LE STANDARD NMEA
La norme NMEA 0183 est une spécification pour la communication entre équipements marins, dont les équipements GPS.
Elle est définie et contrôlée par la National Marine Electronics Association (NMEA), association américaine de fabricants d'appareils électroniques maritimes, basée à Severna Park au Maryland (États-Unis d'Amérique).
La norme 0183 utilise une simple communication série pour transmettre une "phrase" à un ou plusieurs écoutants.
Une trame NMEA utilise tous les caractères ASCII.
Elle est définie et contrôlée par la National Marine Electronics Association (NMEA), association américaine de fabricants d'appareils électroniques maritimes, basée à Severna Park au Maryland (États-Unis d'Amérique).
La norme 0183 utilise une simple communication série pour transmettre une "phrase" à un ou plusieurs écoutants.
Une trame NMEA utilise tous les caractères ASCII.
INTERET DU NMEA
C'est essentiellement la façon de "sortir" les données d'un récepteur GNSS RTK en temps réel sous format de ligne de texte. Il est donc très facile de décoder ces trames et de les exploiter.
C'est ce que font tous les logiciels comme QGIS par exemple, mais aussi MapIt sous Android.
Généralement, ces trames sont produites via la porte sérielle RS-232 ou/et donc par la porte Bluetooth du récepteur.
C'est ce que font tous les logiciels comme QGIS par exemple, mais aussi MapIt sous Android.
Généralement, ces trames sont produites via la porte sérielle RS-232 ou/et donc par la porte Bluetooth du récepteur.
LES TRAMES NMEA
Il existe plus d'une trentaine de trames GPS différentes :
Le type d'équipement est défini par les deux caractères qui suivent le $. Le type de trame est défini par les caractères suivants jusqu'à la virgule.
Par exemple :
$GPGGA,064036.289,4836.5375,N,00740.9373,E,1,04,3.2,200.2,M,,,,0000*0E est une trame GPS de type GGA.
Les deux premiers caractères après le signe $ (talker id) identifient l'origine du signal2.
Les principaux préfixes sont :
Le préfixe GN est utilisé dans le cas de signaux mixés GPS + GLONASS.
Chaque trame a sa syntaxe propre, mais selon le cas elles peuvent ou doivent se terminer, après le *, par des bits de contrôle qui permettent de vérifier que la trame n'a pas été endommagée avant sa réception3.
La trame GGA est très courante car elle fait partie de celles qui sont utilisées pour connaître la position courante du récepteur GPS.
$GPGGA,064036.289,4836.5375,N,00740.9373,E,1,04,3.2,200.2,M,,,,0000*0E
$GPGGA : Type de trame
064036.289 : Trame envoyée à 06h 40m 36,289s (heure UTC)
4836.5375,N : Latitude 48,608958° Nord = 48°36'32.25" Nord
00740.9373,E : Longitude 7,682288° Est = 7°40'56.238" Est
1 : Type de positionnement (le 1 est un positionnement GPS)
04 : Nombre de satellites utilisés pour calculer les coordonnées
3.2 : Précision horizontale ou HDOP (Horizontal dilution of precision)
200.2,M : Altitude 200,2, en mètres
,,,,,0000 : D'autres informations peuvent être inscrites dans ces champs
*0E : Somme de contrôle de parité, un simple XOR sur les caractères entre $ et *3
Une autre trame très courante pour les bateaux est la RMC, qui donne l'heure, la latitude, la longitude, la date, ainsi que la vitesse et la route sur le fond mais pas l'altitude.
$GPRMC,053740.000,A,2503.6319,N,12136.0099,E,2.69,79.65,100106,,,A*53
$GPRMC : type de trame
053740.000 : heure UTC exprimée en hhmmss.sss : 5h 37m 40s
A : état A=données valides, V=données invalides
2503.6319 : Latitude exprimée en ddmm.mmmm : 25°03.6319' = 25°03'37,914"
N : indicateur de latitude N=nord, S=sud
12136.0099 : Longitude exprimée en dddmm.mmmm : 121°36.0099' = 121°36'00,594"
E : indicateur de longitude E=est, W=ouest
2.69 : vitesse sur le fond en nœuds (2,69 kn = 3,10 mph = 4,98 km/h)
79.65 : route sur le fond en degrés
100106 : date exprimée en qqmmaa : 10 janvier 2006
, : déclinaison magnétique en degrés (souvent vide pour un GPS)
, : sens de la déclinaison E=est, W=ouest (souvent vide pour un GPS)
A : mode de positionnement A=autonome, D=DGPS, E=DR
*53 : somme de contrôle de parité au format hexadécimal
Un récepteur GPS renvoie souvent plusieurs types de trames complémentaires (les GGA et RMC en sont un exemple) car tous les logiciels qui interprètent le NMEA ne connaissent pas toutes les trames.
De même de nombreux GPS transmettent des trames non standardisées propres à leur fabricant (d'habitude ces trames propriétaires ne commencent pas par $GP. Par exemple, «GL» réservé aux GLONASS).
Les trames NMEA font toutes référence à l'ellipsoïde WGS84 comme base de son système de coordonnées.
- AAM - Waypoint Arrival Alarm
- ALM - Almanac data
- APA - Auto Pilot A sentence
- APB - Auto Pilot B sentence
- BOD - Bearing Origin to Destination
- BWC - Bearing using Great Circle route
- DTM - Datum being used.
- GGA - Fix information
- GLL - Lat/Lon data
- GRS - GPS Range Residuals
- GSA - Overall Satellite data
- GST - GPS Pseudorange Noise Statistics
- GSV - Detailed Satellite data
- MSK - send control for a beacon receiver
- MSS - Beacon receiver status information.
- RMA - recommended Loran data
- RMB - recommended navigation data for gps
- RMC - recommended minimum data for gps
- RTE - route message
- TRF - Transit Fix Data
- STN - Multiple Data ID
- VBW - dual Ground / Water Spped
- VTG - Vector track an Speed over the Ground
- WCV - Waypoint closure velocity (Velocity Made Good)
- WPL - Waypoint Location information
- XTC - cross track error
- XTE - measured cross track error
- ZTG - Zulu (UTC) time and time to go (to destination)
- ZDA - Date and Time
Le type d'équipement est défini par les deux caractères qui suivent le $. Le type de trame est défini par les caractères suivants jusqu'à la virgule.
Par exemple :
$GPGGA,064036.289,4836.5375,N,00740.9373,E,1,04,3.2,200.2,M,,,,0000*0E est une trame GPS de type GGA.
Les deux premiers caractères après le signe $ (talker id) identifient l'origine du signal2.
Les principaux préfixes sont :
Le préfixe GN est utilisé dans le cas de signaux mixés GPS + GLONASS.
Chaque trame a sa syntaxe propre, mais selon le cas elles peuvent ou doivent se terminer, après le *, par des bits de contrôle qui permettent de vérifier que la trame n'a pas été endommagée avant sa réception3.
La trame GGA est très courante car elle fait partie de celles qui sont utilisées pour connaître la position courante du récepteur GPS.
$GPGGA,064036.289,4836.5375,N,00740.9373,E,1,04,3.2,200.2,M,,,,0000*0E
$GPGGA : Type de trame
064036.289 : Trame envoyée à 06h 40m 36,289s (heure UTC)
4836.5375,N : Latitude 48,608958° Nord = 48°36'32.25" Nord
00740.9373,E : Longitude 7,682288° Est = 7°40'56.238" Est
1 : Type de positionnement (le 1 est un positionnement GPS)
04 : Nombre de satellites utilisés pour calculer les coordonnées
3.2 : Précision horizontale ou HDOP (Horizontal dilution of precision)
200.2,M : Altitude 200,2, en mètres
,,,,,0000 : D'autres informations peuvent être inscrites dans ces champs
*0E : Somme de contrôle de parité, un simple XOR sur les caractères entre $ et *3
Une autre trame très courante pour les bateaux est la RMC, qui donne l'heure, la latitude, la longitude, la date, ainsi que la vitesse et la route sur le fond mais pas l'altitude.
$GPRMC,053740.000,A,2503.6319,N,12136.0099,E,2.69,79.65,100106,,,A*53
$GPRMC : type de trame
053740.000 : heure UTC exprimée en hhmmss.sss : 5h 37m 40s
A : état A=données valides, V=données invalides
2503.6319 : Latitude exprimée en ddmm.mmmm : 25°03.6319' = 25°03'37,914"
N : indicateur de latitude N=nord, S=sud
12136.0099 : Longitude exprimée en dddmm.mmmm : 121°36.0099' = 121°36'00,594"
E : indicateur de longitude E=est, W=ouest
2.69 : vitesse sur le fond en nœuds (2,69 kn = 3,10 mph = 4,98 km/h)
79.65 : route sur le fond en degrés
100106 : date exprimée en qqmmaa : 10 janvier 2006
, : déclinaison magnétique en degrés (souvent vide pour un GPS)
, : sens de la déclinaison E=est, W=ouest (souvent vide pour un GPS)
A : mode de positionnement A=autonome, D=DGPS, E=DR
*53 : somme de contrôle de parité au format hexadécimal
Un récepteur GPS renvoie souvent plusieurs types de trames complémentaires (les GGA et RMC en sont un exemple) car tous les logiciels qui interprètent le NMEA ne connaissent pas toutes les trames.
De même de nombreux GPS transmettent des trames non standardisées propres à leur fabricant (d'habitude ces trames propriétaires ne commencent pas par $GP. Par exemple, «GL» réservé aux GLONASS).
Les trames NMEA font toutes référence à l'ellipsoïde WGS84 comme base de son système de coordonnées.
| nmea_data.pdf |
