域格模组获取GPS流程
GPS在域格模组中的运用
GPS是全球定位系统(global positioning system)的英文缩写,它是随着现代化科学技术的发展而建立的新一代精密卫星定位系统.GPS由三大子系统构成:空间卫星系统,地面监控系统,用户接收系统.移动模组也将成为最大的民用市场之一,GPS本文将从GPS的基本原理和使用方法出发,对其在通讯模组作用做讲解.
GPS基本原理
GPS数据流
GPS 上电后,每隔一定的时间就会返回一定格式的数据,数据格式为:
信息类型
$信息类型,x,x,x,x,x,x,x,x,x,x,x,x,x
每行开头的字符都是’$’,接着是信息类型,后面是数据,以逗号分隔开。
一行完整的数据如下:
$GPRMC,080655.00,A,4546.40891,N,12639.65641,E,1.045,328.42,170809,,,A*60
GPS信息类型:
GPGSV:可见卫星信息
GPGLL:地理定位信息
GPRMC:推荐最小定位信息
GPVTG:地面速度信息
GPGGA:GPS定位信息
GPGSA:当前卫星信息
作为移动4G模组需要基本的GPS信息就是GPRMC,GPGGA.
GPRMC 定位信息:
数据详解:
$GPRMC,<1>,<2>,<3>,<4>,<5>,<6>,<7>,<8>,<9>,<10>,<11>,<12>*hh
<1> UTC 时间
,hhmmss(时分秒)格式
<2> 定位状态
,A=有效定位,V=无效定位
<3>纬度
ddmm.mmmm(度分)格式(前面的0也将被传输)
<4> 纬度半球
N(北半球)或S(南半球)
<5>经度
dddmm.mmmm(度分)格式(前面的0也将被传输)
<6> 经度半球
E(东经)或W(西经)
<7>地面速率
(000.0~999.9节,前面的0也将被传输)
<8>地面航向
(000.0~359.9度,以真北为参考基准,前面的0也将被传输)
<9> UTC 日期
,ddmmyy(日月年)格式
<10>磁偏角
(000.0~180.0度,前面的0也将被传输)
<11> 磁偏角方向
,E(东)或W(西)
<12>模式指示
(仅NMEA01833.00版本输出,A=自主定位,D=差分,E=估算,N=数据无效).
解析内容:
1.时间
,这个是格林威治时间,是世界时间(UTC),我们需要把它转换成北京时间(BTC),BTC和UTC差了8个小时,要在这个时间基础上加8个小时。
2. 定位状态
,在接收到有效数据前,这个位是‘V’,后面的数据都为空,接到有效数据后,这个位是‘A’,后面才开始有数据。
3. 纬度
,我们需要把它转换成度分秒的格式,计算方法:如接收到的纬度是:4546.40891
4546.40891/100=45.4640891可以直接读出45度, 4546.40891–45100=46.40891, 可以直接读出46分
46.40891–46 =0.4089160=24.5346读出24秒, 所以纬度是:45度46分24秒。
4. 南北纬
,这个位有两种值‘N’(北纬)和‘S’(南纬)
5. 经度
的计算方法和纬度的计算方法一样
6. 东西经
,这个位有两种值‘E’(东经)和‘W’(西经)
7.速率
,这个速率值是海里/时,单位是节,要把它转换成千米/时,根据:1海里=1.85公里,把得到的速率乘以1.85。
8. 航向
,指的是偏离正北的角度
9. 日期
,这个日期是准确的,不需要转换
GPGGA GPS定位数据
数据详解:
$GPGGA,<1>,<2>,<3>,<4>,<5>,<6>,<7>,<8>,<9>,M,<10>,M,<11>,<12>*xx<CR><LF>
$GPGGA:起始引导符及语句格式说明(本句为GPS定位数据);
<1> UTC 时间
,格式为hhmmss.sss;
<2> 纬度
,格式为ddmm.mmmm(第一位是零也将传送);
<3> 纬度半球
,N 或S(北纬或南纬)
<4> 经度
,格式为dddmm.mmmm(第一位零也将传送);
<5> 经度半球
,E 或W(东经或西经)
<6> 定位质量指示
,0=定位无效,1=定位有效;
<7>使用卫星数量
,从00到12(第一个零也将传送)
<8>水平精确度
,0.5到99.9
<9>天线离海平面的高度
,-9999.9到9999.9米M指单位米
<10>大地水准面高度
,-9999.9到9999.9米M指单位米
<11>差分GPS数据期限
(RTCMSC-104),最后设立RTCM传送的秒数量
<12>差分参考基站标号
,从0000到1023(首位0也将传送)。.
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模块获取
域格模块一般是使用无源天线,也可使用有源天线(使用有源天线需发送命令AT+CVAUXS=1
开启支持 GPS 有源天线,可在开机初始化时发送;使用无源天线注意不要发送该指令,以免无源天线本身接地造成短路。
由于 GPS 不支持室内定位,GPS功能需在室外使用或测试,GPS 天线应放于室外无遮挡处。
模块开机 20S后可通过 AT+CGPS=1
开启 GPS 功能,环境和天线正常的情况下,冷启动一般 45S左右可成功获取定位信息。
GPS 定位信息可通过 GPS标准数据流 或 AT命令获取。
GPS 标准数据流默认从 modem 口上报, 可以通过 AT+CGPSPORT
设置 GPS标准数据流的上报端口。
如何使用模块发送AT指令.
若只需要获取经纬度信息,不需要使用标准数据流,可以通过 AT+CGPSINFO
直接获取信息,标准数据流可以上报到无关端口。如不使用 UART口,可以设置AT+CGPSPORT=3
将 GPS 标准数据流输出到 UART口,从而不影响其他端口使用。
接下来的是操作演示:
无源源天线示例
有源天线示例
GPS数据流示例
注:使用过程中有很多人分不清有源天线和无源天线区别,
可见下图天线上有电压字样的为有源天线