NMEA 0183
NMEA 0183 (krótko nazywany również NMEA) – opublikowany przez National Marine Electronics Association protokół komunikacji między morskimi urządzeniami elektronicznymi. Ma on powszechne zastosowanie w morskiej elektronice nawigacyjnej oraz urządzeniach nawigacji zatelitarnej (GNSS). Jest następcą standardów NMEA 0180 oraz NMEA 0182, a jego następcą jest standard NMEA 2000.
Dane są transmitowane w postaci sekwencji zapisanych kodem ASCII. Pojedyncza sekwencja zawiera do 82 znaków. Sekwencje zawierają znaki ASCII o specjalnym znaczeniu:
| ASCII | Hex | Dec | Use | Znaczenie |
|---|---|---|---|---|
| $ | 0x24 | 36 | Start delimiter | Znacznik początku sekwencji |
| ! | 0x21 | 33 | Start of encapsulation sentence delimiter | Początek sekwencji z enkapsulacją (np. AIS) |
| , | 0x2c | 44 | Field delimiter | Separator pól danych |
| * | 0x2a | 42 | Checksum delimiter | Znacznik sumy kontrolnej |
| \ | 0x5c | 92 | TAG block delimiter | |
| ^ | 0x5e | 94 | Code delimiter for HEX representation of ISO/IEC 8859-1 (ASCII) characters | |
| ~ | 0x7e | 126 | Reserved | zastrzeżony |
| <CR> | 0x0d | 13 | Carriage return | Powrót karetki |
| <LF> | 0x0a | 10 | Line feed, end delimiter | Koniec linii, koniec sekwencji |
Przykładowa sekwencja NMEA0183 opisująca położenie w przestrzeni i dokładność odczytu[1]:
$GPGGA,170834,N,41224.55000,08150.8500,W,1,05,1.5,280.2,M,-34.0,M,,,*75
| nazwa | przykładowa wartość | opis |
|---|---|---|
| $ | początek sekwencji | |
| identyfikator nadawcy | GP | GPS |
| rodzaj sekwencji | GGA | Global Positioning System Fix Data |
| czas informacji | 170834 | 17:08:34 UTC |
| szerokość geograficzna | 4124.5500, N | 41° 24,5500' N (41° 24' 33" N) |
| długośc geograficzna | 08150.8500, W | 81° 50,8500' W (81° 50' 51" W) |
| jakość pozycji: | 1 | jakość ustalonej pozycji (0 - nieważna, 1 - GPS, 2- DGPS...) |
| liczba satelitów | 05 | 5 widocznych satelitów |
| Horizontal Dilution of Precision (HDOP) | 1.5 | dokładność pozycji (horyzontalna) = 1,5 |
| wysokość | 280.2, M | 280,2 ponad średni poziom morza |
| wysokość geoidy ponad elipsoidę WGS84 | -34.0, M | -34,0 metry |
| czas od aktualizacji danych DGPS | pusta | brak |
| identyfikator stacji nadającej poprawki różnicowe DGPS | pusta | brak |
| suma kontrolna | *75 | używana do kontroli poprawności sentencji |
Norma NMEA 0183[edytuj | edytuj kod]
Norma interfejsu NMEA 0183 definiuje wymagania dotyczące właściwości sygnału elektrycznego, protokołu transmisji danych oraz czasu oraz określone formaty zdaniowe dla 48-bitowej magistrali danych szeregowych. Każda szyna danych może mieć jednocześnie tylko jednego nadawcę lecz wielu odbiorców. Zadaniem tego standardu jest wspieranie jednokierunkowej transmisji szeregowej danych od jednego nadawcy do jednego lub większej liczby odbiorców.
Wersje protokołu NMEA 0183[edytuj | edytuj kod]
- NMEA v1.00
- NMEA v2.00 opublikowana – styczeń 1992 (przeniesienie standardu NMEA 0183 z transmisji poprzez RS-232 na RS-422)
- NMEA v2.01 opublikowana – sierpień 1994
- NMEA v2.10 opublikowana – październik 1995
- NMEA v2.20 opublikowana – styczeń 1997
- NMEA v2.30 opublikowana – marzec 1998
- NMEA v3.00 opublikowana – lipiec 2000
- NMEA v3.01 opublikowana – styczeń 2002
- NMEA v4.00 opublikowana – listopad 2008
- Wersja 4.10 zastępuje NMEA 0183 V 4.00, opublikowana została w listopadzie 2008 r. i stanowi jej wersję techniczną. Zawiera ona aktualizacje nowych sekwencji AIS wynikającą ze zmian w ITU, rozszerza zdania GNS o Galileo. Ta wersja zawiera również nowy schemat połączeń opublikowany we współpracy z RTCM i USCG. Wersja 4.10 jest teoretycznie zgodna z wersją NMEA 0183 2.00, lecz w praktyce mogą występować błędy oraz problemy w komunikacji.
Identyfikatory Nadawcy NMEA 0183[edytuj | edytuj kod]
Protokół NMEA może być wykorzystywany przez różne urządzenia. Rodzaj urządzenia można zidentyfikować za pomocą tak zwanego identyfikatora nadawcy.
Poniżej wyróżnione są główne identyfikatory urządzeń mogących wykorzystywać protokół NMEA 0183
- AG - autopilot ogólnie
- AI – automatyczny system identyfikacji
- AP – autopilot magnetyczny
- BD – BeiDou (China) GB
- CD – Digital Selective Calling (DSC)
- CR – odbiornik danych
- CS – satelita
- CT – radio-telefon (MF / HF)
- CV – radio-telefon (VHF)
- CX – odbiornik skanowania
- DE – Decca Navigator
- DF – direction finder
- EC – elektroniczny system nawigacyjny (ECS)
- EI – elektroniczny system wyświetlania i informacji o mapach (ECDIS)
- EP – sygnalizator położenia awaryjnego (EPIRB)
- ER – systemy monitorujące maszynownie
- GA – Galileo Positioning System
- GB – BeiDou (China)
- GI – NavIC, IRNSS (India)
- GL – GLONASS, according to IEIC 61162-1
- GN – globalny system nawigacji satelitarnej (GNSS)
- GP – Global Positioning System (GPS)
- GQ – QZSS regional GPS augmentation system (Japan)
- HC – HEADING SENSORS: Compass, Magnetic
- HE – Gyro, North Seeking
- HN – Gyro, Non-North Seeking
- II – zintegrowane oprzyrządowanie
- IN – zintegrowana nawigacja
- LC – Loran C
- Pxxx – kod zastrzeżony
- PQ – QZSS (Quectel Quirk)
- QZ – QZSS regional GPS augmentation system (Japan)
- RA – wykreślanie radaru i / lub radaru
- SD – sonda akustyczna, głębokość
- SN – elektroniczny system pozycjonowania, inne / ogólne
- SS – sygnalizator akustyczny, skanowanie
- ST – Skytraq
- TI – wskaźnik szybkości skrętu
- VD – VELOCITY SENSORS: Doppler, inne / ogólne
- VM – Speed Log, Water, Magnetic
- VR – Voyage Data Recorder
- VW – Speed Log, Water, Mechanical
- WI – instrumenty pogodowe
- YX – przetwornik
- ZA – TIMEKEEPERS, TIME / DATE: Atomic Clock
- ZC – chronometr
- ZQ – kwarc
- ZV – aktualizacja radia
Sekwencje NMEA 0183 (lista alfabetyczna)[2][3][edytuj | edytuj kod]
| sekwencja | opis (ang.) | opis |
|---|---|---|
| AAM | Waypoint Arrival Alarm | |
| ABM | AIS Addressed binary and safety related message | |
| ACK | Alarm Acknowledgement | |
| ADS | Automatic Device Status | |
| AKD | Acknowledge Detail Alarm Condition | |
| ALA | Set Detail Alarm Condition | |
| ALM | GPS Almanac Data | |
| APA | Autopilot Sentence "A" | |
| APB | Autopilot Sentence "B" | |
| ASD | Autopilot System Data | |
| BBM | AIS Broadcast Binary Message | |
| BEC | Bearing & Distance to Waypoint - Dead Reckoning | |
| BOD | Bearing - Waypoint to Waypoint | |
| BWC | Bearing & Distance to Waypoint - Great Circle | |
| BWR | Bearing and Distance to Waypoint - Rhumb Line | |
| BWW | Bearing - Waypoint to Waypoint | |
| CEK | Configure Encryption Key Command | |
| COP | Configure the Operational Period, Command | |
| CUR | Water Current Layer | |
| DBK | Depth Below Keel | |
| DBS | Depth Below Surface | |
| DBT | Depth below transducer | |
| DCN | Decca Position | |
| DCR | Device Capability Report | |
| DDC | Display Dimming Control | |
| DOR | Door Status Detection | |
| DPT | Depth of Water | |
| DSC | Digital Selective Calling Information | |
| DSE | Expanded Digital Selective Calling | |
| DSI | DSC Transponder Initiate | |
| DSR | DSC Transponder Response | |
| DTM | Datum Reference | |
| ETL | Engine Telegraph Operation Status | |
| EVE | General Event Message | |
| FIR | Fire Detection | |
| FSI | Frequency Set Information | |
| GBS | GPS Satellite Fault Detection | |
| GGA | Global Positioning System Fix Data | |
| GLC | Geographic Position, Loran-C | |
| GLL | Geographic Position - Latitude/Longitude | |
| GNS | GNSS Fix data | |
| GRS | GNSS Range Residuals | |
| GSA | GNSS DOP and Active Satellites | |
| GST | GNSS Pseudorange Error Statistics | |
| GSV | GNSS Satellites in View | |
| GTD | Geographic Location in Time Differences | |
| GXA | TRANSIT Position - Latitude/Longitude | |
| HDG | Heading - Deviation & Variation | |
| HDM | Heading - Magnetic | |
| HDT | Heading - True | |
| HFB | Trawl Headrope to Footrope and Bottom | |
| HSC | Heading Steering Command | |
| ITS | Trawl Door Spread 2 Distance | |
| LCD | Loran-C Signal Data | |
| MDA | Meteorological Composite | |
| MSK | Control for a Beacon Receiver | |
| MSS | Beacon Receiver Status | |
| MTW | Mean Temperature of Water | |
| MWD | Wind Direction & Speed | |
| MWV | Wind Speed and Angle | |
| OLN | Omega Lane Numbers | |
| OSD | Own Ship Data | |
| R00 | Waypoints in active route | |
| RLM | Return Link Message | |
| RMA | Recommended Minimum Navigation Information | |
| RMB | Recommended Minimum Navigation Information | |
| RMC | Recommended Minimum Navigation Information | |
| ROT | Rate Of Turn | |
| RPM | Revolutions | |
| RSA | Rudder Sensor Angle | |
| RSD | RADAR System Data | |
| RTE | Routes | |
| SFI | Scanning Frequency Information | |
| STN | Multiple Data ID | |
| TDS | Trawl Door Spread Distance | |
| TFI | Trawl Filling Indicator | |
| THS | True Heading and Status | |
| TLB | Target Label | |
| TLL | Target Latitude and Longitude | |
| TPC | Trawl Position Cartesian Coordinates | |
| TPR | Trawl Position Relative Vessel | |
| TPT | Trawl Position True | |
| TRF | TRANSIT Fix Data | |
| TTM | Tracked Target Message | |
| VBW | Dual Ground/Water Speed | |
| VDM | AIS VHF Datalink Message: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 8, 9, 12, 14, 18, 19, 21, 24, 25, 26 | |
| VDO | AIS VHF Datalink Own vessel report: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 8, 9, 12, 14, 18, 19, 21, 24, 25, 26 | |
| VDR | Set and Drift | |
| VHW | Water speed and heading | |
| VLW | Distance Traveled through Water | |
| VPW | Speed - Measured Parallel to Wind | |
| VTG | Track made good and Ground speed | |
| VWR | Relative (Apparent) Wind Speed and Angle | |
| WCV | Waypoint Closure Velocity | |
| WDC | Distance to Waypoint - Great Circle | |
| WDR | Distance to Waypoint - Rhumb Line | |
| WNC | Distance - Waypoint to Waypoint | |
| WPL | Waypoint Location | |
| XDR | Transducer Measurement | |
| XTE | Cross-Track Error, Measured | |
| XTR | Cross Track Error - Dead Reckoning | |
| ZDA | Time & Date - UTC, day, month, year and local time zone | |
| ZDL | Time and Distance to Variable Point | |
| ZFO | UTC & Time from origin Waypoint | |
| ZTG | UTC & Time to Destination Waypoint |
Przypisy[edytuj | edytuj kod]
- ↑ NMEA data [online], campar.in.tum.de [dostęp 2024-04-05].
- ↑ NMEA Revealed [online], gpsd.gitlab.io [dostęp 2024-04-07].
- ↑ 2018-09-10 NGW-1 Target Report.xlsx [online], com/wp-content/uploads/2020/01/NGW-1-Full-Conversion-List-v2.660.pdf [dostęp 2024-04-24].
Linki zewnętrzne[edytuj | edytuj kod]
- Dale DePriest: NMEA data. Opis działania protokołu NMEA, z analizą wybranych zdań, w oparciu m.in. o podgląd informacji przesyłanych przez GPS.
- Glenn Baddeley: GPS - NMEA sentence information. 2002. [dostęp 2010-05-31]. [zarchiwizowane z tego adresu (2006-12-07)]. Szerszy opis zdań NMEA
- National Marine Electronics Association. Strona z informacjami na temat standardu NMEA