گیرنده های GPSو استاندارد NMEA

منتشر شده در مقالات

5 car gps devices 2

 

گیرنده برنامه نویسی چیست؟

گیرنده های GPS ، اطلاعاتی را از ماهواره ها دریافت میکنند و سپس با محاسبه فاصله خود از ماهواره هایی که در دید هستند موقعیت مکانی خود را بدست می آورند. سپس اطلاعات دریافت شده و نیز موقعیت محاسبه شده را با توجه به استاندارد  NMEA(National Marine Electronics Association)تنظیم میکنند و آن ها را به صورت سریال با نرخ انتقال 4800BPSارسال می کنند. پرتکل ارتباط سریال GPS در استاندارد NMEA به صورت استاندارد RS232 و با تنظیمات زیر می باشد:

Boudrate gps

استاندارد NMEA چیست؟

NMEA

انجمن ملی تجهیزات الکترونیک دریایی ، استاندارد توسعه یافته ای برای مشخص کردن نحوه ارتباط بین وسایل الکترونیکی دریایی می باشد. این استاندارد به تجهیزات الکترونیکی دریایی اجازه میده که با کامپیوتر ها ارتباط برقرار کرده و اطلاعات خود را به آنها ارسال کنند. گیرنده های GPS هم با این استاندارد کار می کنند. اکثر برنامه های کامپیوتری و دستگاه هایی هم که اطلاعات مکانی را ارسال می کنند با این استاندارد کار میکنند.

اطلاعات دریافتی از گیرنده های GPS شامل اطلاعات زیادی از قبیل موقعیت(طول وعرض جغرافیایی)، ارتفاع، سرعت، زمان و ... میباشد. استاندارد NMEA وظیفه مرتب کردن رشته ارسالی را دارد. در این استاندارد انواع رشته هایی وجود دارند که حاوی انواع اطلاعات میباشند که مستقل از رشته های دیگر است. استاندارد NMEA همچنین به سازندگان تجهیزات مکان یابی اجازه میدهد رشته کدهای خاص کمپانی خود طراحی کنند. مثلا تمام دستگاه ها دارای دو حرف پیشوند در اول رشته ای هستند که نوع دستگاه را مشخص میکند مثلا برای GPS دوحرف GP در ابتدای جمله می آید. به دنبال این دو حرف سه حرف دیگر نیز میآید که نشان دهنده طول جمله می باشد.برای مشخص شدن اطلاعات سازنده نیز حرفP به دنبال سه حرف دیگر که معرف سازنده می باشد می آید مثلا برای شرکت سونی PSNY می باشد.

gps receiver

تمام رشته ها با علامت $ شروع می شوند و دیتای دریافتی به صورت کد های ASCII می باشد و پایان جمله نیز شامل یک علامت * و دو عدد checksum می باشد اطلاعات مختلف هر رشته با ”.“ از هم جدا مي شود و در پایان هر رشته کاراکتر ”CR“ و سپس ”LF“ مي آید که در استاندارد اسکي کدهاي هگز 0D و 0A را دارند. این دو کاراکتر خاص نمایانگر انتهاي رشته هستند.

sentense gps

اکنون به شرح برخی از این رشته ها میپردازیم:

$GPGGA- Global Positioning System Fix Data اطلاعات ثابت:

این رشته اطلاعاتي نظیر زمان، طول و عرض جغرافیایي و تعداد ماهواره در حال استفاده و غیره را به ما مي دهد. فرمت این رشته به صورت زیر است:
$GPGGA,<1>,<2>,<3>,<4>,<5>,<6>,<7>,<8>,<9>, M,<10>,M,<11>,<12>,*<13><CR><LF>
مثال:
$GPGGA,104549.04,2447.2038,N,12100.4990,E,1,06,01.7,00078.8,M,0016.3,M,,*5C<CR><LF>
جدول پایین تک تک قسمت هاي رشته را معرفي کرده است:

gga

طول و عرض جغرافیایي با زمان و وضعیت نقاط(GLL)
این رشته اطلاعاتي نظیر طول و عرض جغرافیایي و زمان را در اخیار ما قرار مي دهد.
$GPGLL,<1>,<2>,<3>,<4>,<5>,<6>,<7>*<8><CR><LF>
مثال:
$GPGLL,2447.2073,N,12100.5022,E,104548.04,A,A*65<CR><LF>

GLL

$GPGSV- (Satellites in view) ماهواره های در دید:      

اطلاعاتی راجع به ماهواره های در دید گیرنده GPS را نشان می دهد. هرجمله GPGSV اطلاعات مربوط به 4 ماهواره را نشان می دهد بنابراین به 3 جمله نیاز داریم تا کل اطلاعات را در مورد ماهواره ها داشته باشیم. یک جمله GPGSVتعداد ماهواره های بیشتری نسبت به جمله GPGGAنشان می دهد و نیز تعداد ماهواره هایی را که در دید نیستند را هم نشان می دهد.

این جمله همچنین نسبت سیگنال به نویزSNR را با عددی بین0 تا99 نشان میدهد.این رشته همچنین تعداد PNR و زاویه محور و.. را نیز در اختیار ما قرار می دهد.

$GPGSV,<1>,<2>,<3>,<4>,<5>,<6>,<7>,…,<4>,<5>,<6>,<7> *<8><CR><LF>
مثال:
$GPGSV,2,1,08,26,50,016,40,09,50,173,39,21,43,316,38,17,41,144,42*7C<CR><LF>

GSV

ماهواره هاي فعالGSA
این رشته مد کاري گیرنده ي GPSو ماهواره هایي که براي ناوبري استفاده شده اند را به ما مي دهد.
$GPGSA,<1>,<2>,<3>,<3>,<3>,<3>,<3>,<3>,<3>,<3>,<3>,<3>,<3>,<3>,<4>,<5>,<6>*<7><CR><LF>
مثال:
$GPGSA,A,3,26,21,,,09,17,,,,,,,10.8,02.1,10.6*07<CR><LF>

GSA

اطلاعات ترانزیت توصیه شده ی (RMC)GPS

این رشته اطلاعاتي نظیر زمان، طول و عرض جغرافیایي، کورس و سرعت را به ما مي دهد.
فرمت:
$GPRMC,<1>,<2>,<3>,<4>,<5>,<6>,<7>,<8>,<9>,<10>,<11>,<12>*<13><CR><LF>
مثال:
$GPRMC,104549.04,A,2447.2038,N,12100.4990,E,016.0,221.0,250304,003.3,W,A*22<CR><LF>

RMC

کورس روي زمین و سرعتVTG
این رشته انواع کورس و سرعت را به ما مي دهد

 $GPVTG,<1>,T,<2>,M,<3>,N,<4>,K,<5>*<6><CR><LF>
مثال:
$GPVTG,221.0,T,224.3,M,016.0,N,0029.6,K,A*1F<CR><LF>

VTG


زمان و تاریخZDA
این رشته زمان به وقت محلي گرینویچ و تاریخ میلادي را به ما مي دهد
$GPZDA,<1>,<2>,<3>,<4>,<5>,<6>*<7><CR><LF>
مثال:
$GPZDA,104548.04,25,03,2004,,*6C<CR><LF>
دقت شود که GPS اطلاعات و رشته هاي NMEA را هر یک ثانیه یک بار ارسال مي کند و کافي است ما این اطلاعت را از طریق پورت سریال بخوانیم و نیاز به انجام کار خاصي جهت اینکه GPS اطلاعات را ارسال کند نیست.

دقت شود که GPS در فضاي باز و بدون سقف مي تواند اطلاعات ارسالي ماهواره ها را دریافت کند و در ساختمان ها و مکان هاي سر پوشیده نمي تواند اطلاعات ماهواره اي را به درستی دریافت و یا ارسال کند. )در وسایل نقلیه و جاهایي که سقف آنها نازک است مشکلي براي دریافت اطلاعات ماهواره اي وجود ندارد.(

ZDA

همه جملات GPS در زیر آمده است:

S.No. رشته توضیحات
1 $GPAAM Waypoint Arrival Alarm
2 $GPALM GPS Almanac Data
3 $GPAPA Autopilot Sentence "A"
4 $GPAPB Autopilot Sentence "B"
5 $GPASD Autopilot System Data
6 $GPBEC Bearing & Distance to Waypoint, Dead Reckoning
7 $GPBOD Bearing, Origin to Destination
8 $GPBWC Bearing & Distance to Waypoint, Great Circle
9 $GPBWR Bearing & Distance to Waypoint, Rhumb Line
10 $GPBWW Bearing, Waypoint to Waypoint
11 $GPDBT Depth Below Transducer
12 $GPDCN Decca Position
13 $GPDPT Depth
14 $GPFSI Frequency Set Information
15 $GPGGA Global Positioning System Fix Data
16 $GPGLC Geographic Position, Loran-C
17 $GPGLL Geographic Position, Latitude/Longitude
18 $GPGSA GPS DOP and Active Satellites
19 $GPGSV GPS Satellites in View
20 $GPGXA TRANSIT Position
21 $GPHDG Heading, Deviation & Variation
22 $GPHDT Heading, True
23 $GPHSC Heading Steering Command
24 $GPLCD Loran-C Signal Data
25 $GPMTA Air Temperature (to be phased out)
26 $GPMTW Water Temperature
27 $GPMWD Wind Direction
28 $GPMWV Wind Speed and Angle
29 $GPTTM Tracked Target Message
30 $GPVBW Dual Ground/Water Speed
31 $GPVDR Set and Drift
32 $GPROO Waypoint active route (not standard)
33 $GPOLN Omega Lane Numbers
34 $GPVHW Water Speed and Heading
35 $GPVLW Distance Travelled through the Water
36 $GPVPW Speed, Measured Parallel to Wind
37 $GPVTG Track Made Good and Ground Speed
38 $GPWCV Waypoint Closure Velocity
39 $GPWNC Distance, Waypoint to Waypoint
40 $GPTRF Transit Fix Data
41 $GPSTN Multiple Data ID
42 $GPRMA Recommended Minimum Specific Loran-C Data
43 $GPRMB Recommended Minimum Navigation Information
44 $GPRMC Recommended Minimum Specific GPS/TRANSIT Data
45 $GPROT Routes
46 $GPSFI Scanning Frequency Information
47 $GPOSD Own Ship Data
48 $GPROT Rate of Turn
49 $GPRPM Revolutions
50 $GPRSA Rudder Sensor Angle
51 $GPRSD RADAR System Data
52 $GPWPL Waypoint Location
53 $GPXDR Transducer Measurements
54 $GPXTE Cross-Track Error, Measured
55 $GPXTR Cross-Track Error, Dead Reckoning
56 $GPZDA Time & Date
57 $GPZFO UTC & Time from Origin Waypoint
58 $GPZTG UTC & Time to Destination Waypoint

 

دریافت این مقاله به صورت فایل PDF

حجم فایل:900kb

در قسمت بعد نحوه برنامه نویسی و ارتباط ماژول GPS با میکروکنترلر ATMEGA32 را شرح خواهیم داد با ما همراه باشید.

 

 مطالب مرتبط :

برچسب ها:

Tags: آموزش برق و الکترونیک برنامه GPS برای avr نمایش اطلاعات gps با avr ارتباط ماژول GPS با میکروکنترلر ATMEGA32 استاندارد NMEA استاندارد NMEAدر GPS رشته GPGLL رشته های ارسالی GPS رشته های دریافتی از GPS گیرنده های GPS گیرنده های GPSو استاندارد NMEA

نوشتن دیدگاه


تصویر امنیتی
تصویر امنیتی جدید

تماس با ما

اطلاعات تماس

به ما بپیوندید

ما را در صفحات اجتماعی دنبال نمایید...

کاربران ثبت نامی

تا این لحظه تعداد :

905 نفر

در وبسایت تخصصی ictnic

ثبت نام و از خدمات ما استفاده می کنند.

ما را در آپارات دنبال کنید

aparat logo fa color black 275x100

خبرنامه

ایمیل خود را در کادر زیر وارد نمایید تا از آخرین اخبار مطلع شوید.