GPS-модуль NEO6MV2

Приемник представляет из себя небольшую плату на которой расположены модуль NEO-6M-0-001, стабилизатор напряжения 3.3В, EEPROM память, аккумулятор и светодиод. Модуль продается вместе с активной антенной квадратной формы. Как и все GPS приемники, для передачи данных, модуль использует широко распространенный интерфейс UART, что облегчает его сопряжение с микроконтроллером.

Связь с GPS приемниками осуществляется по протоколу NMEA 0183, это текстовый стандарт связи, использующийся в морском (навигационном) оборудовании. Протокол NMEA 0183 включает в себя множество различных сообщений и команд, я рассмотрю несколько основных сообщений, связанных с глобальной системой позиционирования.

По стандарту NMEA все сообщения начинаются с символа “$” и заканчиваются спецсимволами <CR> – возврат каретки (шестнадцатеричное значение 0x0D) и <LF> – перевод строки (шестнадцатеричное значение 0x0A). Первые два символа после “$” являются идентификатором системы, следующие три символа — идентификатор сообщения, например $GPZDA, где GP – глобальная система позиционирования, ZDA – означает, что сообщение содержит информацию о дате по UTC и локальный часовой пояс. После идентификатора сообщения следуют поля, содержащие значения параметров, в конце сообщения после символа “*” находится контрольная сумма. Поля разделяются запятыми, некоторые значения в полях могут отсутствовать, при этом запятые в сообщении не удаляются.

В зависимости от количества видимых спутников, данный модуль выдает от 6 до 8 сообщений, которые обновляются каждую секунду (стандартное время для большинства приемников). При достаточном количестве спутников и устойчивом сигнале на модуле начинает мигать светодиод.

Информация о координатах местоположения, времени и скорости в разных сообщениях могут дублироваться. Рассмотрим назначение полей каждого сообщения:

RMC – минимальная рекомендуемая навигационная информация, содержит информацию о времени, дате, координатах местоположения, скорости и направлении курса.

модуль: U-blox NEO-6M GPS
время "горячего" старта: 1 сек
чувствительность SuperSense ® Indoor GPS: -162 dBm
поддерживаемые стандарты: SBAS (WAAS, EGNOS, MSAS, GAGAN)
скорость обновления местоположения: 5Hz
температурный режим работы: от -40 до 85°C
интерфейс связи: UART TTL
размер платы: 23х30 мм
размер антенны: 18х18 мм
$GPRMC,100732.00,A,***0792,N,***3668,E,0.065,,160216,,,A*70
$GPVTG,,T,,M,0.065,N,0.120,K,A*23
$GPGGA,100732.00,***0792,N,***3668,E,1,05,2.58,128.2,M,16.8,M,,*51
$GPGSA,A,3,07,23,06,09,03,,,,,,,,4.78,2.58,4.03*0B
$GPGSV,3,1,10,02,22,306,20,03,26,148,32,06,30,258,24,07,39,215,30*70
$GPGSV,3,2,10,09,74,295,27,16,34,080,,23,67,080,23,26,24,049,*76
$GPGSV,3,3,10,29,02,001,,30,09,219,*70
$GPGLL,***0812,N,***3682,E,100731.00,A,A*68

RMC

Минимальная рекомендуемая навигационная информация, содержит информацию о времени, дате, координатах местоположения, скорости и направлении курса.

$GPRMC,170840.00,A,5509.68339,N,06125.49498,E,0.204,,311015,,,A*7D
170840.00 Время UTC: 17ч. 08м. 40.00 сек.
A Статус достоверности: A – достоверные данные, V – недостоверные данные
5509.68339 Широта: 55 градусов, 09.68339 минут
N N – северная, S – южная
06125.49498 Долгота: 061 градусов, 25.49498 минут
E E – восточная, W – западная
0.204 Горизонтальная скорость (узлов в час)
Направление курса относительно истинного севера (градусы)
311015 Дата: 31 октября 2015 года
Магнитное склонение (градусы)
Направление склонения: E – восточное, W – западное
A Режим: A – автономный, D – дифференциальный, E – аппроксимация, N – недостоверные данные
*7D Контрольная сумма

VTG

Текущее направление курса и скорость относительно Земли.

$GPVTG,,T,,M,0.204,N,0.378,K,A*29
Направление курса (градусы)
T Курс относительно истинного севера
Направление курса (градусы)
M Курс относительно магнитного севера
0.204 Горизонтальная скорость
N Единица измерения скорости (узлов в час)
0.378 Горизонтальная скорость
K Единица измерения скорости (километров в час)
A Неизвестный параметр
*29 Контрольная сумма

GGA

Зафиксированные данные глобальной системы позиционирования, содержит информацию о времени, координатах местоположения, высоте, статусе определения координат, количестве использованных спутников.

$GPGGA,170840.00,5509.68339,N,06125.49498,E,1,07,2.41,186.2,M,-13.5,M,,*77
170840.00 Время UTC: 17ч. 08м. 40.00 сек.
5509.68339 Широта: 55 градусов, 09.68339 минут
N N – северная, S – южная
06125.49498 Долгота: 061 градусов, 25.49498 минут
E E – восточная, W – западная
1 Статус определения координат: 0 – позиция не определена, 1 – позиция определена, 2- позиция определена с повышенной точностью (DGPS)
07 Количество использованных спутников
2.41 Снижение точности в горизонтальной плоскости (HDOP)
186.2 Высота над уровнем моря
M Единица измерения высоты (метры)
-13.5 Геоидальное различие — различие между земным эллипсоидом WGS-84 и уровнем моря (геоидом)
M Единица измерения геоидального различия (метры)
Время с момента последнего обновления DGPS (секунды), 0 – DGPS не используется
*77 Контрольная сумма

GSA

Уровень точности определения координат и активные спутники, содержит информацию о режиме работы, спутниках, снижении точности в различных плоскостях.

$GPGSA,A,3,06,29,23,26,02,09,31,,,,,,3.48,2.41,2.51*0D
A Режим 1: М – ручной 2D или 3D, A – автоматический 2D-разрешено переключение 2D/3D
3 Режим 2: 1 – позиция не определена, 2 – 2D позиция определена, высота не определена, 3 – 3D позиция и высота определена
06 Идентификатор 1-го спутника использованного для определения координат
29 Идентификатор 2-го спутника использованного для определения координат
……
Идентификатор 12-го спутника использованного для определения координат
3.48 Снижение точности по местоположению (PDOP)
2.41 Снижение точности в горизонтальной плоскости (HDOP)
2.51 Снижение точности в вертикальной плоскости (VDOP)
*0D Контрольная сумма

GSV

Информация о видимых спутниках, содержит число видимых спутников, их идентификаторы, высота, азимут, уровень сигнала.

$GPGSV,3,1,11,02,13,325,27,03,34,182,17,06,19,287,23,07,15,237,15*70
3 Количество сообщений GSV, (от 1 до 3), зависит от количества видимых спутников
1 Порядковый номер сообщения, (от 1 до 3)
11 Количество видимых спутников
02 Идентификатор спутника
13 Высота спутника (градусы)
325 Азимут спутника (градусы)
27 Уровень сигнала, отношение сигнал/шум от 00 до 99 дБ, 0 – нет сигнала.
03,34,182,17 То же самое для 2-го спутника
06,19,287,23 То же самое для 3-го спутника
07,15,237,15 То же самое для 4-го спутника
*70 Контрольная сумма

GLL

Географическая позиция – широта/долгота, содержит информацию о времени, координатах местоположения.

$GPGLL,5509.68339,N,06125.49498,E,170840.00,A,A*65
5509.68339 Широта: 55 градусов, 09.68339 минут
N N – северная, S – южная
06125.49498 Долгота: 061 градусов, 25.49498 минут
E E – восточная, W – западная
170840.00 Время UTC: 17ч. 08м. 40.00 сек.
A Статус достоверности: A – достоверные данные, V – недостоверные данные
*65 Контрольная сумма