 |
|
 GPS수신기 [MAT4545] |
->RS-232방식(TTL)을 사용한 범용 모듈입니다.
1.사용전원 DC 3.3V ~ 12V
2.통신속도 9600bps,8BIT DATA, 1 STOP, NONE PARITY
3.AVR이나 아두이노에 사용 가능합니다.
4.소형으로 수신율이 좋습니다. |
|
|
|
배선
적색 DC VCC+, 흑색 GND, 백색 DATA TX (GPS 출력) , 녹색 NC
작동온도 : -40 ~ 86
위치측정속도 : 0.01 mS
경로파악각도 :0.01
SIZE : 45 X 45 X 12.7 mm
TYPE : G MOUSE
GPS 에서 나오는 코드를 NMEA code라고 하는데, 다음과 같은 코드들이 나옵니다.
$GPGGA,104839,3730.3900,N,12705.8360,E,1,03,06.7,00000.0,M,018.5,M,,*4A
$GPGSA,A,2,11,17,20,,,,,,,,,,06.8,06.7,00.9*01
$GPGSV,2,1,05,04,,,53,20,46,053,47,11,18,075,35,17,79,014,50*4D
$GPGSV,2,2,05,23,,,37,,,,,,,,,,,,*79
$GPRMC,104839,A,3730.3900,N,12705.8360,E,000.0,000.0,171007,,,A*76
$GPVTG,000.0,T,,M,000.0,N,000.0,K,A*0D
$GPGGA,104859,3730.3906,N,12705.8412,E,1,03,06.6,00000.0,M,018.5,M,,*49
$GPGSA,A,2,11,17,20,,,,,,,,,,06.6,06.6,00.9*0E
$GPGSV,2,1,06,11,18,075,39,13,11,138,00,17,79,015,52,20,46,053,50*7D
$GPGSV,2,2,06,04,,,53,23,,,39,,,,,,,,*76
$GPRMC,104859,A,3730.3906,N,12705.8412,E,000.0,000.0,171007,,,A*74
$GPVTG,000.0,T,,M,000.0,N,000.0,K,A*0D
$GPGGA,104914,3730.3754,N,12705.8514,E,1,04,07.0,00002.2,M,018.5,M,,*4F
$GPGSA,A,3,04,11,17,20,,,,,,,,,07.6,07.0,02.9*0F
$GPGSV,2,1,06,04,48,279,47,11,18,075,35,13,11,138,00,17,79,015,51*76
$GPGSV,2,2,06,20,46,053,52,23,,,37,,,,,,,,*4B
$GPRMC,104914,A,3730.3754,N,12705.8514,E,000.0,000.0,171007,,,A*72
$GPVTG,000.0,T,,M,000.0,N,000.0,K,A*0D
* 시작시 [$]로 시작하고,
* 첫 5자는 Type을 나타내는 문자이다.
* 모든 Data Field는 [,]로 구분되어야한다.
* 는 메시지의 끝을 나타낸다.
------------------------
GPS NMEA Sentence
GPS에서의 신호형식을 NMEA 라고 한다.
해양 기자재들 간의 통신을 위한 전기적 인터페이스 및 데이터 프로토콜”이 NMEA의 정의이다.
현재는 NMEA-0183이 사용되고 있다.
아래와 같은 데이터 신호가 각 항목마다 1초 내지 수초 마다 한번씩 text형태로 계속 들어온다.
GPS수신 데이터의 형식(NMEA Data Format)
'$'로 시작한다.
Sentence의 종류(NMEA 코드이름)는 GP로 시작.
데이터의 구분은 ','로 한다.
'*' 로 끝난다.
'$'와 '*' 사이의 모든 데이터를 exclusive or 연산을 하여 체크 섬을 만들어 추가한다.
를 붙인다.(줄 바꿈)
NULL 수신된 데이터가 없음을 말한다.
------------------------
NMEA Setence 종류
GGA Global Positioning System Fix Data
RMC Recommended Minimum data
GSV GPS Satellites in View
GSA Overall Satellite data
VTG Vector track an Speed over the Ground
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.
GLL Lat/Lon data
GRS GPS Range Residuals
GST GPS Pseudo range Noise Statistics
GSV Detailed Satellite data
MSK Rend control for a beacon receiver
MSS Beacon receiver status information.
RMA Recommended Loran data
RMB Recommended navigation data for GPS
RTE route message
TRF Transit Fix Data
STN Multiple Data ID
VBW dual Ground / Water Speed
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
예를들어 다시보면
$GPGGA,215235.670,3735.0064,N,12701.6746,E,1,03,50.0,0.0,M,19.6,M,0.0,0000*4F
$GPGSA,A,2,10,08,02,,,,,,,,,,50.0,50.0,20.0*0A
$GPGSV,3,1,10,26,78,314,00,29,71,017,00,24,48,156,00,10,44,079,46*79
$GPGSV,3,2,10,21,39,309,32,08,21,046,36,09,16,187,00,02,14,151,35*73
$GPGSV,3,3,10,06,14,296,00,15,06,319,00*7F
$GPRMC,215235.670,A,3735.0064,N,12701.6746,E,0.000000,,060905,,*12
$GPGGA,215236.670,3735.0066,N,12701.6748,E,1,03,50.0,0.0,M,19.6,M,0.0,0000*40
$GPGSA,A,2,10,08,02,,,,,,,,,,50.0,50.0,20.0*0A
..
..
..
$GPGGA,114455.532,3735.0079,N,12701.6446,E,1,03,7.9,48.8,M,19.6,M,0.0,0000*48
$GPGSA,A,2,19,25,15,,,,,,,,,,21.5,7.9,20.0*32
$GPGSV,3,1,10,03,86,244,00,19,51,218,38,16,51,057,00,07,40,048,00*77
$GPGSV,3,2,10,13,34,279,00,23,33,236,00,15,29,076,40,25,25,143,38*71
$GPGSV,3,3,10,21,18,051,,27,12,315,*77
$GPRMC,114455.532,A,3735.0079,N,12701.6446,E,0.000000,121.61,110706,,*0A
------------------------
세부의미를 보자
가)GPGGA(Global Positioning System Fix Data)
$GPGGA는 Fix Data라고 하는데, 여기에서 주로 알 수 있는 것은 시간, 위도, 경도, 고도 등이다.
.......................시간....................위도.................경도..........사용된위성수
$GPGGA,114455.532,3735.0079,N,12701.6446,E,1,03,7.9,48.8,M,19.6,M,0.0,0000*4
........................................................................................계산종류......고도
순서대로 그의미를 보면
------------------------
114455.532는 시간으로서
Zulu time (그리니치 표준시) 기준으로 11시 44분 55.532초를 뜻한다.
------------------------
3735.0079는 위도로서
37도 35.0079분을 뜻한다. 60분이 1도니까, 대략 37.5도가 된다. -> 서울
뒤의 N은 북위라는 것을 뜻한다. S라면 남위가 되는 것.
(37˚ 35.0079' = 37.583465˚ = 37˚ 35' 0.474")-- 2009-03-03 --
------------------------
12701.6446은 경도로서
127도 1.6446분을 뜻한다. 그러니까, 대략 127도가 된다 -> 서울
뒤에 E는 동경을 뜻하므로, W가 되면 서경이 된다.
(127˚ 1.6446' = 127.02741˚ = 127˚ 1' 38.676")
------------------------
1은 fix종류를 뜻하는데
GPS는 미국에서 써아올린 GPS 위성에서 동시에 쏘아준 신호의 시간차를 이용하여
거리를 계산하는 방법을 쓴다(삼각측량, 불확정성의 원리)
지구의 어디에 있든지 최소한 3개 이상의 GPS신호를 받을 수 있다.
그런데, 이 경우에 상업용 GPS는 오차가 15m정도 생기는데, 이를 보정하는게
dgps라는 것이다. 지상의 특정하고 정확한 곳에 GPS기지국을 설치하고
여기에서도 신호를 쏘아보내는 것이다.
그러면 오차가 5m이내로 줄어들게 된다.
0 이면 invalid한 데이터(못쓰는 데이터) 라는 의미
1 이면 gps 위성신호만으로 계산
2 라면 dgps도 사용하여 계산 등등이다.
DGPS 기지국을 지상의 특정한 곳에 설치할 수도 있지만,
따로 GPS기기 회사에서 위성을 발사하여 보정하는 경우도 있다.
------------------------
03 계산에 사용한 위성의 갯수인데, 최소한 3개 이상의 신호를 받아야 한다.
------------------------
7.9 horizontal dillusion of position/NOISE
Horizontal dillusion of precision으로 2차원적 오차 결정을 뜻한다.
------------------------
48.8,M 고도 정보인데 M법으로 환산했을때 48.8M라는 것이다. (해수면 기준)
------------------------
19.6,M 지구를 모델링할때에, 구형으로 모델링할 수도 있고 타원체로 모델링할 수 도 있다.
타원체로 모델링할 경우에, 지표면상에서 정확한 위치를 구하기 위해서(위도 경도 고도를 x,y,z로 고친다는 뜻)
구형과 타원체가 얼마나 차이가 나는지, 지표면에서 얼마나 높게 있는지
그 정보를 알 필요가 있다 이것은, 위도, 경도에 따라 다른데, 이 높이이다.
------------------------
0.0,0000 dgps를 사용했을 경우 마지막으로 update한 시간과, dgps 기지국의 ID이다.
------------------------
4 check sum이다.
나) GPGSA
사용을 안한다.
다) GPGSV
GPS Satellites in View 계산에 사용한 위성이 아니라, 현재 위치에서 보이는 모든 위성정보이다.
$GPGSV,3,1,10,03,86,244,00,19,51,218,38,16,51,057,00,07,40,048,00*77
$GPGSV,3,2,10,13,34,279,00,23,33,236,00,15,29,076,40,25,25,143,38*71
$GPGSV,3,3,10,21,18,051,,27,12,315,*77
$GPGSV,3,1,10,03,86,244,00,19,51,218,38,16,51,057,00,07,40,048,00*77
$GPGSV,3,2,10,13,34,279,00,23,33,236,00,15,29,076,40,25,25,143,38*71
$GPGSV,3,3,10,21,18,051,,27,12,315,*77
$GPGSV,3,1,10,03,86,244,00,19,51,218,38,16,51,057,00,07,40,048,00*77
$GPGSV,3,2,10,13,34,279,00,23,33,236,00,15,29,076,40,25,25,143,38*71
$GPGSV,3,3,10,21,18,051,,27,12,315,*77
보이는 위성의 갯수를 나타낸다.
10개의 위성이 보이고 있고 한줄당 4개의 위성정보가 출력된다
$GPGSV,3,1,10,03,86,244,00,19,51,218,38,16,51,057,00,07,40,048,00*77
$GPGSV,3,2,10,13,34,279,00,23,33,236,00,15,29,076,40,25,25,143,38*71
$GPGSV,3,3,10,21,18,051,,27,12,315,*77
03,86,244,00
3번 위성이고,현재 자신의 위치에서 86도 (degree) elevation 244도 (degree)의 Azimuth
그리고 신호대잡음비 (SNR)은 0 이다. 그렇게 위성 3개가 적히고 *77은 checksum이다.
라)GPRMC
Recommended Minimmum data 추천되는 가장 최소한의 데이터
$GPRMC,114455.532,A,3735.0079,N,12701.6446,E,0.000000,121.61,110706,,*0A
$GPRMC,114455.532,A,3735.0079,N,12701.6446,E,0.000000,121.61,110706,,*0A
시간을 의미. zulutime 기준으로 11시 44분 55.532초
$GPRMC,114455.532,A,3735.0079,N,12701.6446,E,0.000000,121.61,110706,,*0A
A라면 valid하고 V라면 valid하지 않다.
$GPRMC,114455.532,A,3735.0079,N,12701.6446,E,0.000000,121.61,110706,,*0A
위도와 경도는 GPGGA와 동일하다.
$GPRMC,114455.532,A,3735.0079,N,12701.6446,E,0.000000,121.61,110706,,*0A
Speed over ground라고 하는 knots 단위의 속도.
비행기에서는 보통 KIAS라는 속도단위를 쓰고, 배에서는 knots라는 속도단위를 사용한다.
KIAS는 대략 km/h 단위의 1/3이라고 보면된다.
만약 900km/h라면 300KIAS정도 된다. KIAS는 knots indicator air speed의 약자
Knot단위계와 km/h단위계의 변환은 대략 1.8을 곱하면 된다.
$GPRMC,114455.532,A,3735.0079,N,12701.6446,E,0.000000,121.61,110706,,*0A
진행방향을 정북으로부터 0도부터 359도까지로 표현한 것.121.61 이니까. 동남쪽으로 이동하고 있다.
$GPRMC,114455.532,A,3735.0079,N,12701.6446,E,0.000000,121.61,110706,,*0A
Date이다.11th, July, 2006. 2006년 7월 11일을 뜻.
$GPRMC,114455.532,A,3735.0079,N,12701.6446,E,0.000000,121.61,110706,,*0A
북쪽을 0으로 한, magnetic variation,즉 나침반이다.
*0A
체크섬이다. |
|
|
|
|
