北斗-GPS模块数据格式定义-科愗20141231
北斗-全球卫星导航系统(GNSS)接收机数据导航定位数据输出格式
北斗/全球卫星导航系统（GNSS ）接收机导航定位数据输出格式Navigation and positioning data output format forBeiDou/Global Navigation Satellite System(GNSS) receiver2015-10-19 发布 2015-11-01 实施BD 410004—2015BD 410004—2015目 次前言...................................................................................................................................................................... I I 引言.. (III)1 范围 (1)2 规范性引用文件 (1)3 术语和定义、缩略语 (1)3.1 术语和定义 (1)3.2 缩略语 (2)4 要求 (2)4.1 数据传输格式 (2)4.2 数据格式 (3)4.3 数据内容 (16)4.4 通用语句格式 (19)附录A（规范性附录） GNSS标识符 (41)参考文献 (42)BD 410004—2015前言为适应我国北斗卫星导航发展对标准的需要，全国北斗卫星导航标准化技术委员会组织制定“北斗专项标准”，推荐有关方面参考采用。
本标准由中国卫星导航系统管理办公室提出。
本标准由全国北斗卫星导航标准化技术委员会归口。
本标准起草单位：清华大学，北京安华北斗信息技术有限公司，中国卫星导航工程中心，中国航天标准化研究所。
本标准主要起草人：崔晓伟，陆明泉，张嘉怡，李冬航，李洪，姚铮，吴海玲，李作虎，周玉霞。
BD 410004—2015引 言随着卫星导航技术的发展，全球卫星导航系统建设以及服务性能不断改善，GNSS兼容接收机的应用范围也越来越广。
北斗GPS定位通信终端产品说明书
保定市贝尔电子有限公司产品说明书Q/BEH001-2013 北斗/GPS定位通信终端保定市贝尔电子有限公司声明本说明书可能包含技术上不准确的地方或印刷错误。
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我们随时会改进或更新本说明书中描述的产品或程序。
若存在说明书中对产品的描述与实物不符，一律以实物为准。
警告●将北斗/GPS定位通信终端放置在足够通风的空间。
●使北斗/GPS定位通信终端工作在技术指标允许的温度及湿度范围内，请不要在北斗/GPS定位通信终端放置盛液体的容器，比如花瓶等。
●设备电路板上的灰尘在受潮后会引起短路，在安装设备时，请尽量做好防尘、防潮工作。
●请选择SD卡生产厂商推荐的、适合设备工作要求的SD卡，以满足长时间、大数据量的读写要求，同时请从正式渠道购买，以保证SD卡的品质。
●禁止带电打开机盖；禁止带电插拔外设接口。
目录北斗/GPS定位通信终端 (1)声明 (2)警告 ...................................................................................................................错误!未定义书签。
概述 .. (4)1.1用途 (4)1.2型号及其含义 (4)1.3使用环境 (4)1.4技术特点 (5)1.5 产品主要功能 (5)1.5.1压缩处理功能 (5)1.5.2录像 (6)1.5.3预览与回放 (6)1.5.4报警 (6)1.5.5用户 (6)1.5.6网络功能 (7)二、技术指标 (7)三、安装指南 (8)3.1 清点设备及其附件 (8)3.2 硬件接口连接说明 (8)3.2.1前面板连接说明 (8)3.2.2后面板连接说明 (9)3.3 J1、J2引脚定义说明 (9)3.3.1 J1引脚定义说明 (9)3.3.2 J2引脚接口说明 (11)四、安装使用及维护 (11)4.1安装SD 卡和SIM/UIM 卡 (11)重要提示： (11)4.2安装SD 卡 (12)4.3安装SIM/UIM卡 (12)4.4 ACC启动控制连接说明 (13)4.5 ACC 接口与汽车点火开关相连 (13)4.6设备接口及插接设备维护 (13)五、安装 (14)概述1.1用途北斗/GPS定位通信终端是一款专门应用于各种移动视频音频监控领域的数字监控产品，具备本地录像存储（SD卡）、无线网络传输*、北斗/GPS 定位*、行车信息记录、语音监听或对讲*、报警触发等多项功能，性能完善且稳定；该设备外壳采用铝合金材料整体拉伸而成，并根据内部热耗分布特点在结构上进行巧妙设计，使设备在防尘、散热、防水、防锈蚀等方面达到完美融合；同时根据车载或其他移动监控的需求，该设备体积小、功耗低，便于安装并节省能耗。
北斗GPS双模接收机 北斗授时模块
北斗 GPS 双模接收机
本产品是利用 GPS、BD 两个卫星导航系统进行组合定位、授时的 OEM 模块， 是针对车辆监控、气象探测和电信/电力授时等应用推出的北斗二代/GPS 双系统 模块。本模块可实现 GPS、BD 单独无源授时、定位功能，选择指定北斗、指定 GPS、自由组合三种方式，是目前市场上尺寸最小的北斗二代/GPS 授时模块，集 成度高、功耗低，非常适合北斗系统大规模应用的需求。
典型应用
1) 海洋渔业、气象探测、单兵手持终端；
2) 车辆、轮船和飞机等移动设备的定位和导航；
3) 国家电力、通信、广播电视、宽域或局域网络等的时间同步应用场合。
技术指标
接收指标
工作方式
通道 跟踪信号
GPS 单独定位及授时
BD 单独定位及授时
GPS+BD 组合定位及授时
192 通道
BD2
B1 信号
1
电气特性 物理尺寸 环境特性
选件 定制
数据更新速率
GPS
L1 信号
1Hz（可升级更高频率）
数据格式
NMEA0183(可定制)
冷启动
＜35s
首次定位时间（TTFF） 热启动
＜1s
重捕获
＜1s
速度(RMS) 1PPS 授时精度 三维定位精度(RMS)
0.1m/s 20ns 3m
电压 功耗
3.0～3.6VDC 350mW
电流
3.3V,100mA
40 x 30 x 4 mm 60 个管脚 SMD 表面贴装
工作温度
-40℃～＋85℃ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
相对湿度
≤90%（40℃）
存储温度
-45℃～＋90℃
GPS 北斗定位模块说明书
GPS/北斗定位模块说明书GPS/北斗定位模块使用说明书V2.4济南智泽贸易有限公司目录1.产品介绍 (1)1.1.产品概述 (1)1.2.产品特点 (1)1.3.技术指标 (1)1.4.产品尺寸 (1)1.5.硬件接口 (2)2.通信协议 (3)2.1.通信协议 (3)2.2.寄存器定义 (4)3.协议详解 (6)3.1.读保持寄存器 (6)3.2.读取版本号 (6)3.3.读取设备地址 (7)3.4.读取设备波特率 (7)3.5.读取奇偶校验位 (7)3.6.读取定位数据（RMC） (8)3.7.定位数据（RMC）解析 (8)3.8.修改设备地址（广播） (9)3.9.修改波特率 (9)3.10.修改奇偶校验位 (9)4.保修期限 (10)5.技术支持 (10)6.联系方式 (10)7.免责声明 (10)1.产品介绍1.1.产品概述GPS/北斗定位模块，是一款具有GPS定位和北斗定位的双模定位终端，可以快速、精确定位位置。
定位模块内含双模定位芯片，快速定位位置，并且将定位信息以RS485接口和Modbus协议的方式提供给用户使用，串口波特率最高可达115200bps，可以通过PC机设置软件或串口命令轻松控制，使用方便快捷。
1.2.产品特点⏹同时支持GPS定位和北斗定位⏹串口波特率自定义，支持2400～115200bps⏹串口支持全双工和半双工串口通讯，支持RS485收发自动切换⏹模块串口波特率等参数可通过PC机或串口命令配置⏹RS485带TVS、过流等保护⏹提供天线状态诊断，提供天线开路、短路等状态信息1.3.技术指标环境参数⏹工作温度：-40℃~80℃⏹工作湿度：5%~95%RH，无凝露供电⏹工作电压：DC5~28V⏹功耗：≤0.3W定位精度⏹出色的定位功能，支持BDS/GPS/GLONASS卫星导航系统的单系统定位，以及任意组合的多系统联合定位⏹冷启动捕获灵敏度：-148dBm跟踪灵敏度：-162dBm⏹定位精度：2.5米（CEP50）⏹内置天线检测及天线短路保护功能1.4.产品尺寸产品尺寸长x宽x高为：95mm x50mm x30mm，其中95mm包含长度80mm和两个安装孔15m图1-1产品尺寸1.5.硬件接口图1-2硬件接口硬件接口定义见表1-2硬件接口定义。
GPS数据包格式解析
GPS数据包格式解析四种定位系统：1、美国的全球定位系统(Global Positioning System，GPS)2、俄罗斯的格罗拉斯(Global Nabigation Satellite System，GLONASS)3、中国的北⽃卫星导航系统(BeiDou Navigation Satellite System，BDS)4、欧盟的伽利略卫星导航系统(Galileo Satellite Navigation System，GALILEO)GGA：定位信息GLL：地理定位信息GSA：当前卫星信息GSV：可见卫星信息RMC：推荐最⼩定位信息VTG：地⾯速度信息常⽤的定位模块有单模和双模单模就只有⼀种定位系统（GPS 或 GLONASS 或 BDS）双模就包括两种定位系统（GPS+GLONASS 或 GPS+BDS）不论哪种模式的数据包，只是前缀不同，后⾯的格式都是相同的。
$xxGGA,092204.999,4250.5589,S,14718.5084,E,1,04,24.4,19.7,M,,,,0000*1字段0：$xxGGA，标明该包数据为定位信息字段1：UTC时间，hhmmss.sss，时分秒格式字段2：纬度ddmm.mmmm，度分格式（前导位数不⾜则补0）字段3：纬度 N（北纬）或S（南纬）字段4：经度dddmm.mmmm，度分格式（前导位数不⾜则补0）字段5：经度 E（东经）或W（西经）字段6：定位状态，0=未定位，1=⾮差分定位，2=差分定位，3=⽆效PPS，6=正在估算字段7：正在使⽤的卫星数量（00 - 12）（前导位数不⾜则补0）字段8：HDOP⽔平精度因⼦（0.5 - 99.9）字段9：海拔⾼度（-9999.9 - 9999.9）字段10：地球椭圆⾯相对⼤地⽔准⾯的⾼度字段11：差分时间（从最近⼀次接收到差分信号开始的秒数，如果不是差分定位将为空）字段12：查分站ID号0000 - 1023（前导位数不⾜则补0，如果不是差分定位将为空）字段13：校验值（异或校验）$xxGLL,4250,5589,S,14718.5084,E,092204.999,A*2D字段0：$xxGLL,表明该包数据为地理定位信息字段1：纬度ddmm.mmmm，度分格式（前导位数不⾜则补0）字段2：纬度N（北纬）或S（南纬）字段3：经度dddmm.mmmm，度分格式（前导位数不⾜则补0）字段4：经度 E（东经）或W（西经）字段5：UTC时间，hhmmss.sss格式字段6：状态，A=定位，V=未定位字段7：检验值（异或校验）$xxGSA,A,3,01,20,19,13,,,,,,,,,40.4,24.4,32.2*0A字段0：$xxGSA，表明该包数据为当前卫星信息字段1：定位模式，A=⾃动⼿动2D/3D，M=⼿动2D/3D字段2，定位类型，1=未定位，2=2D定位，3=3D定位字段3：PRN码（伪随机噪声码），第1信道正在使⽤的卫星PRN码编号（00）（前导位数不⾜则补0）字段4：PRN码（伪随机噪声码），第2信道正在使⽤的卫星PRN码编号（00）（前导位数不⾜则补0）字段5：PRN码（伪随机噪声码），第3信道正在使⽤的卫星PRN码编号（00）（前导位数不⾜则补0）字段6：PRN码（伪随机噪声码），第4信道正在使⽤的卫星PRN码编号（00）（前导位数不⾜则补0）字段7：PRN码（伪随机噪声码），第5信道正在使⽤的卫星PRN码编号（00）（前导位数不⾜则补0）字段8：PRN码（伪随机噪声码），第6信道正在使⽤的卫星PRN码编号（00）（前导位数不⾜则补0）字段9：PRN码（伪随机噪声码），第7信道正在使⽤的卫星PRN码编号（00）（前导位数不⾜则补0）字段10：PRN码（伪随机噪声码），第8信道正在使⽤的卫星PRN码编号（00）（前导位数不⾜则补0）字段11：PRN码（伪随机噪声码），第9信道正在使⽤的卫星PRN码编号（00）（前导位数不⾜则补0）字段12：PRN码（伪随机噪声码），第10信道正在使⽤的卫星PRN码编号（00）（前导位数不⾜则补0）字段13：PRN码（伪随机噪声码），第11信道正在使⽤的卫星PRN码编号（00）（前导位数不⾜则补0）字段14：PRN码（伪随机噪声码），第12信道正在使⽤的卫星PRN码编号（00）（前导位数不⾜则补0）字段15：PDOP综合位置精度因⼦（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：校验值（异或校验）$xxGSV,3,1,10,20,78,331,45,01,59,235,47,22,41,069,,13,32,252,45*70字段0：$xxGSV，表明该包数据为可见卫星信息字段1：本次GSV 语句的总数⽬（1 - 3）字段2：本条GSV 语句是本次GSV 语句的第⼏条（1 - 3）字段3：当前可见卫星总数（00 - 12）（前导位数不⾜则补0）字段4：PRN 码（伪随机噪声码）（01 - 32）（前导位数不⾜则补0）字段5：卫星仰⾓（00 - 90）度（前导位数不⾜则补0）字段6：卫星⽅位⾓（00 - 359）度（前导位数不⾜则补0）字段7：信噪⽐（00－99）dbHz字段8：PRN 码（伪随机噪声码）（01 - 32）（前导位数不⾜则补0）字段9：卫星仰⾓（00 - 90）度（前导位数不⾜则补0）字段10：卫星⽅位⾓（00 - 359）度（前导位数不⾜则补0）字段11：信噪⽐（00－99）dbHz字段12：PRN 码（伪随机噪声码）（01 - 32）（前导位数不⾜则补0）字段13：卫星仰⾓（00 - 90）度（前导位数不⾜则补0）字段14：卫星⽅位⾓（00 - 359）度（前导位数不⾜则补0）字段15：信噪⽐（00－99）dbHz字段16：校验值（异或校验）$xxRMC,024813.640,A,3158.4608,N,11848.3737,E,10.05,324.27,150706,,,A*50字段0：$xxRMC，表明该包数据为推荐最⼩定位信息字段1：UTC 时间，hhmmss.sss 格式字段2：状态，A=定位，V=未定位字段3：纬度ddmm.mmmm，度分格式（前导位数不⾜则补0）字段4：纬度N（北纬）或S（南纬）字段5：经度dddmm.mmmm，度分格式（前导位数不⾜则补0）字段6：经度E（东经）或W（西经）字段7：速度，节，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（前导位数不⾜则补0）字段11：磁偏⾓⽅向，E=东W=西字段16：校验值（异或校验）$xxVTG,89.68,T,,M,0.00,N,0.0,K*5F字段0：$xxVTG，表明该包数据为地⾯速度信息字段1：运动⾓度，000 - 359，（前导位数不⾜则补0）字段2：T=真北参照系字段3：运动⾓度，000 - 359，（前导位数不⾜则补0）字段4：M=磁北参照系字段5：⽔平运动速度（0.00）（前导位数不⾜则补0）字段6：N=节，Knots字段7：⽔平运动速度（0.00）（前导位数不⾜则补0）字段8：K=公⾥/时，km/h字段9：校验值（异或校验）。
北斗-GPS模块数据格式定义-科愗20141231
表 GPS/BD 模块数据编码格式二进制通信为异步串行通信，3.3V TTL 电平，1200波特率，1位起始位，8位数据位，1位停止位，偶校验。
数据包更新率为1Hz 。
定位信息（TXD ）输出760ms 后发出脉宽为2ms 的负脉冲触发信号（GPIO ） TXD 和GPIO 分别由两个PIN 输出，包括电源共使用4个PIN 。
字节位置 定义单位类型 说明 1－2 码组标识符Uchar 帧头EB3A 3 UTC 时间: 小时 hour Uchar Hour4 UTC 时间: 分钟minute Uchar秒数据为0~599（扩大10倍），占10位，需要与分钟的字节合并，分钟为0~59，占6位，将秒的2位移至分钟的第7~8位上(高比特位的2位)。
5UTC 时间: 秒second Uchar 6 定位状态 N/A Uchar 0/1（0表示不定位，1表示定位） 7-10经度radiansfloat-π to π（正数表示东经，负数表示西经）4个字节，低字节在前，高字节在后，float 数据类型，是弧度值。
11-14 纬度 radians float-π/2 to π/2（正数表示北纬，负数表示南纬）4个字节，低字节在前，高字节在后，float 数据类型，是弧度值。
15-18 海拔高度 m int 0~600000（比例因子是10）4个字节，低字节在前，高字节在后， 19-20 北向速度 m/s short 比例因子为100，精度为0.01m/s ，范围是-327.68m/s 到327.67m/s 。
2个字节，低位字节在前，高位字节在后 21-22 东向速度 m/s short 23-24 垂向速度 m/s short 25 卫星数 N/A Uchar 接收到卫星数（GPS+BD 最多24） 26PDOP 精度0.1 N/AUchar定位精度因子（饱和值为25.5，即如果大于25.5时，输出值为25.5。
GPS接收到的数据格式及含义
数据说明如下：
$GPRMC 代表GPS推荐的最短数据
204700 UTC_TIME 24小时制的标准时间，按照小时/分钟/秒的格式
A A 或者 V A表示数据"OK"，V表示一个警告
3403.868 LAT 纬度值，精确到小数点前4位，后3位
N LAT_DIR N表示北纬，S表示南纬
推荐定位信息(GPRMC)
$GPRMC,<1>,<2>,<3>,<4>,<5>,<6>,<7>,<8>,<9>,<10>,<11>,<12>*hh
<1> UTC时间，hhmmss(时分秒)格式
<2> 定位状态，A=有效定位，V=无效定位
<3> 纬度ddmm.mmmm(度分)格式(前面的0也将被传输)
<4> 纬度半球N(北半球)或S(南半球)
<5> 经度dddmm.mmmm(度分)格式(前面的0也将被传输)
<6> 经度半球E(东经)或W(西经)
<7> 地面速率(000.0~999.9节，前面的0也将被传输)
<8> 地面航向(000.0~359.9度，以真北为参考基准，前面的0也将被传输)
位
W LON_DIR W表示西经，E表示东经
如果当前没有和卫星取得联系，那么字符串的格式为：
$GPRMC,UTC_TIME,V,...
下面是一个例子：
$GPRMC,204149,V,,,,,,,170698,,*3A
北斗卫星导航系统空间信号接口控制文件
5.2.1 5.2.2 5.2.3 5.2.4 5.3
D2 导航电文 ............................................................................................ 36 D2 导航电文帧结构 .......................................................................... 36 D2 导航电文详细结构编排 ............................................................... 37 D2 导航电文内容和算法 ................................................................... 61
5
5.1
导航电文 .........................................................................................8
导航电文概述 ......................................................................................... 8 导航电文划分 ................................................................................... 8 导航电文信息类别及播发特点 ........................................................ 8 导航电文数据码纠错编码方式 ...................................................... 10
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表 GPS/BD 模块数据编码格式
二进制通信为异步串行通信，3.3V TTL 电平，1200波特率，1位起始位，8位数据位，1位停止位，偶校验。
数据包更新率为1Hz 。
定位信息（TXD ）输出760ms 后发出脉宽为2ms 的负脉冲触发信号（GPIO ） TXD 和GPIO 分别由两个PIN 输出，包括电源共使用4个PIN 。
字节位置 定义
单位
类型 说明 1－2 码组标识符
Uchar 帧头EB3A 3 UTC 时间: 小时 hour Uchar Hour
4 UTC 时间: 分钟
minute Uchar
秒数据为0~599（扩大10倍），占10位，需要与分钟的字节合并，分钟为0~59，占6位，将秒的2位移至分钟的第7~8位上(高比特位的2位)。
5
UTC 时间: 秒
second Uchar 6 定位状态 N/A Uchar 0/1（0表示不定位，1表示定位） 7-10
经度
radians
float
-π to π（正数表示东经，负数表示西经）4个字节，低字节在前，高字节在后，float 数据类型，是弧度值。
11-14 纬度 radians float
-π/2 to π/2（正数表示北纬，负数表示南纬）4个字节，低字节在前，高字节在后，float 数据类型，是弧度值。
15-18 海拔高度 m int 0~600000（比例因子是10）4个字节，
低字节在前，高字节在后， 19-20 北向速度 m/s short 比例因子为100，精度为0.01m/s ，范围是-327.68m/s 到327.67m/s 。
2个字节，低位字节在前，高位字节在后 21-22 东向速度 m/s short 23-24 垂向速度 m/s short 25 卫星数 N/A Uchar 接收到卫星数（GPS+BD 最多24） 26
PDOP 精度0.1 N/A
Uchar
定位精度因子（饱和值为25.5，即如果大于25.5时，输出值为25.5。
其比
例因子是10） 27 卫星状态信息包编号
N/A Uchar 状态信息包编号和参与解算卫星数
（暂定分8组） 28-31
第1颗卫星 状态
N/A Uchar 一组3个卫星，每组4字节（包括卫星号、是否参与计算、载噪比、仰角和方位）。
方位和仰角信息合并占用2个字节，仰角最大为90，占低比特位的用7bit ，方位角最大为360，占用9bit ，需要将方位角的1个bit 移至仰角所占字节的高比特位(第8位)中
N/A Uchar N/A
Uchar
N/A Uchar
- 2 -
注：1）字节27-卫星状态包编号表示本数据包中卫星状态信息的编号（3bit ），从0开始，要发送24颗卫星的状态信息，则该编号为0～7,占低比特位；以及参与解算卫星数（5位）,占高比特位；
2）字节35-41卫星状态信息中，共三组，每组四字节，第一字节中7bit 表示卫星号（其中GPS 的卫星号为1～32，北斗2的卫星号为实际卫星号＋50。
）,占低比特位，第8个bit 代表该颗卫星是否参与计算,高比特位，参与计算则为1，不参与计算则为0；信噪比占用1个字节；方位和仰角信息合并占用2个字节，仰角最大为90，占低比特位的用7bit ，方位角最大为360，占用9bit ，需要将方位角的1个bit 移至仰角所占字节的高比特位(第8位)中。
3) 每个多字节数据的低字节在前，高字节在后。
32-35
第2颗卫星 状态
N/A Uchar 一组3个卫星，每组4字节（包括卫星号、是否参与计算、载噪比、仰角和方位）。
方位和仰角信息合并占用2个字节，仰角最大为90，占低比特位的用7bit ，方位角最大为360，占用9bit ，需要将方位角的1个bit 移至仰角所占字节的高比特位(第8位)中 N/A
Uchar N/A
Uchar
N/A Uchar
36-39
第3颗卫星 状态
N/A Uchar 一组3个卫星，每组4字节（包括卫星号、是否参与计算、载噪比、仰角和方位）。
方位和仰角信息合并占用2个字节，仰角最大为90，占低比特位的用7bit ，方位角最大为360，占用9bit ，需要将方位角的1个bit 移至仰角所占字节的高比特位(第8位)中 N/A
Uchar N/A
Uchar
N/A Uchar
40-41 校验和 N/A short
字尾（16比特校验和为无符号短整型数，其为所有信息字节（包括帧头）求和，忽略超出16位的进位和溢出。
低字节先发，高字节后发。
）。