NMEA0183

NMEA 0183 [1] (od „ National Marine Electronics Association “) je standard, který definuje textový protokol pro vzájemnou komunikaci námořních (obvykle navigačních) zařízení (nebo zařízení používaných ve vlacích). Obzvláště populární se stal díky rozšíření GPS přijímačů využívajících tento standard.

Celkový pohled na řetězce v NMEA 0183

• symbol "$" nebo "!" (hex 24 nebo hex 21)
• 5písmenné ID zprávy. První dvě písmena jsou identifikátorem zdroje zprávy, další tři písmena jsou identifikátorem formátu zprávy podle protokolu NMEA 0183 určité verze.
• seznam údajů (písmena, čísla a tečky) oddělených čárkami. Pokud v řetězci chybí nějaká data , jsou stále vloženy čárky (například ",,"). Některá pole na konci řádku mohou zcela chybět.
• symbol "*".
• osmibitový XOR součet všech znaků (včetně "," a "^") v řetězci mezi "$" a "*" převedený na dvě velká písmena ASCII pro hexadecimální bajtovou reprezentaci (0-9, A-F) .
• <CR><LF> (hex 0D, hex 0A).

Maximální délka zprávy je omezena na 82 znaků (NMEA 0183 rev 3.0)

Standard popisuje více než 250 sekvenčních identifikátorů NMEA. Norma specifikuje přenosovou rychlost 4800 baudů . (Pro přenosové rychlosti 38400 a vyšší existuje rozšířený standard NMEA-0183-HS).

Norma umožňuje přidávat vlastní identifikátory sekvencí, což výrobci často používají k předávání dalších informací o provozu zařízení.

Syntaxe NMEA

Zprávy začínají záhlavím. Hlavička je rozdělena na dvě části: ID a typ.

ID - identifikátor zdroje (satelitní systém)

Standard definuje ID začínající znakem P jako ID, která mají být zakódována podle uvážení výrobce GNSS přijímače.

RMC řetězec (zvláštní příklad)

$GPRMC,hhmmss.sss,A,GGMM.MM,P,gggmm.mm,J,vv,bb,ddmmyy,xx,n,m*hh<CR><LF>

Význam polí:

• "GP" - identifikátor zdroje; v uvedeném příkladu je to GPS, "GL" - GLONASS , "GA" - Galileo , "GN" - GLONASS + GPS atd.
• "RMC" - "Doporučená minimální věta C"
• "hhmmss.sss" je čas určení polohy podle UTC : "hh" - hodiny, "mm" - minuty, "ss.sss" - sekundy. Délka zlomkové části sekund se liší. Úvodní nuly nejsou vynechány.
• "A" - stav: "A" - data jsou spolehlivá, "V" - neplatná.
• "GGMM.MM" je zeměpisná šířka. 2 číslice stupňů ("GG"), 2 číslice celých minut, tečka a zlomkové minuty proměnné délky. Úvodní nuly nejsou vynechány.
• "P" - "N" pro severní šířku nebo "S" pro jižní šířku.
• "ggmm.mm" je zeměpisná délka. 3 číslice stupňů ("ggg"), 2 číslice celých minut, tečka a zlomková část minut proměnné délky. Úvodní nuly nejsou vynechány.
• "J" - "E" pro východní nebo "W" pro západní délku.
• „vv“ je vodorovná složka rychlosti proti zemi v uzlech . Číslo s plovoucí desetinnou čárkou. Celé a zlomkové části proměnné délky.
• "bb" - zemní úhel (směr rychlosti) ve stupních . Číslo s plovoucí desetinnou čárkou. Celé a zlomkové části proměnné délky. Hodnota rovna 0 odpovídá pohybu na sever , 90- východ , 180- jih , 270- západ .
• "ddmmyy" - datum : den v měsíci, měsíc, poslední 2 číslice roku (počáteční nuly jsou povinné).
• "xx" je magnetická deklinace ve stupních (často chybí), vypočítaná z nějakého modelu. Číslo s plovoucí desetinnou čárkou. Celé a zlomkové části proměnné délky.
• "n" - směr magnetické deklinace: pro získání magnetického kurzu musí být magnetická deklinace "E" - odečíst, "W" - přidat ke skutečnému kurzu.
• "m" - indikátor režimu: "A" - autonomní, "D" - diferenciál, "E" - aproximace , "N" - nespolehlivé údaje (často chybí, ve starších verzích NMEA toto pole včetně čárky chybí).
• "hh" - kontrolní součet .
• <CR> - byte je 0x0D.
• <LF> - byte je 0x0A.

Příklady řetězců RMC

Příklad 1

$GPRMC,125504,049,A,5542,2389,N,03741,6063,E,0,06,25,82,200906,,,*17

Význam polí:

• 12 hodin 55 minut 4,049 sekund UTC
• "Spolehlivý
• 55° 42,2389' severní šířky
• délka 37° 41,6063' vých
• rychlost 0,06 uzlu
• kurz 25,82 stupně
• 20. září (20)06
• magnetická deklinace není specifikována
• směr magnetické deklinace není specifikován
• žádný indikátor režimu
• kontrolní součet 0x17

Příklad 2

$GPRMC,,V,,,,,,,080907,9.6,E,N*31

Význam polí:

• "V" - nespolehlivé
• 8. září (20)07
• magnetická deklinace na východ, 9,6°
• "N" - neplatné údaje
• kontrolní součet 0x31

Všechna ostatní pole chybí (žádný signál ze satelitů).

Příklad přijímače

Kapesní komerční přijímač Garmin eTrex podporuje výměnu následujících řetězců:

• NMEA 0183 verze 3.0:
  • GPGGA – Data poslední pozice
  • GPGLL - souřadnice, zeměpisná šířka/délka
  • GPGSA - DOP (GPS) a aktivní satelity
  • GPGSV - pozorované satelity
  • GPWPL - Možnosti nastavení bodu
  • GPBOD - azimut jednoho bodu vzhledem k druhému
  • GPRMB – doporučené minimální navigační údaje k dosažení daného bodu
  • GPRMC – Doporučené minimální navigační údaje (viz výše)
  • GPRTE - Trasy
  • HCHDG - údaje z kompasu
• Vlastní ( proprietární ) řetězce společnosti Garmin [2] :
  • PGRME - Odhad chyby měření
  • PGRMM - mapové podklady
  • PGRMZ - Výška
  • PSLIB - kontrola příjmu majáku

Poznámky

1. ↑ National Marine Electronics Association - NMEA . www.nmea.org . Staženo: 29. června 2022. (neurčitý)
2. ↑ http://www8.garmin.com/support/pdf/NMEA_0183.pdf Archivováno 27. září 2007 na Wayback Machine  

Odkazy

• NMEA protokol 0183 Archivováno 22. března 2007 na Wayback Machine  ( neformální a neúplný popis)
• Neoficiální popis  NMEA
• Seznam protokolů NMEA Archivováno 4. ledna 2007 na Wayback Machine  (německy)  (anglicky)
• Knihovna LGPL C pro analýzu a generování protokolu NMEA Archivováno 8. března 2022 na Wayback Machine
• Knihovna zahrnutá do standardní knihovny jazyka tcl pro práci s NMEA Archivováno 12. února 2012 na Wayback Machine
• Knihovna s plnou podporou protokolu NMEA 0183 2.0 (C#) Archivováno 12. září 2020 na Wayback Machine