PDF《北斗/全球卫星导航系统（GNSS）接收机》

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 for BeiDou/Global Navigation Satellite System(GNSS) receiver

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1 9 发布2015-11-01实施BD 410004―2015 BD 410004―2015 I 目次前言.

II 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 III 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 V 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.由美国国家海事电子协会(NMEA)编制的 NMEA 0183标准,已统一成的国家海 事无线电技术委员会(Radio Technical Commission for Maritime services, RTCM)标准协议.由于其格 式的通用性和灵活性的特点得到了广泛的应用. 本标准是根据GNSS接收机应用的需要,结合我国实际的应用情况,在编制中保持了与NMEA

0183 最新版本V4.10的兼容性,对部分语句或字段进行了扩充,以支持北斗卫星导航系统.该标准在编制过 程中与北斗国际标准化工作共同推进, 确保在扩充的北斗卫星导航系统相关内容与国际标准的修订保持 一致. BD 410004―2015

1 北斗/全球卫星导航系统(GNSS)接收机导航定位数据输出格式

1 范围 本标准规定了能够兼容多种全球卫星导航系统及其星基增强系统(如BDS、GPS、GLONASS、 Galileo、SBAS等)的GNSS兼容接收机导航定位数据输出的格式和内容. 本标准适用于GNSS兼容接收机或单系统接收机的研制、生产、检测和使用.

2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的.凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文 件.凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件. BD 110001-2015 北斗卫星导航术语

3 术语和定义、缩略语 3.1 术语和定义 BD 110001-2015 界定的以及下列术语和定义适用于本文件. 3.1.1 发送设备 talker 向其他装置发送数据的任何一种装置. 3.1.2 接收设备 listener 接收其他装置所发出数据的任何一种装置. 3.1.3 信噪比 Signal-to-Noise Ratio(SNR) 导航信号功率与噪声功率的比值.通常都以对数的方式进行计算,单位为 dB. 3.1.4 载噪比 carrier-to-noise density(C/N0) 导航信号载波功率与噪声功率谱密度之比,即1Hz 带宽上的信噪比.通常都以对数的方式进行计 算,单位为 dB-Hz. BD 410004―2015

2 3.1.5 水平保护级 horizontal protection level(HPL) 在一定误警率和漏检率的条件下,RAIM 算法能够检测到的最小水平定位误差.这一指标反映了 RAIM 算法的告警能力. 3.1.6 垂直保护级 vertical protection level(VPL) 在一定误警率和漏检率的条件下,RAIM 算法能够检测到的最小垂直定位误差.这一指标反映了 RAIM 算法的告警能力. 3.2 缩略语 下列缩略语适用于本文件. ASCII――American Standard Code for Information Interchange,美国信息交换标准码;

BDS――BeiDou Satellite Navigation System,北斗卫星导航系统;

DGNSS――Differential Global Navigation Satellite System,差分全球卫星导航系统;

DGPS――Differential Global Positioning System,差分全球定位系统;

GDOP――Geometric Dilution Of Precision,几何精度因子;

GLONASS――GLObal NAvigation Satellite System,格洛纳斯卫星导航系统;

GNSS――Global Navigation Satellite System,全球卫星导航系统;

GPS――Global Positioning System,全球定位系统;

HDOP――Horizontal Dilution Of Precision,水平精度因子;

MSK――Minimum Shift Keying,最小频移键控;

PDOP――Position Dilution Of Precision,位置精度因子;

SBAS――Satellite Based Augmentation System,星基增强系统;

UTC――Coordinated Universal Time,协调世界时;

VDOP――Vertical Dilution Of Precision,垂直精度因子.

4 要求 4.1 数据传输格式 数据采用通用串行异步方式进行传输,数据传输格式如图

1 所示,第1位为起始位,其后是

8 位数 据(最低有效位在前) ,最后是停止位.所用参数如下: a) 波特率:不低于 4800bps,发送设备使用的波特率应与接收设备一致并且能按照接收设备的能 力进行调整;

b) 数据位:8 位;

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3 c) 校验位:无;

d) 停止位:1 位. 图1数据传输格式 4.2 数据格式 4.2.1 字符 4.2.1.1 说明 GNSS 兼容接收机输出的导航定位数据应按照 ASCII 字符进行解释, 每个

8 比特字符的最高有效位 都为 0(D7 = 0) . 4.2.1.2 预留字符 预留字符集由表

1 所示的 ASCII 字符组成.这些字符用于语句和字段定界,不应用于数据字段中. 表1预留字符 预留字符

16 进制

10 进制 说明 0D

13 回车(语句结束定界符) 0A

10 换行 $

24 36 参数语句开始定界符 * 2A

42 校验和字段定界符 , 2C

44 字段定界符 !

21 33 封装语句开始定界符 5C

92 保留.在NMEA

0183 V4.00 中定义为 TAG 块定界符 ^ 5E

94 用十六进制表示的编码定界符 ~ 7E

126 保留 7F

127 保留 4.2.1.3 有效字符 有效字符集是指从 HEX

20 到HEX 7F、除预留字符外的所有 ASCII 字符.有效字符集见表 2. 表2有效字符 字符

16 进制

10 进制 字符

16 进制

10 进制 空格

20 32 P

50 80 保留

21 33 Q

51 81

22 34 R

52 82 BD 410004―2015

4 表2(续) 字符

16 进制

10 进制 字符

16 进制

10 进制 #

23 35 S

53 83 保留

24 36 T

54 84 %

25 37 U

55 85 &

26 38 V

56 86 '

27 39 W

57 87 (

28 40 X

58 88 )

29 41 Y

59 89 保留 2A

42 Z 5A

90 + 2B

43 [ 5B

91 保留 2C

44 保留 5C

92 - 2D

45 ] 5D

93 . 2E

46 保留 5E

94 / 2F

47 _ 5F

95 0

30 48 `

60 96

1 31

49 a

61 97

2 32

50 b

62 98

3 33

51 c

63 99

4 34

52 d

64 100

5 35

53 e

65 101

6 36

54 f

66 102

7 37

55 g

67 103

8 38

56 h

68 104

9 39

57 i

69 105 : 3A

58 j 6A

106 ;

3B

59 k 6B

107 <

3C

60 l 6C

108 = 3D

61 m 6D

109 BD 410004―2015

5 表2(续) 字符

16 进制

10 进制 字符

16 进制

10 进制 >

3E

62 n 6E

110 ? 3F

63 o 6F

111 @

40 64 p

70 112 A

41 65 q

71 113 B

42 66 r

72 114 C

43 67 s

73 115 D

44 68 t

74 116 E

45 69 u

75 117 F

46 70 v

76 118 G

47 71 w

77 119 H

48 72 x

78 120 I

49 73 y

79 121 J 4A

74 z 7A

122 K 4B

75 { 7B

123 L 4C

76 | 7C

124 M 4D

77 } 7D

125 N 4E

78 保留 7E

126 O 4F

79 保留 7F

127 4.2.1.4 未定义字符 未定义字符是指除预留字符和有效字符以外的 ASCII 字符,在数据传输中不允许使用. 如果必须在数据中传输预留字符或未定义字符, 则应使用三个有效字符对其进行表示, 第一个字符 是预留字符 ^ (HEX 5E) ,其后用两个 ASCII 字符(0~9,A~F)表示未定义字符的十六进制数值. 示例: 为了传输数据 127.5° ,应表示为 127.5^F8 为了传输字符 ^ ,应表示为 ^5E 4.2.1.5 字符符号 当用个别字符定义测量单位、 说明数据字段类型和语句类型等内容时, 应依照表

3 中的字符符号对 这些字符进行解释. BD 410004―2015

6 表3字符符号表 符号 含义 A 状态符号;

是;

数据有效;

告警标志清除;

自动;

ASCII a 代表字母字符变量,即A到Z或a到zB巴(压力,1000Mb=1 标准大气压=100kPa) C 摄氏(度) c 有效字符;

时钟 D (弧)度d目的标识 E 误差;

东F英浔(水深单位,1 英浔=6 英尺=1.828766m) f 英尺(1 英尺等于 0.30479m) G 大圆 g 语句组 H 高度(大地高) ;

罗盘航向;

平面;

赫兹 h 高程;

小时;

16 进制数 I 英寸(1 英寸等于 0.0254m) J 完成输入操作 K 千米;

千米/小时 L 左;

本地 l 纬度 M 米;

米/秒;

手动 m 分钟;

消息 N 海里;

节;

北;

北向 n 数字;

地址 P 专用(只当跟在$之后时) ;

位置传感器;

百分比;

帕斯卡(压力) Q 询问 R 右;

参照;

Rev/min(RPM) r 相对时间 S 南;

轴;

英里 s 秒;

六位二进制数 T 时差;

真;

轨迹;

被跟踪目标 t 测试 U 航位推........