Стандарт представления навигационных данных NMEA-0183

Все ГНСС-приемники и навигационные системы Ориент Системс поддерживают формат сообщений NMEA-0183 (National Marine Electronics Association). Сегодня мы расскажем, что это значит и для чего необходимо.

По сути, NMEA-0183 - это общий стандарт представления навигационных данных в текстовом формате (ASCII). Этот протокол используется для передачи ГНСС-данных приемника (статус навигационного решения, координаты, курс, количество доступных спутников и пр.) на внешние устройства, не способные расшифровать навигационное сообщение конкретного производителя приемника. Это могут быть такие устройства как эхолот, буровой станок, контроллер СХ-техники и др.

Естественно, для этого сначала нужно настроить приемник на выдачу сообщений NMEA-0183.

Такую настройку приемника/платы можно производить с помощью текстовых команд либо через интерфейс ПО, если таковое предусмотрено.

Для лучшей визуализации рассмотрим, как пример, полевое ПО Survey Master. В нем есть возможность выводить сообщения NMEA-0183 с уже подключенного оборудования SinoGNSS на порт COM1 или по Bluetooth. Так можно связать Т300, скажем, с эхолотом.
Основными параметрами для настройки выдачи NMEA-сообщений являются:

· Порт, на который выдаются данные и его скорость
· Тип сообщения NMEA-0183 (GPGGA, GPRMC и др.)
· Частота выдачи этого сообщения
Если удобного интерфейса настройки NMEA нет, то подойдет любое ПО, способное подключиться к ГНСС-приемнику/плате и отправить на него команду. В своей работе мы используем ПО Hercules. По сути, в текстовой команде необходимо отобразить то же самое, что и при выборе в окне выше.

Например, введем команду:

LOG COM1 GPGGA ONTIME 1

- Log – команда записи настройки в приемник
- ComXпорт, на который мы прописываем команду
- GPGGAтип сообщения NMEA-0183
- Ontime 1частота выдачи этого сообщения. В данном случае – 1с

Если необходимо выводить на порт сразу несколько сообщений, то для каждого необходимо прописать и отправить соответствующую команду отдельно.



Данная команда хорошо передает общий смысл настройки выдачи сообщений NMEA-0183, но подходит только для оборудования SinoGNSS. Для оборудования другого производителя содержание команды может отличаться! Обязательно запросите у Вашей службы поддержки список команд для Вашего оборудования.
Итак, какие сообщения нам нужны? В зависимости от внешнего устройства, к которому Вы хотите подключить ГНСС-приемник, требуются различные навигационные данные, следовательно, и различные сообщения.

Каждое сообщение NMEA-0183 состоит из 2х частей:

1. Префикс+название
2. Содержание



Префикс:

· GP – только GPS - GPGGA
· GL – только ГЛОНАСС - GLGGA
· BD – только BeiDou - BDGGA
· GA – только GALILEO GAGGA
· GN – мультисистемное решение – GNGGA


Название:

· GGA - информация о местоположении
· GLL - географические координаты
· GSA - спутники, участвующие в решении
· GST - оценка ошибок позиционирования
· GSV - информация о всех наблюдаемых спутниках
· HDT - курс
· RMC - местоположение, путевая скорость и пр.
· VTG - скорость и курс относительно земли
· ZDA - дата и время UTC



После настройки приемника на выдачу NMEA-сообщений, мы начинаем получать их на внешнем устройстве с заданной дискретностью:

Как видно выше, каждый тип сообщения NMEA-0183 содержит определенный набор данных. Сейчас в широком обращении находится версия NMEA от 2000 года, в которой нет описания новых навигационных систем (BeiDou, GALILEO). Поэтому возможны различные трактовки номеров навигационных спутников у разных производителей. Дадим наиболее распространённый вариант.
Итак, о чем нам необходимо помнить при использовании этого стандарта сообщений?


1
В RMC-сообщении отображается путевой азимут, а не истинный. Т.е. не используется полный функционал 2х антенных систем (для этого используется протокол GPHDT или GPTRA).
2
Не стандартизировано сообщение GPGSA с отслеживаемыми спутниками (только для GPS/ГЛОНАСС)
3
Сигнал/Шум только по 1й частоте
4
Время в сообщениях формата NMEA в UTC, а не в GPS. Не забудьте использовать значение Leap Second (на 2020 год 18 секунд) для перевода
5
Формат координат в сообщениях NMEA в градусах, минутах и десятичных долях минут. Не путайте с градусами, минутами, секундами или десятичными долями градусов
Вывод?

NMEA-0183 отличный вариант, если нам нужно получить навигационную информацию от оборудования разных производителей. В остальных случаях лучше все-таки использовать совместимые с оборудованием сообщения конкретного производителя. Тогда мы точно можем быть уверены в получении полного комплекта данных без потерь или неправильной дешифровки.


Вам понравилась статья?