CHƢƠNG 2 : HỆ ĐỊNH VỊ TOÀN CẦU
2.4. Các kỹ thuật trong xây dựng ứng dụng GPS
2.4.2.1. Tín hiệu thu do GPS kết xuất
Khi thiết bị thu GPS nhận được tín hiệu từ vệ tinh, nó sẽ tính thực hiện tính toán để đưa ra dữ liệu bao gồm vị trí, vận tốc và thời gian; các dữ liệu có thể khác nhau tuỳ thuộc vào từng loại thiết bị nhận và tuỳ theo quy định của từng nhà sản xuất. Tuy nhiên, tất cả các dữ liệu do thiết bị thu GPS kết xuất được đều theo một chuẩn nhất định, đó là chuẩn NMEA (National Marine Electronics Association) hay còn được gọi là chuỗi NMEA. Hiện nay, chuẩn NMEA 0183 đang là chuẩn được sử dụng phổ biến nhất.
Hầu hết các máy tính lấy dữ liệu chuỗi NMEA từ thiết bị thu GPS thông qua cổng giao tiếp RS232. Chuỗi NMEA có hai tiền tố đầu tiên định nghĩa thiết bị sử dụng chuỗi. Ví dụ:
- GP: định nghĩa thiết bị sử dụng là thiết bị nhận GPS
Tiếp theo hai tiền tố đầu tiên là ba ký tự xác định ý nghĩa của chuỗi NMEA trả về. Ví dụ:
- GGA: thông tin đã được chỉnh sửa với dữ liệu định hướng 3D - GSV: dữ liệu vệ tinh chi tiết.
Mỗi chuỗi NMEA bắt đầu bằng ký tự $ và kết thúc bằng một giá trị trả về; một chuỗi có thể dài hơn 80 ký tự, các thành phần trong chuỗi chính là dữ liệu thu được từ vệ tinh, ngăn cách nhau bằng dấu phẩy và được viết theo dạng mã ASCII. Ví dụ: $GPGGA,123519,4807.038,N,01131.000,E,1,05,0.9,545.4,M,46.9,M,,*47 $GPGSV,2,1,08,01,40,083,46,02,17,308,41,12,07,344,39,14,22,228,45*75 $GPRMC,081836,A,3751.65,S,14507.36,E,000.0,360.0,130998,011.3,E*62 $GPGSA,A,3,19,28,14,18,27,22,31,39,,,,,1.7,1.0,1.3*35 $GPVTG,360.0,T,348.7,M,000.0,N,000.0,K*43 $GPGLL,4916.45,N,12311.12,W,225444,A $GPBWC,225444,4917.24,N,12309.57,W,051.9,T,031.6,M,001.3,N,004*29 ...
Có trên 50 loại chuỗi NMEA, tùy theo mục đích sử dụng, các nhà phát triển sẽ lựa chọn các chuỗi NMEA phù hợp. Tuy nhiên, các chuỗi NMEA thường được sử dụng nhất là: $GPGGA, $GPGSV, $GPRMC, $GPGSA. Trong hệ thống ứng dụng công nghệ GPS cho các đối tượng di động, $GPGGA và $GPRMC là 2 chuỗi được sử dụng thường xuyên nhất. Mô tả chi tiết cho chuỗi $GPGGA và chuỗi $GPRMC:
$GPGGA,123519,4807.038,N,01131.000,E,1,05,0.9,545.4,M,46.9,M,,*47
Tên Dữ liệu Miêu tả
Nhận dạng chuỗi $GPGGA Dữ liệu hệ thống đã được chỉnh sửa. Thời gian 123519 12 giờ 35 phút 19 giây theo giờ quốc tế.
Vĩ độ 4807.038,N Thiết bị đang ở 48° 07 phút 038 giây hướng Bắc.
Kinh độ 01131.000,E Thiết bị đang ở 11° 31 phút 0 giây hướng Đông. Chất lượng chỉnh sửa 0 = Invalid 1 = GPS fix 2 = DGPS fix 1 0 = Không chỉnh sửa
1 = Dữ liệu được chỉnh sửa GPS.
2 = Dữ liệu được chỉnh sửa sai số GPS.
Số vệ tinh 05 Có 5 vệ tinh quan sát thiết bị.
HDOP 0.9 Horizontal Dilution Of Position (Sai số
theo chiều ngang).
Độ cao 545.4,M Độ cao 545.4, đơn vị mét so với mực nước
biển. Độ cao của Geoid
trên elipxoit WGS84 46.9,M
Nghĩa là độ cao của mực nước biển trên elipxoit WGS84 là 46.9, đơn vị mét. Thời gian kể từ lần
cập nhật DGPS cuối (rỗng) Không có lần cập nhật cuối. Id của DGPS station (rỗng) Không có id của DGPS Station.
Tổng Checksum *47 Tổng kiểm tra lỗi dữ liệu truyền về, luôn bắt đầu bằng dấu *.
$GPRMC,081836,A,3751.65,S,14507.36,E,000.0,360.0,130998,011.3,E*62
Tên Dữ liệu Miêu tả
Nhận dạng chuỗi $GPRMC Định dạng chuỗi là
Recommended Minimun.
Thời gian 081836 08 giờ 18 phút 36 giây theo giờ
quốc tế. Cảnh báo tình trạng thiết bị:
A : Active (OK)
V : Void (Warning)
A Trạng thái của thiết bị nhận tốt.
Vĩ độ 3751.65,S Thiết bị đang ở vĩ độ 37° 51 phút
65 giây hướng Nam.
Kinh độ 14507.36,E Thiết bị đang ở kinh độ 145° 07
phút 36 giây hướng Tây. Tốc độ trên mặt đất tại điểm
trung tâm. 000.0 Tốc độ = 0
Ngày hiệu chỉnh tín hiệu 130998 Ngày 13 / 09 / 1998
Magnetic Variation 011.3, E Magnetic Variation = 11.3° hướng Tây Kiểm tra tổng (Checksum) *62 Tổng kiểm tra lỗi dữ liệu truyền
về, luôn bắt đầu bằng dấu *.