1. Общие положения

В качестве линии передачи данных для передачи предложений NMEA-0183 используется двунаправленный последовательный интерфейс RS-232C (COM-порт). Подключение производится по схеме нуль модема (используются только 3 линии: прием, передача и общий).

Для работы необходимы следующие настройки COM-порта:

-         размер байта 8 бит;

-         проверка на четность не производится;

-         используется один стоп бит.

Скорость передачи может выбираться потребителем в пределах от 300 бод до 153600 бод.

Все передаваемые данные представлены в знаках кода ASCII.

Старший бит 8-битного знака всегда передается как «0».

Данные передаются в виде предложений. Формат предложений следующий:

где:        1 - пяти-символьный адрес (имя) предложения.

«$» - символ начала предложения.

2 - передаваемые данные;

3 - контрольная сумма;

* - символ окончания полей данных.

Все предложения должны заканчиваться символами CR и LF (коды 0х0D и 0х0A). Данные передаются полями. Поле - это набор алфавитно-цифровых символов переменной длины, ограниченных разделителем. Разделителем полей является символ запятой.

Байт контрольной суммы передается в виде двух шестнадцатеричных знаков. Контрольная сумма рассчитывается как операция «исключающее или» для всех символов предложения от знака $ до * (символы $ и * не учитываются).

В связи с тем, что настоящая аппаратура работает по КА двух систем, а действующий стандарт NMEA не предусматривает работу по системе ГЛОНАСС, некоторые принятые предложения имеют расширения.

Координаты потребителя передаются в выбранной системе координат. При использовании систем координат, отличных от WGS-84, предложение DTM сообщает о системе координат, определяемой пользователем (999), а конкретный тип используемой системы координат может быть получен из предложения PORZX.

После включения питания прибора для последовательных портов действуют следующие настройки:

-         система координат           - WGS-84,

-         время                                 - по Гринвичу,

-         высота                               - над уровнем моря (геоидом).

НАП «Бриз» формирует и выдает следующие предложения:

-       PORZD - СКП координат;

-       PORZE - набор данных GPS;

-       PORZX - настройки аппаратуры;

-       DTM - индикатор геодезической системы;

-       GGA - место по GPS;

-       GLL - координаты места;

-       GSA - GPS фактор ухудшения точности; действующие НКА;

-       GSV - видимые спутники GPS;

-       RMC - рекомендуемый минимальный набор данных GPS;

-       VTG - путевой угол и скорость относительно грунта;

-       ZDA - время и дата.

Под GPS подразумеваются системы GPS и ГЛОНАСС, при этом номера КА ГЛОНАСС имеют смещение равное 33.

Предложения: DTM, GLL, GGA, GSA, GSV, RMC, VTG, ZDA - приняты стандартом IEC 1162-1. В данных предложениях адрес предложения состоит из двухсимвольного кода передатчика и трехсимвольного формирователя, указывающего формат и тип данных. Для аппаратуры СНС используется код передатчика GP.

Предложения:PORZD, PORZE, PORZX - разработаны разработчиком аппаратуры дополнительно к стандарту IEC 11621 применительно к конкретной аппаратуре. Для них адрес состоит из символа P, мнемоники изготовителя аппаратуры и типа данных.

2. Форматы передаваемых предложений

PORZD - СКО координат.

Предложение передается потребителю и содержит данные о достоверности координат и оценке точности определений.

где:        1 - достоверность координат (А - достоверные, V - недостоверные),

2 - оценка среднеквадратической погрешности плоских координат;

3 - контрольная сумма.

PORZE – набор данных GPS.

Предложение также содержит рекомендуемый минимум данных по СНС ГЛОНАСС, GPS: время, дату, координаты, путевой угол, скорость, вырабатываемые аппаратурой, а также идентификатор прибора, позволяющий идентифицировать объекты в диспетчерских системах. Кроме того, в данном предложении координаты могут передаваться как в виде широты и долготы, так и в прямоугольной проекции Гаусса-Крюггера. В последнем случае вместо широты передается значение координаты X в метрах; вместо долготы  - значение Y, смещенное на 500000 метров плюс номер зоны, увеличенный на 1000000. Поля, определяющие южную или северную широту (N, S) и восточную или западную долготу (E, W) остаются пустыми.

Например, если приняты значения широты 5452812.5 и долготы 6417534.2,  это означает, что номер зоны - 6, X = 5452812.5 м, Y = 417534.2 - 500000 = -82465.8 м.

где:           1 – время (часы, минуты, секунды и доли секунд);

                      2 – достоверность;

                      3, 4 – широта N/S;

                      5, 6 – долгота E/W;

                      7 – скорость;

                      8 – путевой угол;

                      9 – дата (день, месяц, год);

                      10 - идентификатор прибора;

                      11 - контрольная сумма.

Достоверность данных передается в виде символов A (достоверны) или V (недостоверны). Скорость вырабатывается относительно земли и выражена в узлах (1.852 км/час). Путевой угол - угол между направлением вектора скорости и истинным севером, выраженный в градусах. Идентификатор прибора - код, который задается и сохраняется в приборе, для идентификации объектов в диспетчерских системах.

PORZX - состояние настроек аппаратуры.

Предложение передается потребителю и сообщает о действующих настройках аппаратуры.

где:        1 - действующая система координат.

Список возможных систем координат приведен в таблице 1;

2 - рабочая спутниковая навигационная система. Может принимать следующие значения:

-           0 - ГЛОНАСС + GPS;

-           1 – GPS;

-           2 – GLONASS.

3 - резервное поле;

4 - состояние режима выработки дифференциальных поправок, может принимать следующие значения:

-           0 – выключен;

-           1 - запрос на включение;

-           2 – включен.

-           4 - запрос на выключение.

5 - поправка поясного времени (часы, минуты);

6 - знак поправки поясного времени (A + ,V -). Положительная поправка соответствует восточной долготе;

7 - контрольная сумма.

Таблица 1

Примечание - При использовании кода 254 в предложении PORZЕ координаты передаются в виде X, Y, номер зоны.

DTM - тип геодезической системы Определяет тип используемой системы координат.

где:        1 – тип геодезической системы:

-           W84 - WGS 84;

2 – код страны

GGA - данные определения места по GPS. Время, место и данные, относящиеся к обсервации.

где:        1 - время обсервации (часы, минуты, секунды и доли секунд);

2, 3 - широта N/S;

4, 5 - долгота E/W;

6 - показатель качества обсервации:

-           0 - определение места не получено;

-           1 - обсервация получена;

-           2 - обсервация в дифференциальном режиме;

7 - число используемых спутников;

8 - величина горизонтального геометрического фактора;

9 - высота антенны над средним уровнем моря;

10 - единицы измерения высоты антенны;

11 - высота геоида Поправка на превышение высоты геоида над эллипсоидом и высоты среднего уровня моря (уровненной поверхности, высоты уровня).Знак минус если средний уровень ниже поверхности эллипсоида;

12 - единицы измерения высоты геоида, метры;

13 - устаревание дифференциальной поправки. Время в секундах после получения последней дифференциальной поправки. Нулевое поле используется в случае выключения дифференциального режима;

14 - идентификатор контрольной станции;

15 - контрольная сумма.

GLL - координаты места

где:        1, 2 - широта N/S;

3, 4 - долгота E/W;

5 – время (часы, минуты, секунды и доли секунд);

6 – достоверность;

7 – контрольная сумма.

Достоверность данных передается в виде символов A (достоверны) или V (недостоверны).

GSA – КА используемые в навигационных целях

где:        1 – тип управления:

-           М - ручное;

-           А – автоматическое.

              2 - Режимы работы:

-           1 - обсервация невозможна;

-           2 - определяются две координаты;

-           3 - определяются три координаты.

3-14 - номера КА, используемые для решения навигационной задачи;

              15 – общий геометрический фактор ухудшения точности;

16 – горизонтальный геометрический фактор ухудшения точности;

17 – вертикальный геометрический фактор ухудшения точности;

18 – контрольная сумма.

GSV - GPS число КА в зоне радиовидимости

Число КА в зоне радиовидимости, номер КА, угол возвышения, азимут и отношение сигнал/шум. Для одного цикла передачи максимальное число КА - 4, дополнительные данные по КА передаются во втором или третьем сообщении. Номер сообщения указывается в первых двух полях данных.

В отличие от стандарта количество сообщений может быть до 6-ти (с учетом КА ГЛОНАСС). Кроме того, отношение сигнал/шум передается в условных величинах от 0 до 15. Нулевое значение передается при отсутствии слежения.

где:        1 – общее число сообщений (от 1 до 6);

              2 – номер сообщения ( от1 до 6);

              3 - общее число КА в зоне радиовидимости;

              4 - номер КА;

              5 - высота, градусы от 0 до 90;

              6 - азимут, истинный, градусы от 0 до 359;

              7 - сигнал/шум 00-99 дБ; ноль - если НИСЗ не сопровождается;

              8 - далее информация, аналогичная пунктам 3-6 для очередного КА;

              9 - контрольная сумма.

RMC - Рекомендуемый минимум данных GPS

где:        1 – время обсервации;

2 – достоверность;

3,4 – широта N/S;

5,6 – долгота E/W;

7 – абсолютная скорость;

8 – путевой угол, в градусах, истинный в точку пришествия;

9 – дата (день, месяц, год);

10,11 – магнитное склонение, градусы, E/W;

11 – контрольная сумма.

VTG - Путевой угол и скорость относительно грунта. Фактические значения путевого угла и скорости относительно грунта.

где:        1, 2 – путевой угол в градусах, истинный;

3, 4 – путевой угол в градусах, магнитный;

5, 6 – скорость в узлах;

7, 8 – скорость, км/час;

9 – контрольная сумма.

ZDA - Время и дата UТС

где:        1 – время;

2 - день от 0 до 31;

3 - месяц от 0 до 12;

4 – год

5 – поправка поясного времени (часы);

6 – поправка поясного времени (минуты);

7 – контрольная сумма

Время и дата соответствуют времени UTC. Поправка поясного времени представляет собой число часов и минут со знаком, которые надо прибавить к местному времени, чтобы получить Гринвичское время. Для восточной долготы поправка поясного времени отрицательная (и часы и минуты).