GPS开源项目
GPS數據解析開源項目。 測試數據:
"$GNRMC,013300.00,A,2240.84105,N,11402.70763,E,0.007,,220319,,,D*69\r\n" "$GNVTG,,T,,M,0.007,N,0.014,K,D*3A\r\n" "$GNGGA,013300.00,2240.84105,N,11402.70763,E,2,12,0.59,70.5,M,-2.5,M,,0000*68\r\n" "$GNGSA,A,3,10,12,14,20,25,31,32,26,29,40,41,22,1.09,0.59,0.91*1F\r\n" "$GNGSA,A,3,74,70,73,80,69,,,,,,,,1.09,0.59,0.91*17\r\n" "$GPGSV,4,1,16,01,00,300,,10,56,178,51,12,12,038,38,14,47,345,48*79\r\n" "$GPGSV,4,2,16,16,00,207,,18,06,275,30,20,28,165,43,22,10,319,43*76\r\n" "$GPGSV,4,3,16,25,46,050,47,26,29,205,44,29,13,108,45,31,50,296,52*7E\r\n" "$GPGSV,4,4,16,32,56,010,52,40,20,257,40,41,46,237,48,42,46,123,42*77\r\n" "$GLGSV,2,1,06,69,27,136,49,70,76,057,50,71,34,338,50,73,64,276,55*6B\r\n" "$GLGSV,2,2,06,74,24,231,46,80,35,019,46*60\r\n" "$GNGLL,2240.84105,N,11402.70763,E,013300.00,A,D*7C\r\n";使用說明
主要用到gpc.c和gps.h兩個文件
- gps.h: 定義了GPS的數據結構，語句ID的宏定義，ID解析開關;
- gps.c: 實現語句的解析。
在項目中您只需要調用gps_data_parse(char* gps_src)函數，就可以獲取到解析后的數據，具體使用方法請參考main.c文件。
您只需要修改gps.h文件中的兩個地方，就可以完成配置：
1.以下宏定義參數需要和您的GPS數據相對應；
// 根據實際的數據修改前綴 #define PRE_GGA "$GNGGA" #define PRE_GLL "$GNGLL" #define PRE_GSA "$GNGSA" #define PRE_GPGSV "$GPGSV" #define PRE_GNGSV "$GNGSV" #define PRE_GLGSV "$GLGSV" #define PRE_RMC "$GNRMC" #define PRE_VTG "$GNVTG"2.通過以下宏定義，可以設置某個語句是否需要解析，從而減小您的代碼體積。
// 語句解析控制 1：使能，0：禁用 #define ENABLE_GGA 1 #define ENABLE_GLL 1 #define ENABLE_GSA 1 #define ENABLE_GSV 1 #define ENABLE_RMC 1 #define ENABLE_VTG 1 #define ENABLE_UTC 1注意事項
1.為確保您的正常使用，gps.h文件中的<語句解析控制>宏定義塊應至少保持一項為1。
2.若是使用UTC解析，請確保ENABLE_RMC和ENABLE_UTC宏定義都處于 1狀態。因為，UTC在解析過程中，會使用到RMC語句中的utc和time兩個字段。
3.若是用到GSA和GSV兩個語句，在使用完成后，請調用free(gps.gsa_data.gsa_prn)和free(gps.gXgsv_data.sat_info)來釋放內存。因為，這兩個語句中的衛星數據個數不確定，所以需要動態分配內存。
4.為確保數據正常解析，GPS數據中的每個語句應以\r\n結束符結尾。
科普
GPS語句含義
- GPGSV：可見衛星信息
- GPGLL：地理定位信息
- GPRMC：推薦最小定位信息
- GPVTG：地面速度信息
- GPGGA：GPS定位信息
- GPGSA：當前衛星信息
GPRMC 最小定位信息：
例：$GPRMC,024813.640,A,3158.4608,N,11848.3737,E,10.05,324.27,150706,,,A*50
字段0：$GPRMC，語句ID，表明該語句為Recommended Minimum Specific GPS/TRANSIT Data（RMC）推薦最小定位信息
字段1：UTC時間，hhmmss.sss格式
字段2：狀態，A=定位，V=未定位
字段3：緯度ddmm.mmmm，度分格式（前導位數不足則補0）
字段4：緯度N（北緯）或S（南緯）
字段5：經度dddmm.mmmm，度分格式（前導位數不足則補0）
字段6：經度E（東經）或W（西經）
字段7：速度，節，Knots
字段8：方位角，度
字段9：UTC日期，DDMMYY格式
字段10：磁偏角，（000 - 180）度（前導位數不足則補0）
字段11：磁偏角方向，E=東W=西
字段12：模式，A=自動，D=差分，E=估測，N=數據無效（3.0協議內容）
字段13：校驗值（$與*之間的數異或后的值）
GPGGA GPS定位數據
例：$GPGGA,092204.999,4250.5589,S,14718.5084,E,1,04,24.4,12.2,M,19.7,M,,0000*1F
字段0：$GPGGA，語句ID，表明該語句為Global Positioning System Fix Data（GGA）GPS定位信息
字段1：UTC 時間，hhmmss.sss，時分秒格式
字段2：緯度ddmm.mmmm，度分格式（前導位數不足則補0）
字段3：緯度N（北緯）或S（南緯）
字段4：經度dddmm.mmmm，度分格式（前導位數不足則補0）
字段5：經度E（東經）或W（西經）
字段6：GPS狀態，0=不可用(FIX NOT valid)，1=單點定位(GPS FIX)，2=差分定位(DGPS)，3=無效PPS，4=實時差分定位（RTK FIX），5=RTK FLOAT，6=正在估算
字段7：正在使用的衛星數量（00 - 12）（前導位數不足則補0）
字段8：HDOP水平精度因子（0.5 - 99.9）
字段9：海拔高度（-9999.9 - 99999.9）
字段10：單位：M（米）
字段11：地球橢球面相對大地水準面的高度 WGS84水準面劃分
字段12：WGS84水準面劃分單位：M（米）
字段13：差分時間（從接收到差分信號開始的秒數，如果不是差分定位將為空）
字段14：差分站ID號0000 - 1023（前導位數不足則補0，如果不是差分定位將為空）
字段15：校驗值（$與*之間的數異或后的值）
GPVTG 地面速度信息
例：$GPVTG,89.68,T,,M,0.00,N,0.0,K*5F
字段0：$GPVTG，語句ID，表明該語句為Track Made Good and Ground Speed（VTG）地面速度信息
字段1：運動角度，000 - 359，（前導位數不足則補0）
字段2：T=真北參照系
字段3：運動角度，000 - 359，（前導位數不足則補0）
字段4：M=磁北參照系
字段5：水平運動速度（0.00）（前導位數不足則補0）
字段6：N=節，Knots
字段7：水平運動速度（0.00）（前導位數不足則補0）
字段8：K=公里/時，km/h
字段9：校驗值（$與*之間的數異或后的值）
GPGSV 可視衛星狀態
例：$GPGSV,3,1,10,20,78,331,45,01,59,235,47,22,41,069,,13,32,252,45*70
字段0：$GPGSV，語句ID，表明該語句為GPS Satellites in View（GSV）可見衛星信息
字段1：本次GSV語句的總數目（1 - 3）
字段2：本條GSV語句是本次GSV語句的第幾條（1 - 3）
字段3：當前可見衛星總數（00 - 12）（前導位數不足則補0）
字段4：PRN 碼（偽隨機噪聲碼）（01 - 32）（前導位數不足則補0）
字段5：衛星仰角（00 - 90）度（前導位數不足則補0）
字段6：衛星方位角（00 - 359）度（前導位數不足則補0）
字段7：信噪比（00－99）dbHz
字段8：PRN 碼（偽隨機噪聲碼）（01 - 32）（前導位數不足則補0）
字段9：衛星仰角（00 - 90）度（前導位數不足則補0）
字段10：衛星方位角（00 - 359）度（前導位數不足則補0）
字段11：信噪比（00－99）dbHz
字段12：PRN 碼（偽隨機噪聲碼）（01 - 32）（前導位數不足則補0）
字段13：衛星仰角（00 - 90）度（前導位數不足則補0）
字段14：衛星方位角（00 - 359）度（前導位數不足則補0）
字段15：信噪比（00－99）dbHz
字段16：校驗值（$與*之間的數異或后的值）
GPGSA 當前衛星信息
例：$GPGSA,A,3,01,20,19,13,,,,,,,,,40.4,24.4,32.2*0A
字段0：$GPGSA，語句ID，表明該語句為GPS DOP and Active Satellites（GSA）當前衛星信息
字段1：定位模式(選擇2D/3D)，A=自動選擇，M=手動選擇
字段2：定位類型，1=未定位，2=2D定位，3=3D定位
字段3：PRN碼（偽隨機噪聲碼），第1信道正在使用的衛星PRN碼編號（00）（前導位數不足則補0）
字段4：PRN碼（偽隨機噪聲碼），第2信道正在使用的衛星PRN碼編號（00）（前導位數不足則補0）
字段5：PRN碼（偽隨機噪聲碼），第3信道正在使用的衛星PRN碼編號（00）（前導位數不足則補0）
字段6：PRN碼（偽隨機噪聲碼），第4信道正在使用的衛星PRN碼編號（00）（前導位數不足則補0）
字段7：PRN碼（偽隨機噪聲碼），第5信道正在使用的衛星PRN碼編號（00）（前導位數不足則補0）
字段8：PRN碼（偽隨機噪聲碼），第6信道正在使用的衛星PRN碼編號（00）（前導位數不足則補0）
字段9：PRN碼（偽隨機噪聲碼），第7信道正在使用的衛星PRN碼編號（00）（前導位數不足則補0）
字段10：PRN碼（偽隨機噪聲碼），第8信道正在使用的衛星PRN碼編號（00）（前導位數不足則補0）
字段11：PRN碼（偽隨機噪聲碼），第9信道正在使用的衛星PRN碼編號（00）（前導位數不足則補0）
字段12：PRN碼（偽隨機噪聲碼），第10信道正在使用的衛星PRN碼編號（00）（前導位數不足則補0）
字段13：PRN碼（偽隨機噪聲碼），第11信道正在使用的衛星PRN碼編號（00）（前導位數不足則補0）
字段14：PRN碼（偽隨機噪聲碼），第12信道正在使用的衛星PRN碼編號（00）（前導位數不足則補0）
字段15：PDOP綜合位置精度因子（0.5 - 99.9）
字段16：HDOP水平精度因子（0.5 - 99.9）
字段17：VDOP垂直精度因子（0.5 - 99.9）
字段18：校驗值（$與*之間的數異或后的值）
代碼分析
代碼較多，這里只分析RMC、GSA和GSV三個語句的。
RMC解析
RMC結構體
//RMC數據結構體（推薦定位信息數據格式） typedef struct {char utc[11]; // UTC時間，hhmmss.sss格式unsigned char pos_status; // 狀態，A=定位，V=未定位double lat; // 緯度ddmm.mmmm，度分格式char lat_dir; // 緯度N（北緯）或S（南緯）double lon; // 經度dddmm.mmmm，度分格式char lon_dir; // 經度E（東經）或W（西經）double speed_Kn; // 速度double track_true; // 方位角，度char date[7]; // UTC日期，DDMMYY格式double mag_var; // 磁偏角，（000 - 180）度char var_dir; // 磁偏角方向，E=東W=西char mode_ind; // 模式，A=自動，D=差分，E=估測，N=數據無效（3.0協議內容） }RMC;RMC解析函數
// RMC數據解析 static RMC rmc_data_parse(char *rmc_data) // 定義RMC結構體函數 {RMC rmc;unsigned char times = 0;char *p;char *s = strdup(rmc_data); // 將傳入的數據拷貝一份，否則分割函數會影響原始數據// strtok遇到兩個連續的分割符(,)時，無法正常切割，所以自己寫了個函數，在源文件中p = strsplit(&s, ","); // 開始分割，按','切分，p為切割出來的字段while (p){switch (times) // times記錄當前切割的位置{case 1: // UTCstrcpy(rmc.utc, p);break;case 2: // pos statusrmc.pos_status = p[0];break;case 3: // latrmc.lat = strtod(p, NULL);break;case 4: // lat dirrmc.lat_dir = p[0];break;case 5: // lonrmc.lon = strtod(p, NULL);break;case 6: // lon dirrmc.lon_dir = p[0];break;case 7: // speen Knrmc.speed_Kn = strtod(p, NULL);break;case 8: // track truermc.track_true = strtod(p, NULL);break;case 9: // datestrcpy(rmc.date, p);break;case 10: // mag varrmc.mag_var = strtod(p, NULL);break;case 11: // var dirrmc.var_dir = p[0];break;case 14: // mode indrmc.mode_ind = p[0];break;default:break;}p = strsplit(&s, ","); // 繼續切割times++;}free(s);return rmc; }GSA解析
GSA結構體
#pragma pack(1) // 便于指針偏移取值 // 信道信息結構體 typedef struct {unsigned char total; // 總信道個數unsigned char prn_ID; // prn信道unsigned char prn; // PRN 碼（偽隨機噪聲碼） }GSA_PRN; #pragma pack()//GPGSA數據結構體（當前衛星信息） typedef struct {unsigned char mode_MA; // 定位模式(選擇2D/3D)，A=自動選擇，M=手動選擇unsigned char mode_123; // 定位類型，1=未定位，2=2D定位，3=3D定位double pdop; // PDOP綜合位置精度因子（0.5 - 99.9）double hdop; // HDOP水平精度因子（0.5 - 99.9）double vdop; // VDOP垂直精度因子（0.5 - 99.9）GSA_PRN *gsa_prn; // 存放信道信息 }GSA;GSA解析函數
// 得到GSA數據中的信道信息,由于一幀GPS數據中，GSA語句的個數不一致，所以需要傳入原始的GPS數據，找出所有的GSA字段 static GSA_PRN *get_prn_data(char *gps_data) {GSA_PRN *gsa_prn;unsigned char times = 0;unsigned char i;unsigned char sentences_index = 0; // 累計找到gsa字段的個數// 從語句中切割的字段char *p;// 存放拷貝的語句char *s;// 從原始數據中切割出來的字段char *sentences;// gsa語句的個數 int gsa_count;// 統計GSA字段的個數gsa_count = strstr_cnt(gps_data, PRE_GSA);// 根據GSA語句的個數，動態分配內存gsa_prn = (GSA_PRN *)malloc(sizeof(GSA_PRN) * (gsa_count * 12 + 1));memset(gsa_prn, 0, sizeof(GSA_PRN) * (gsa_count * 12 + 1));// 切割原始數據sentences = strtok(gps_data, "\r\n");while (sentences){// 判斷切割出來的語句是否是GSA語句if (strstr(sentences, PRE_GSA)){// 每找到一條GSA語句，就加1sentences_index++;s = strdup(sentences);// 開始切割語句p = strsplit(&s, ",");while (p){if (times == 2){// 每條GSA語句包含12個衛星信息for (i=0; i<12; i++){p = strsplit(&s, ",");(gsa_prn+i+(sentences_index-1)*12)->total = (unsigned char)gsa_count * 12;(gsa_prn+i+(sentences_index-1)*12)->prn_ID = i + (sentences_index - 1) * 12;(gsa_prn+i+(sentences_index-1)*12)->prn = (unsigned char)strtol(p, NULL, 10);}}// 繼續下一次語句切割p = strsplit(&s, ",");times++;}times = 0;}// 繼續下一次原始數據切割sentences = strtok(NULL, "\r\n");}free(s);return gsa_prn; }// GSA數據解析 //gsa_data: 傳入的GSA語句 //gpsdata: 傳入的原始GPS數據 static GSA gsa_data_parse(char *gsa_data, char *gpsdata) {GSA gsa;unsigned char times = 0;char *p;char *end;// GSA語句拷貝到s中，方便切割char *s = strdup(gsa_data);// 將原始數據拷貝一份char *alldata = strdup(gpsdata);p = strsplit(&s, ",");while (p){switch (times){case 1: // mode_MAgsa.mode_MA = p[0];break;case 2: // mode_123gsa.mode_123 = p[0];break;case 3: // prn// 獲得所有GSA語句中的PRN信息，傳入原始的GPS數據gsa.gsa_prn = get_prn_data(alldata);break;case 15: // pdopgsa.pdop = strtod(p, NULL);break;case 16: // hdopgsa.hdop = strtod(p, NULL);break;case 17: // vdop// 提取最后一個數據end = (char *)malloc(sizeof(p));strncpy(end, p, strlen(p)-3);end[strlen(p)-3] = '\0';gsa.vdop = strtod(end, NULL);free(end);default:break;}p = strsplit(&s, ",");times++;}free(s);return gsa; }GSV解析
GSV結構體
// 可見衛星信息結構體 typedef struct {unsigned char prn; // PRN 碼（偽隨機噪聲碼）unsigned char elev; // 衛星仰角（00 - 90）度unsigned short azimuth; // 衛星方位角（00 - 359）度unsigned char SNR; // 信噪比 }SAT_INFO; #pragma pack()// GPGSV數據結構體(可見衛星信息) typedef struct {unsigned char msgs; // 本次GSV語句的總數目（1 - 3）unsigned char msg; // 本條GSV語句是本次GSV語句的第幾條（1 - 3）unsigned char sats; // 當前可見衛星總數（00 - 12）SAT_INFO *sat_info; // 衛星信息 }GSV;GSV解析函數
/** function: 獲取GSV字段中的GPS信息* gps_data: 最原始的GPS字符串，用于找到所有的GSV語句* stas: 衛星數量* prefix: GSV信息字段前綴 */ static SAT_INFO *get_sats_info(char *gps_data, unsigned char sats, char *prefix) {SAT_INFO *sats_info;unsigned char times = 0;// 保存GSV語句總數unsigned char msgs = 0;// 記錄當前時第幾條GSV語句unsigned char msg = 0;// 存放計算完的for循環次數unsigned char for_times;unsigned char i;// 語句切割出來的字段char *p;// 拷貝一份語句便于切割char *s;// 從原始數據中切割出來的語句char *sentences;sats_info = (SAT_INFO *)malloc(sizeof(SAT_INFO) * (sats+1));memset(sats_info, 0, sizeof(SAT_INFO) * (sats+1));sentences = strtok(gps_data, "\r\n");while (sentences){if (strstr(sentences, prefix)){s = strdup(sentences);p = strsplit(&s, ",");while (p){switch (times){case 1: // msgsmsgs = (unsigned char) strtol(p, NULL, 10);break;case 2: // msgmsg = (unsigned char) strtol(p, NULL, 10);break;case 3: // sat info// 計算當前GSV語句衛星信息的個數，也就是for循環的次數for_times = (msgs == msg) ? ((sats % 4) ? sats % 4 : 4) : 4;for (i = 0; i < for_times; i++){// 從第4個字段開始，每4段代表一個衛星的信息p = strsplit(&s, ",");(sats_info+(msg-1)*4+i)->prn = (unsigned char) strtol(p, NULL, 10);p = strsplit(&s, ",");(sats_info+(msg-1)*4+i)->elev = (unsigned char) strtol(p, NULL, 10);p = strsplit(&s, ",");(sats_info+(msg-1)*4+i)->azimuth = (unsigned short) strtol(p, NULL, 10);p = strsplit(&s, ",");(sats_info+(msg-1)*4+i)->SNR = (unsigned char) strtol(p, NULL, 10);}break;default:break;}p = strsplit(&s, ",");times++;}times = 0;}// 切割出下一個語句sentences = strtok(NULL, "\r\n");}free(s);return sats_info; }// GSV數據解析 // gsv_data: 傳入的GSV語句，用于提取GSV語句總數和衛星總數 // gps_data: 原始的GPS數據，用于在函數get_sats_info中找到所有的GSV語句 // prefix： GSV語句的前綴，根據不同的定位組合方式，在一組GPS數據中可能包含GPGSV、GLGSV和GNGSV，根據需要傳入 static GSV gsv_data_parse(char *gsv_data, char *gps_data, char *prefix) {GSV gsv;unsigned char times = 0;char *p;char *s = strdup(gsv_data);char *src_data = strdup(gps_data);p = strsplit(&s, ",");while (p){switch (times){case 1: // msgsgsv.msgs = (unsigned char)strtol(p, NULL, 10);break;case 2: // msggsv.msg = (unsigned char)strtol(p, NULL, 10);break;case 3: // satsgsv.sats = (unsigned char)strtol(p, NULL, 10);// 獲得所有GSV語句中的衛星信息。傳入原始的GPS數據，衛星總數和GSV語句的IDgsv.sat_info = get_sats_info(src_data, gsv.sats, prefix);break;default:break;}p = strsplit(&s, ",");times++;}free(s);return gsv; }?
以下是GPS完整的解析程序，包括：gps.h，gps.c，main.c
?
1、GPS.H
// // Created by ihz on 2020/6/4. //#ifndef __GPS_H__ #define __GPS_H__#include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <string.h>// 根據實際的數據修改ID #define PRE_GGA "$GNGGA" #define PRE_GLL "$GNGLL" #define PRE_GSA "$GNGSA" #define PRE_GPGSV "$GPGSV" #define PRE_GNGSV "$GNGSV" #define PRE_GLGSV "$GLGSV" #define PRE_RMC "$GNRMC" #define PRE_VTG "$GNVTG"// 語句解析控制 1：使能，0：禁用 #define ENABLE_GGA 1 #define ENABLE_GLL 1 #define ENABLE_GSA 1 #define ENABLE_GSV 1 #define ENABLE_RMC 1 #define ENABLE_VTG 1 #define ENABLE_UTC 1#if ENABLE_GGA // GGA字段結構體（GPS定位數據） typedef struct {char utc[11]; // UTC時間，格式為hhmmss.sssdouble lat; // 緯度，格式為ddmm.mmmmchar lat_dir; // 緯度半球，N或Sdouble lon; // 經度，格式為dddmm.mmmmchar lon_dir; // 經度半球，E或Wunsigned char quality; // 0=定位無效，1=定位有效unsigned char sats; // 使用衛星數量，從00到12double hdop; // 水平精確度，0.5到99.9，單位mdouble alt; // 海平面的高度，-9999.9到9999.9米double undulation; // 大地水準面高度，-9999.9到9999.9米unsigned char age; // 差分時間unsigned short stn_ID; // 差分站ID號0000 - 1023 } GGA; #endif#if ENABLE_GLL // GPGLL數據結構體（地理定位信息） typedef struct {double lat; // 緯度，格式為ddmm.mmmmchar lat_dir; // 緯度半球，N或Sdouble lon; // 經度，格式為dddmm.mmmmchar lon_dir; // 經度半球，E或Wchar utc[11]; // UTC時間，格式為hhmmss.ssschar data_status; // 狀態標志位，A：有效，V無效 }GLL; #endif#if ENABLE_GSA #pragma pack(1) // 便于指針偏移取值 // 信道信息結構體 typedef struct {unsigned char total; // 總信道個數unsigned char prn_ID; // prn信道unsigned char prn; // PRN 碼（偽隨機噪聲碼） }GSA_PRN; #pragma pack()//GPGSA數據結構體（當前衛星信息） typedef struct {unsigned char mode_MA; // 定位模式(選擇2D/3D)，A=自動選擇，M=手動選擇unsigned char mode_123; // 定位類型，1=未定位，2=2D定位，3=3D定位double pdop; // PDOP綜合位置精度因子（0.5 - 99.9）double hdop; // HDOP水平精度因子（0.5 - 99.9）double vdop; // VDOP垂直精度因子（0.5 - 99.9）GSA_PRN *gsa_prn; // 存放信道信息 }GSA; #endif#if ENABLE_GSV #pragma pack(1) // 便于指針偏移取值 // 可見衛星信息結構體 typedef struct {unsigned char prn; // PRN 碼（偽隨機噪聲碼）unsigned char elev; // 衛星仰角（00 - 90）度unsigned short azimuth; // 衛星方位角（00 - 359）度unsigned char SNR; // 信噪比 }SAT_INFO; #pragma pack()// GPGSV數據結構體(可見衛星信息) typedef struct {unsigned char msgs; // 本次GSV語句的總數目（1 - 3）unsigned char msg; // 本條GSV語句是本次GSV語句的第幾條（1 - 3）unsigned char sats; // 當前可見衛星總數（00 - 12）SAT_INFO *sat_info; // 衛星信息 }GSV; #endif#if ENABLE_RMC //RMC數據結構體（推薦定位信息數據格式） typedef struct {char utc[11]; // UTC時間，hhmmss.sss格式unsigned char pos_status; // 狀態，A=定位，V=未定位double lat; // 緯度ddmm.mmmm，度分格式char lat_dir; // 緯度N（北緯）或S（南緯）double lon; // 經度dddmm.mmmm，度分格式char lon_dir; // 經度E（東經）或W（西經）double speed_Kn; // 速度double track_true; // 方位角，度char date[7]; // UTC日期，DDMMYY格式double mag_var; // 磁偏角，（000 - 180）度char var_dir; // 磁偏角方向，E=東W=西char mode_ind; // 模式，A=自動，D=差分，E=估測，N=數據無效（3.0協議內容） }RMC; #endif#if ENABLE_VTG //VTG數據結構體（地面速度信息） typedef struct {double track_true; // 運動角度，000 - 359，真北參照系double track_mag; // 運動角度，000 - 359，磁北參照系double speed_Kn; // 水平運動速度（0.00），節，Knotsdouble speed_Km; // 水平運動速度（0.00）, 公里/時，km/h }VTG; #endif#if ENABLE_UTC //UTC時間結構體 typedef struct {unsigned char YY; // 年unsigned char DD; // 日unsigned char MM; // 月unsigned char hh; // 時unsigned char mm; // 分unsigned char ss; // 秒unsigned short ds; // 毫秒 }UTC; #endif//定義GPS結構體 typedef struct { #if ENABLE_GGAGGA gga_data; #endif #if ENABLE_GLLGLL gll_data; #endif #if ENABLE_GSAGSA gsa_data; #endif #if ENABLE_GSVGSV gpgsv_data;GSV gngsv_data;GSV glgsv_data; #endif #if ENABLE_RMCRMC rmc_data; #endif #if ENABLE_VTGVTG vtg_data; #endif #if ENABLE_UTCUTC utc; #endif }GPS;GPS gps_data_parse(char* gps_src);#endif //__GPS_H__2.GPS.C
// // Created by ihz on 2020/6/4. // #include "gps.h"// 數據分割，可以分割兩個連續的分隔符 static char* strsplit(char** stringp, const char* delim) {char* start = *stringp;char* p;p = (start != NULL) ? strpbrk(start, delim) : NULL;if (p == NULL){*stringp = NULL;}else{*p = '\0';*stringp = p + 1;}return start; }// 統計字符串在另一個字符串中出現的次數 static int strstr_cnt(char *str, char *substr) {char *srcStr = str;int count = 0;do{srcStr = strstr(srcStr, substr);if(srcStr != NULL){count++;srcStr = srcStr + strlen(substr);}else{break;}}while (*srcStr != '\0');return count; }#if ENABLE_GGA // GGA數據解析 static GGA gga_data_parse(char *gga_data) {GGA gga;unsigned char times = 0;char *p;char *end;char *s = strdup(gga_data);p = strsplit(&s, ",");while (p){switch (times){case 1: // UTCstrcpy(gga.utc, p);break;case 2: // latgga.lat = strtod(p, NULL);break;case 3: // lat dirgga.lat_dir = p[0];break;case 4: // longga.lon = strtod(p, NULL);break;case 5: // lon dirgga.lon_dir = p[0];break;case 6: // qualitygga.quality = (unsigned char)strtol(p, NULL, 10);break;case 7: // satsgga.sats = (unsigned char)strtol(p, NULL, 10);break;case 8: // hdopgga.hdop = (unsigned char)strtol(p, NULL, 10);break;case 9: // altgga.alt = strtof(p, NULL);break;case 11: // undulationgga.undulation = strtof(p, NULL);break;case 13: // agegga.age = (unsigned char)strtol(p, NULL, 10);break;case 14: // stn_IDend = (char *)malloc(sizeof(p));strncpy(end, p, strlen(p)-3);end[strlen(p)-3] = '\0';gga.stn_ID = (unsigned short )strtol(end, NULL, 10);free(end);break;default:break;}p = strsplit(&s, ",");times++;}free(s);return gga; } #endif#if ENABLE_GLL // GLL數據解析 static GLL gll_data_parse(char *gll_data) {GLL gll;unsigned char times = 0;char *p;char *s = strdup(gll_data);p = strsplit(&s, ",");while (p){switch (times){case 1: // latgll.lat = strtod(p, NULL);break;case 2: // lat dirgll.lat_dir = p[0];break;case 3: // longll.lon = strtod(p, NULL);break;case 4: // lon dirgll.lon_dir = p[0];break;case 5: // lon dirstrcpy(gll.utc, p);break;case 6: // data statusgll.data_status = p[0];break;default:break;}p = strsplit(&s, ",");times++;}free(s);return gll; } #endif#if ENABLE_GSA // 得到GSA數據中的信道信息 static GSA_PRN *get_prn_data(char *gps_data) {GSA_PRN *gsa_prn;unsigned char times = 0;unsigned char i;unsigned char sentences_index = 0; // 累計找到gsa字段的個數char *p;char *s;char *sentences;int gsa_count;// 統計GSA字段的個數gsa_count = strstr_cnt(gps_data, PRE_GSA);gsa_prn = (GSA_PRN *)malloc(sizeof(GSA_PRN) * (gsa_count * 12 + 1));memset(gsa_prn, 0, sizeof(GSA_PRN) * (gsa_count * 12 + 1));sentences = strtok(gps_data, "\r\n");while (sentences){if (strstr(sentences, PRE_GSA)){sentences_index++;s = strdup(sentences);p = strsplit(&s, ",");while (p){if (times == 2){for (i=0; i<12; i++){p = strsplit(&s, ",");(gsa_prn+i+(sentences_index-1)*12)->total = (unsigned char)gsa_count * 12;(gsa_prn+i+(sentences_index-1)*12)->prn_ID = i + (sentences_index - 1) * 12;(gsa_prn+i+(sentences_index-1)*12)->prn = (unsigned char)strtol(p, NULL, 10);}}p = strsplit(&s, ",");times++;}times = 0;}sentences = strtok(NULL, "\r\n");}free(s);return gsa_prn; }// GSA數據解析 static GSA gsa_data_parse(char *gsa_data, char *gpsdata) {GSA gsa;unsigned char times = 0;char *p;char *end;char *s = strdup(gsa_data);char *alldata = strdup(gpsdata);p = strsplit(&s, ",");while (p){switch (times){case 1: // mode_MAgsa.mode_MA = p[0];break;case 2: // mode_123gsa.mode_123 = p[0];break;case 3: // prngsa.gsa_prn = get_prn_data(alldata);break;case 15: // pdopgsa.pdop = strtod(p, NULL);break;case 16: // hdopgsa.hdop = strtod(p, NULL);break;case 17: // vdopend = (char *)malloc(sizeof(p));strncpy(end, p, strlen(p)-3);end[strlen(p)-3] = '\0';gsa.vdop = strtod(end, NULL);free(end);default:break;}p = strsplit(&s, ",");times++;}free(s);return gsa; } #endif#if ENABLE_RMC // RMC數據解析 static RMC rmc_data_parse(char *rmc_data) {RMC rmc;unsigned char times = 0;char *p;char *s = strdup(rmc_data);p = strsplit(&s, ",");while (p){switch (times){case 1: // UTCstrcpy(rmc.utc, p);break;case 2: // pos statusrmc.pos_status = p[0];break;case 3: // latrmc.lat = strtod(p, NULL);break;case 4: // lat dirrmc.lat_dir = p[0];break;case 5: // lonrmc.lon = strtod(p, NULL);break;case 6: // lon dirrmc.lon_dir = p[0];break;case 7: // speen Knrmc.speed_Kn = strtod(p, NULL);break;case 8: // track truermc.track_true = strtod(p, NULL);break;case 9: // datestrcpy(rmc.date, p);break;case 10: // mag varrmc.mag_var = strtod(p, NULL);break;case 11: // var dirrmc.var_dir = p[0];break;case 14: // mode indrmc.mode_ind = p[0];break;default:break;}p = strsplit(&s, ",");times++;}free(s);return rmc; } #endif#if ENABLE_VTG // VTG數據解析 static VTG vtg_data_parse(char *vtg_data) {VTG vtg;unsigned char times = 0;char *p;char *s = strdup(vtg_data);p = strsplit(&s, ",");while (p){switch (times){case 1: // track truevtg.track_true = strtod(p, NULL);break;case 3: // track magvtg.track_mag = strtod(p, NULL);break;case 5: // speed Knvtg.speed_Kn = strtod(p, NULL);break;case 7: // speed Kmvtg.speed_Km = strtod(p, NULL);break;default:break;}p = strsplit(&s, ",");times++;}free(s);return vtg; } #endif#if ENABLE_GSV /** function: 獲取GSV字段中的GPS信息* gps_data: 最原始的GPS字符串* stas: 衛星數量* prefix: GSV信息字段前綴 */ static SAT_INFO *get_sats_info(char *gps_data, unsigned char sats, char *prefix) {SAT_INFO *sats_info;unsigned char times = 0;unsigned char msgs = 0;unsigned char msg = 0;unsigned char for_times;unsigned char i;char *p;char *s;char *sentences;sats_info = (SAT_INFO *)malloc(sizeof(SAT_INFO) * (sats+1));memset(sats_info, 0, sizeof(SAT_INFO) * (sats+1));sentences = strtok(gps_data, "\r\n");while (sentences){if (strstr(sentences, prefix)){s = strdup(sentences);p = strsplit(&s, ",");while (p){switch (times){case 1: // msgsmsgs = (unsigned char) strtol(p, NULL, 10);break;case 2: // msgmsg = (unsigned char) strtol(p, NULL, 10);break;case 3: // sat infofor_times = (msgs == msg) ? ((sats % 4) ? sats % 4 : 4) : 4;for (i = 0; i < for_times; i++){p = strsplit(&s, ",");(sats_info+(msg-1)*4+i)->prn = (unsigned char) strtol(p, NULL, 10);p = strsplit(&s, ",");(sats_info+(msg-1)*4+i)->elev = (unsigned char) strtol(p, NULL, 10);p = strsplit(&s, ",");(sats_info+(msg-1)*4+i)->azimuth = (unsigned short) strtol(p, NULL, 10);p = strsplit(&s, ",");(sats_info+(msg-1)*4+i)->SNR = (unsigned char) strtol(p, NULL, 10);}break;default:break;}p = strsplit(&s, ",");times++;}times = 0;}sentences = strtok(NULL, "\r\n");}free(s);return sats_info; }// GSV數據解析 static GSV gsv_data_parse(char *gsv_data, char *gps_data, char *prefix) {GSV gsv;unsigned char times = 0;char *p;char *s = strdup(gsv_data);char *src_data = strdup(gps_data);p = strsplit(&s, ",");while (p){switch (times){case 1: // msgsgsv.msgs = (unsigned char)strtol(p, NULL, 10);break;case 2: // msggsv.msg = (unsigned char)strtol(p, NULL, 10);break;case 3: // satsgsv.sats = (unsigned char)strtol(p, NULL, 10);gsv.sat_info = get_sats_info(src_data, gsv.sats, prefix);break;default:break;}p = strsplit(&s, ",");times++;}free(s);return gsv; } #endif#if ENABLE_UTC // UTC數據解析 static UTC utc_parse(char *date, char *time) {UTC utc_data;unsigned int date_int;double time_float;date_int = (unsigned int)strtol(date, NULL, 10);utc_data.DD = date_int / 10000;utc_data.MM = date_int % 10000 / 100;utc_data.YY = date_int % 100;time_float = strtod(time, NULL);utc_data.hh = (unsigned int)time_float / 10000;utc_data.mm = (unsigned int)time_float % 10000 / 100;utc_data.ss = (unsigned int)time_float % 100;utc_data.ds = (unsigned short)(time_float - (unsigned int)time_float);return utc_data; } #endif// 解析全部的GPS數據 GPS gps_data_parse(char* gps_src) {GPS gps_all;char *str_buffer = strdup(gps_src);// GGA數據解析 #if ENABLE_GGAGGA default_gga_data = {"\0",0.0,'N',0.0,'S',0,0,0,0,0,0,0};gps_src = strdup(str_buffer);gps_all.gga_data = strstr(gps_src, PRE_GGA) ? gga_data_parse(strtok(strstr(gps_src, PRE_GGA), "\r\n")) : default_gga_data; #endif// GLL數據解析 #if ENABLE_GLLGLL default_gll_data = {0.0,'\0',0.0,'\0',"\0",'\0'};gps_src = strdup(str_buffer);gps_all.gll_data = strstr(gps_src, PRE_GLL) ? gll_data_parse(strtok(strstr(gps_src, PRE_GLL), "\r\n")) : default_gll_data; #endif// GSA數據解析 #if ENABLE_GSAGSA_PRN default_gsa_prn_data = {0,0,0};GSA default_gsa_data = {'\0','\0',0.0,0.0,0.0,&default_gsa_prn_data};gps_src = strdup(str_buffer);gps_all.gsa_data = strstr(gps_src, PRE_GSA) ? gsa_data_parse(strtok(strstr(gps_src, PRE_GSA), "\r\n"), str_buffer) : default_gsa_data; #endif// RMC數據解析 #if ENABLE_RMCRMC default_rmc_data = {"\0",'\0',0.0,'\0',0.0,'\0',0.0,0.0,"\0",0.0,'\0','\0'};gps_src = strdup(str_buffer);gps_all.rmc_data = strstr(gps_src, PRE_RMC) ? rmc_data_parse(strtok(strstr(gps_src, PRE_RMC), "\r\n")) : default_rmc_data; #endif// VTG數據解析 #if ENABLE_VTGVTG default_vtg_data = {0.0,0.0,0.0,0.0};gps_src = strdup(str_buffer);gps_all.vtg_data = strstr(gps_src, PRE_VTG) ? vtg_data_parse(strtok(strstr(gps_src, PRE_VTG), "\r\n")) : default_vtg_data; #endif// GSV數據解析 #if ENABLE_GSVSAT_INFO default_sat_info_data = {0,0,0,0};GSV default_gsv_data = {0,0,0,&default_sat_info_data};// GPGSV數據段解析gps_src = strdup(str_buffer);gps_all.gpgsv_data = strstr(gps_src, PRE_GPGSV) ? gsv_data_parse(strtok(strstr(gps_src, PRE_GPGSV), "\r\n"), str_buffer, PRE_GPGSV) : default_gsv_data;// GNGSV數據段解析gps_src = strdup(str_buffer);gps_all.gngsv_data = strstr(gps_src, PRE_GNGSV) ? gsv_data_parse(strtok(strstr(gps_src, PRE_GNGSV), "\r\n"), str_buffer, PRE_GNGSV) : default_gsv_data;// GLGSV數據段解析gps_src = strdup(str_buffer);gps_all.glgsv_data = strstr(gps_src, PRE_GLGSV) ? gsv_data_parse(strtok(strstr(gps_src, PRE_GLGSV), "\r\n"), str_buffer, PRE_GLGSV) : default_gsv_data; #endif// UTC數據解析，UTC數據取自RMC段數據 #if ENABLE_UTC && ENABLE_RMCgps_all.utc = utc_parse(gps_all.rmc_data.date, gps_all.rmc_data.utc); #endiffree(str_buffer);free(gps_src);return gps_all; }3. main.c
#include <stdio.h> #include "gps.h"int main() {GPS gps;unsigned char i;char gps_data[] = "$GNRMC,013300.00,A,2240.84105,N,11402.70763,E,0.007,,220319,,,D*69\r\n""$GNVTG,,T,,M,0.007,N,0.014,K,D*3A\r\n""$GNGGA,013300.00,2240.84105,N,11402.70763,E,2,12,0.59,70.5,M,-2.5,M,,0000*68\r\n""$GNGSA,A,3,10,12,14,20,25,31,32,26,29,40,41,22,1.09,0.59,0.91*1F\r\n""$GNGSA,A,3,74,70,73,80,69,,,,,,,,1.09,0.59,0.91*17\r\n""$GPGSV,4,1,16,01,00,300,,10,56,178,51,12,12,038,38,14,47,345,48*79\r\n""$GPGSV,4,2,16,16,00,207,,18,06,275,30,20,28,165,43,22,10,319,43*76\r\n""$GPGSV,4,3,16,25,46,050,47,26,29,205,44,29,13,108,45,31,50,296,52*7E\r\n""$GPGSV,4,4,16,32,56,010,52,40,20,257,40,41,46,237,48,42,46,123,42*77\r\n""$GLGSV,2,1,06,69,27,136,49,70,76,057,50,71,34,338,50,73,64,276,55*6B\r\n""$GLGSV,2,2,06,74,24,231,46,80,35,019,46*60\r\n""$GNGLL,2240.84105,N,11402.70763,E,013300.00,A,D*7C\r\n";gps = gps_data_parse(gps_data);#if ENABLE_GGAprintf("----------GGA DATA----------\n");printf("utc:%s\n", gps.gga_data.utc);printf("lat:%f\n", gps.gga_data.lat);printf("lat_dir:%c\n", gps.gga_data.lat_dir);printf("lon:%f\n", gps.gga_data.lon);printf("lon_dir:%c\n", gps.gga_data.lon_dir);printf("quality:%d\n", gps.gga_data.quality);printf("sats:%d\n", gps.gga_data.sats);printf("hdop:%f\n", gps.gga_data.hdop);printf("alt:%f\n", gps.gga_data.alt);printf("undulation:%f\n", gps.gga_data.undulation);printf("age:%d\n", gps.gga_data.age);printf("stn_ID:%d\n", gps.gga_data.stn_ID); #endif #if ENABLE_GLLprintf("----------GLL DATA----------\n");printf("utc:%s\n", gps.gll_data.utc);printf("lat:%f\n", gps.gll_data.lat);printf("lat_dir:%c\n", gps.gll_data.lat_dir);printf("lon:%f\n", gps.gll_data.lon);printf("lon_dir:%c\n", gps.gll_data.lon_dir);printf("data_status:%c\n", gps.gll_data.data_status); #endif #if ENABLE_GSAprintf("----------GSA DATA----------\n");printf("mode_MA:%c\n", gps.gsa_data.mode_MA);printf("mode_123:%c\n", gps.gsa_data.mode_123);printf("total:%d\n", gps.gsa_data.gsa_prn[0].total);for (i=0; i<gps.gsa_data.gsa_prn[0].total; i++){printf("prn%d:%d\n", (i+1), gps.gsa_data.gsa_prn[i].prn);}printf("pdop:%f\n", gps.gsa_data.pdop);printf("hdop:%f\n", gps.gsa_data.hdop);printf("vdop:%f\n", gps.gsa_data.vdop);// gps.gsa_data.gsa_prn是動態分配的內存，用完記得釋放,否則會造成內存泄漏free(gps.gsa_data.gsa_prn); #endif #if ENABLE_RMCprintf("----------RMC DATA----------\n");printf("utc:%s\n", gps.rmc_data.utc);printf("lat:%f\n", gps.rmc_data.lat);printf("lat_dir:%c\n", gps.rmc_data.lat_dir);printf("lon:%f\n", gps.rmc_data.lon);printf("lon_dir:%c\n", gps.rmc_data.lon_dir);printf("speed_Kn:%f\n", gps.rmc_data.speed_Kn);printf("track_true:%f\n", gps.rmc_data.track_true);printf("date:%s\n", gps.rmc_data.date);printf("mag_var:%f\n", gps.rmc_data.mag_var);printf("var_dir:%c\n", gps.rmc_data.var_dir);printf("mode_ind:%c\n", gps.rmc_data.mode_ind); #endif #if ENABLE_VTGprintf("----------VTG DATA----------\n");printf("track_true:%f\n", gps.vtg_data.track_true);printf("track_mag:%f\n", gps.vtg_data.track_mag);printf("speen_Kn:%f\n", gps.vtg_data.speed_Kn);printf("speed_Km:%f\n", gps.vtg_data.speed_Km); #endif #if ENABLE_GSVprintf("----------GPGSV DATA----------\n");printf("msgs:%d\n", gps.gpgsv_data.msgs);printf("msg:%d\n", gps.gpgsv_data.msg);printf("sats:%d\n", gps.gpgsv_data.sats);for (i=0;i<gps.gpgsv_data.sats; i++){printf("prn%d:%d\n", i+1, gps.gpgsv_data.sat_info[i].prn);printf("evel%d:%d\n", i+1, gps.gpgsv_data.sat_info[i].elev);printf("azimuth%d:%d\n", i+1, gps.gpgsv_data.sat_info[i].azimuth);printf("SNR%d:%d\n", i+1, gps.gpgsv_data.sat_info[i].SNR);}// 用完釋放gps.gpgsv_data.sat_info內存if (gps.gpgsv_data.sats) free(gps.gpgsv_data.sat_info);printf("----------GNGSV DATA----------\n");printf("msgs:%d\n", gps.gngsv_data.msgs);printf("msg:%d\n", gps.gngsv_data.msg);printf("sats:%d\n", gps.gngsv_data.sats);for (i=0; i<gps.gngsv_data.sats; i++){printf("prn%d:%d\n", i+1, gps.gngsv_data.sat_info[i].prn);printf("evel%d:%d\n", i+1, gps.gngsv_data.sat_info[i].elev);printf("azimuth%d:%d\n", i+1, gps.gngsv_data.sat_info[i].azimuth);printf("SNR%d:%d\n", i+1, gps.gngsv_data.sat_info[i].SNR);}if (gps.gngsv_data.sats) free(gps.gngsv_data.sat_info);printf("----------GLGSV DATA----------\n");printf("msgs:%d\n", gps.glgsv_data.msgs);printf("msg:%d\n", gps.glgsv_data.msg);printf("sats:%d\n", gps.glgsv_data.sats);for (i=0;i<gps.glgsv_data.sats; i++){printf("prn%d:%d\n", i+1, gps.glgsv_data.sat_info[i].prn);printf("evel%d:%d\n", i+1, gps.glgsv_data.sat_info[i].elev);printf("azimuth%d:%d\n", i+1, gps.glgsv_data.sat_info[i].azimuth);printf("SNR%d:%d\n", i+1, gps.glgsv_data.sat_info[i].SNR);}if (gps.glgsv_data.sats) free(gps.glgsv_data.sat_info); #endif #if ENABLE_UTC && ENABLE_RMCprintf("----------UTC DATA----------\n");printf("year:20%02d\n", gps.utc.YY);printf("month:%02d\n", gps.utc.MM);printf("date:%02d\n", gps.utc.DD);printf("hour:%02d\n", gps.utc.hh);printf("minutes:%02d\n", gps.utc.mm);printf("second:%02d\n", gps.utc.ss);printf("ds:%02d\n", gps.utc.ds); #endifreturn 0; }https://github.com/iE-zhi/NMEA_GPS_parse
總結
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