // Validity of data parsed.

     bool isValidLat;          // Latitude

     bool isValidLon;          // Longitude

     bool isValidAltitude;     // Altitude

     bool isValidSpeed;        // Speed

     bool isValidDate;         // Date

     bool isValidTime;         // Time

     bool isValidTrack;        // Track

     bool isValidMagVariation; // Magnetic variation

     bool isValidHdop;         // Horizontal dilution of precision

     bool isValidSatData;      // Satellite data

 

     // Has a valid coordinate ever been sent over the serial port?

     bool hasCoordEverBeenValid;

};

 

class CNmeaParser

{

     public:

            CNmeaParser ();

            SENTENCE_STATUS ParseSentence (const char* sentence);

            void GetData (CNmeaData& data) const;

            void ResetData () {m_data.ResetData ();}

 

     private:

            bool ParseDegrees (double& degrees, const char* degString) const;

            bool ParseDate (int& year, int& month, int& day,

                   const char* dateString) const;

            bool ParseTime (int& hour, int& minute, int& second,

                   const char* timeString) const;

            void ParseAndValidateAltitude    (const char* field, const char unit);

            void ParseAndValidateDate        (const char* field);

            void ParseAndValidateFixQuality  (const char* field);

            void ParseAndValidateLat         (const char* field, const char hem);

            void ParseAndValidateLon         (const char* field, const char hem);

            void ParseAndValidateHdop        (const char* field);

            void ParseAndValidateSpeed       (const char* field);

            void ParseAndValidateMagVariation(const char* field,

                   const char direction);

            void ParseAndValidateTime  (const char* field);

            void ParseAndValidateTrack (const char* field);

 

            void ParseGGA (const char* sentence);

            void ParseGLL (const char* sentence);

            void ParseRMC (const char* sentence);

            void ParseGSV (const char* sentence);

 

            bool GetNextField (char* data, const char* sentence,

                   uint& currentPosition) const;

            bool IsValidSentenceType (const char* sentence) const;

            bool IsCorrectChecksum (const char* sentence) const;

 

            CNmeaData m_data;

            // Needed for parsing the GSV sentence.

            int m_lastSentenceNumber;// Which sentence number was the last one?

            int m_numSentences;      // Number of sentences to process.

            int m_numSatsExpected;   // Number of satellites expected to parse.

            int m_numSatsLeft;       // Number of satellites left to parse.

            int m_satArrayPos;       // Array position of the next sat entry.            

            CSatData m_tempSatData[MAX_SATS];

};

 

 

class CNmeaSerial

{

     public:

            CNmeaSerial ();

            CNmeaSerial (HWND hMsgWnd, DWORD timeout);

            ~CNmeaSerial ();

            SERIAL_RESULT_TYPE CloseConnection ();

            SERIAL_RESULT_TYPE OpenConnection ();

            SERIAL_RESULT_TYPE OpenConnection (uint8 comPort, uint32 baudRate,

                   uint8 dataBits, SETPARITY parity, STOPBITS stopBits);

            SERIAL_RESULT_TYPE GetData (CNmeaData& data) const;

            SERIAL_RESULT_TYPE GetSettings (uint8& comPort, uint32& baudRate,

                   uint8& dataBits, SETPARITY& parity, STOPBITS& stopBits) const;

            unsigned long GetThreadHandle () const {return m_hThread;}

            BOOL IsConnected () const {return m_isConnected;}

 

     private:

            SERIAL_RESULT_TYPE InitThread  ();

            BOOL KillThread ();

            BOOL LockData () const;

            void SetDefaults ();

            BOOL UnlockData () const;

           

            // The member function that parses the sentences; this function runs

            // in another thread.

            static void ProcessSentences (void* currentObject);

            uint8     m_comPort;

            uint32    m_baudRate;

            uint8     m_dataBits;

            SETPARITY m_parity;

            STOPBITS  m_stopBits;

            BOOL      m_isConnected;

            DWORD     m_timeout;

            unsigned long m_hThread;

            HANDLE m_hPort;

            HANDLE m_hMutex;

            DWORD  m_threadId;

            CNmeaParser m_parser;

            // Window that will receive the parsing messages.

            HWND m_hMsgWnd;

            // If this value is set to TRUE, the thread that parses the sentences

            // will terminate itself.

            BOOL m_terminateThread;

};