Проанализируйте данные из стандартных и специфичных для производителя предложений NMEA, отправленных от морских электронных устройств
nmeaParser Система object™ анализирует данные из NMEA (Ассоциация National Marine Electronics) предложения. Предложения, которым нужен парсинг данных, могут быть стандартными предложениями, совместимыми с NMEA 0183® технические требования (которые отправляются от GNSS (Глобальная навигационная спутниковая система) приемник), или другие специфичные для производителя предложения, утвержденные NMEA (которые отправляются от других морских электронных устройств).
nmeaParser Системный объект обеспечивает:
Встроенная поддержка, чтобы проанализировать данные, отправленные от приемников GNSS и идентифицированные этими девятью типами сообщений NMEA: RMC, GGA, GSA, VTG, GLL, GST, ZDA, GSV и HDT
Дополнительная настройка с помощью CustomSentence пара "имя-значение", чтобы проанализировать данные NMEA из нескольких категорий устройств, включая специфичные для производителя предложения от различных производителей оборудования
Проанализировать данные из предложений NMEA:
Создайте nmeaParser объект и набор его свойства.
Вызовите объект с аргументами, как будто это была функция.
Чтобы узнать больше, как Системные объекты работают, смотрите то, Что Системные объекты?
nmeaParser Системный объект выводит массив структур, соответствующих значениям, извлеченным из заданных предложений NMEA.
pnmea = nmeaParsernmeaParser Системный объект, pnmea, со свойствами по умолчанию, который извлекает данные из них стандартные сообщения NMEA: RMC, GGA и GSA. Порядок массивов структур в извлеченных выходных данных также: RMC, GGA и GSA.
pnmea = nmeaParser("MessageIDs", 'msgID')nmeaParser Системный объект, pnmea, это извлекает данные из одного из девяти стандартных сообщений NMEA со встроенной поддержкой, заданное использование Идентификаторов сообщений. Задайте msgID как "RMC", "GGA", "GSA", "GSV", "VTG", "GLL", "GST", "ZDA", и "HDT", или комбинация этих идентификаторов (например: ["VTG","GLL","HDT"]). Порядок, в котором вы задаете Идентификаторы сообщений, определяет порядок массивов структур в извлеченных выходных данных. Значением по умолчанию является ["RMC","GGA","GSA"].
pnmea = nmeaParser("CustomSentence", {['CustomMessageId1','parserFunctionName1'],['CustomMessageId2','parserFunctionName2']})CustomSentence пара "имя-значение" и возвращает nmeaParser Системный объект, pnmea, это извлекает данные из пользовательского сообщения NMEA (или стандартное сообщение NMEA или специфичное для производителя сообщение NMEA), заданное использование идентификаторов сообщений.
CustomSentence пара "имя-значение" принимает вложенный массив ячеек, где каждым элементом является пара имени идентификатора сообщения (или стандартное имя идентификатора сообщения NMEA или специфичный для производителя идентификатор сообщения) и соответствующая пользовательская функция синтаксического анализатора, которая создается включением extractNMEASentence функция в файле функции. Порядок, в котором вы задаете идентификаторы сообщений, определяет порядок массивов структур в извлеченных выходных данных.
pnmea = nmeaParser("MessageIDs", {'msgID1','msgID2'},"CustomSentence", {['CustomMessageId1','parserFunctionName1'],['CustomMessageId2','parserFunctionName2']})nmeaParser Системный объект, pnmea, это извлекает данные из двух из девяти стандартных сообщений NMEA со встроенной поддержкой и также из пользовательских сообщений NMEA, что вы задали использование CustomSentence пара "имя-значение".
[ данные о синтаксических анализах из девяти стандартных предложений NMEA со встроенной поддержкой, и возвращают массив структур, где каждая структура соответствует одному Идентификатору сообщения. Последовательность, которую вы задаете для выходных аргументов, должна быть той же последовательностью, которую вы задали для Идентификаторов сообщений при создании rmcData,ggaData,gsaData,vtgData,gllData,gstData,gsvData,zdaData,hdtData] = pnmea(rawData)nmeaParser Системный объект.
[ данные о синтаксических анализах из двух пользовательских предложений NMEA (или стандартное предложение NMEA или специфичное для производителя предложение NMEA), и возвращают массив структур, где каждая структура соответствует одному Идентификатору сообщения. Последовательность, которую вы задаете для выходных аргументов, должна быть той же последовательностью, которую вы задали в customNmeaData1,customNmeaData2] = pnmea(rawData)CustomSentence пара "имя-значение" при создании nmeaParser Системный объект.
Чтобы использовать объектную функцию, задайте Системный объект как первый входной параметр. Например, чтобы выпустить системные ресурсы Системного объекта под названием obj, используйте этот синтаксис:
release(obj)
Извлеките данные из любого из девяти стандартных предложений NMEA как часть встроенной поддержки с помощью свойства MessageID. Данные NMEA получены из приемника GNSS.
Извлеките данные из предложения RMC
Создайте nmeaParser Системный объект путем определения Идентификатора сообщения как "RMC".
pnmea = nmeaParser("MessageID","RMC");
Обеспечьте предложение RMC, полученное из приемника GNSS как вход, и извлеките данные.
unparsedRMCLine='$GNRMC,143909.00,A,5107.0020216,N,11402.3294835,W,0.036,348.3,210307,0.0,E,A*31';
rmcData = pnmea(unparsedRMCLine)rmcData = struct with fields:
TalkerID: "GN"
MessageID: "RMC"
FixStatus: 'A'
Latitude: 51.1167
Longitude: -114.0388
GroundSpeed: 0.0185
TrueCourseAngle: 348.3000
UTCDateTime: 21-Mar-2007 14:39:09.000
MagneticVariation: 0
ModeIndicator: 'A'
NavigationStatus: "NA"
Status: 0
Извлеките данные из нескольких типов сообщений NMEA
Обеспечьте GGA, GSA и предложения RMC как вход.
unparsedGGALine = ['$GPGGA,111357.771,5231.364,N,01324.240,E,1,12,1.0,0.0,M,0.0,M,,*69']; unparsedGSALine = ['$GPGSA,A,3,01,02,03,04,05,06,07,08,09,10,11,12,1.0,1.0,1.0*30']; unparsedRMCLine = ['$GPRMC,111357.771,A,5231.364,N,01324.240,E,10903,221.5,020620,000.0,W*44'];
Создайте массив строк, чтобы включать эти три предложения
rawNMEAData = [unparsedGGALine ,newline, unparsedGSALine ,newline, unparsedRMCLine]
rawNMEAData =
'$GPGGA,111357.771,5231.364,N,01324.240,E,1,12,1.0,0.0,M,0.0,M,,*69
$GPGSA,A,3,01,02,03,04,05,06,07,08,09,10,11,12,1.0,1.0,1.0*30
$GPRMC,111357.771,A,5231.364,N,01324.240,E,10903,221.5,020620,000.0,W*44'
Однако полагайте, что необходимо извлечь данные только из GGA и предложений GSA. Поэтому создайте nmeaParser Системный объект 'pnmea' и задайте 'GGA' и Идентификаторы сообщений 'GSA' как массив строк.
pnmea=nmeaParser("MessageIDs",["GGA","GSA"]);
Задайте выходные аргументы в пользу всех этих трех предложений, чтобы извлечь данные как структуры.
[ggaData,gsaData] = pnmea(rawNMEAData)
ggaData = struct with fields:
TalkerID: "GP"
MessageID: "GGA"
UTCTime: 11:13:57.771
Latitude: 52.5227
Longitude: 13.4040
QualityIndicator: 1
NumSatellitesInUse: 12
HDOP: 1
Altitude: 0
GeoidSeparation: 0
AgeOfDifferentialData: NaN
DifferentialReferenceStationID: NaN
Status: 0
gsaData = struct with fields:
TalkerID: "GP"
MessageID: "GSA"
Mode: "A"
FixType: 3
SatellitesIDNumber: [1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12]
PDOP: 1
VDOP: 1
HDOP: 1
SystemID: NaN
Status: 0
Вышеупомянутый выход показывает, что только GGA и предложения GSA извлечены на основе Идентификаторов сообщений, заданных, как введено.
Обеспечьте другое предложение GGA как дополнительный вход и извлеките данные. В этом случае вы не должны изменять Системный объект, когда Идентификатор сообщения не изменился.
unparsedGGALine1='$GNGGA,001043.00,4404.14036,N,12118.85961,W,1,12,0.98,1113.0,M,-21.3,M,,*47'unparsedGGALine1 = '$GNGGA,001043.00,4404.14036,N,12118.85961,W,1,12,0.98,1113.0,M,-21.3,M,,*47'
rawNMEAData = [unparsedGGALine ,newline, unparsedGSALine ,newline, unparsedGGALine1]
rawNMEAData =
'$GPGGA,111357.771,5231.364,N,01324.240,E,1,12,1.0,0.0,M,0.0,M,,*69
$GPGSA,A,3,01,02,03,04,05,06,07,08,09,10,11,12,1.0,1.0,1.0*30
$GNGGA,001043.00,4404.14036,N,12118.85961,W,1,12,0.98,1113.0,M,-21.3,M,,*47'
[ggaData,gsaData] = pnmea(rawNMEAData)
ggaData=2×1 struct array with fields:
TalkerID
MessageID
UTCTime
Latitude
Longitude
QualityIndicator
NumSatellitesInUse
HDOP
Altitude
GeoidSeparation
AgeOfDifferentialData
DifferentialReferenceStationID
Status
gsaData = struct with fields:
TalkerID: "GP"
MessageID: "GSA"
Mode: "A"
FixType: 3
SatellitesIDNumber: [1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12]
PDOP: 1
VDOP: 1
HDOP: 1
SystemID: NaN
Status: 0
Состояние 0 указывает, что данные были проанализированы успешно.
Извлеките данные из предложения GSV
Создайте nmeaParser Системный объект путем определения Идентификатора сообщения как "GSV".
pnmea = nmeaParser("MessageID","GSV");
Обеспечьте предложение GSV, полученное из приемника GNSS как вход, и извлеките данные.
unparsedGSVLine='$GPGSV,3,3,10,32,69,205,41,46,47,215,39*79';
gsvData = pnmea(unparsedGSVLine)gsvData = struct with fields:
TalkerID: "GP"
MessageID: "GSV"
NumSentences: 3
SentenceNumber: 3
SatellitesInView: 10
SatelliteID: [32 46]
Elevation: [69 47]
Azimuth: [205 215]
SNR: [41 39]
SignalID: NaN
Status: 0
Извлеките данные из нескольких предложений GSV
Обеспечьте несколько предложений GSV как вход.
unparsedGSVLine1 = '$GPGSV,3,1,10,01,,,31,03,28,325,40,10,,,33,12,20,047,30*70'; unparsedGSVLine2 = '$GPGSV,3,2,10,14,88,028,42,22,39,299,48,25,,,25,31,79,289,46*49'; unparsedGSVLine3 = '$GPGSV,3,3,10,32,69,205,41,46,47,215,39*79';
Создайте массив строк, чтобы включать эти три предложения.
CRLF = [char(13),newline]; unparsedGSVLines = [unparsedGSVLine1,CRLF, unparsedGSVLine2, CRLF, unparsedGSVLine3];
Создайте nmeaParser Системный объект 'pnmea', задайте Идентификатор сообщения 'GSV' и извлеките данные.
pnmea = nmeaParser("MessageIDs","GSV"); gsvData = pnmea(unparsedGSVLines)
gsvData=3×1 struct array with fields:
TalkerID
MessageID
NumSentences
SentenceNumber
SatellitesInView
SatelliteID
Elevation
Azimuth
SNR
SignalID
Status
Считайте данные из журнала NMEA
Считайте данные из демонстрационного журнала NMEA, так, чтобы данные могли быть проанализированы с помощью nmeaParser Системного объекта.
Демонстрационным файлом журнала является nmeaLog.nmea, который включен в этот пример.
f = fopen('nmeaLog.nmea'); unParsedNMEAdata = fread(f); pnmea = nmeaParser("MessageIDs",["RMC","GGA"]); [rmcStruct, ggaStruct] = pnmea(unParsedNMEAdata)
rmcStruct=9×1 struct array with fields:
TalkerID
MessageID
FixStatus
Latitude
Longitude
GroundSpeed
TrueCourseAngle
UTCDateTime
MagneticVariation
ModeIndicator
NavigationStatus
Status
ggaStruct=9×1 struct array with fields:
TalkerID
MessageID
UTCTime
Latitude
Longitude
QualityIndicator
NumSatellitesInUse
HDOP
Altitude
GeoidSeparation
AgeOfDifferentialData
DifferentialReferenceStationID
Status
Можно извлечь данные из предложений NMEA с помощью CustomSentence пара "имя-значение". Данные NMEA, которые будут проанализированы, получены из морских электронных устройств.
Идентифицируйте структуру предложения NMEA и создайте функцию синтаксического анализатора
Необходимо идентифицировать структуру предложения NMEA, как задано в спецификации, и использовать ту информацию, чтобы задать структуру выходных данных, которые будут использоваться в nmeaParser Системном объекте.
Например, давайте рассмотрим предложение в качестве примера с Идентификатором сообщения, SSS.
После идентификации структуры вы создаете файл функции, который задает функцию синтаксического анализатора, fsssParser. В файле функции вы задаете выходные данные как массив структур с его полями, совпадающими с последовательностью, как это появляется в спецификации.
Navigation Toolbox™ обеспечивает дополнительную предварительно сконфигурированную функцию, extractNMEASentence, это проверяет, допустимо ли предложение, и преобразуйте поля в предложении в массив строк. Можно вызвать extractNMEASentence в файле функции. Можно также использовать любую другую функцию вместо этого (который выводит массив строк из непроанализированных данных), и затем вызовите его в файле функции.
Ниже изображения показывает файл функции с кодом, учитывая, что поля, доступные в SSS предложением является TalkerID, MessageID, UTC и LatitudeError. Отошлите дополнительные комментарии для деталей.
В вышеупомянутом файле примера вы задаете отображение между полями в массиве структур и элементах массива строк. Для определенных полей (например, время UTC), вы, возможно, должны задать символьный массив, чтобы сопоставить поля.
После того, как вы будете включать код MATLAB, как упомянуто выше, будете сохранять файл функции (fsssParser.m) в пути MATLAB, так, чтобы можно было вызвать его, чтобы получить проанализированные данные с помощью CustomSentence пара "имя-значение" nmeaParser Системного объекта.
Чтобы загрузить другой демонстрационный файл функции parserRMB.m, который используется этот пример, нажмите Open Live Script. Это - файл функции, характерный для полей предложения китайского юаня (упомянутый в Стандарте NMEA, Версии 4.1).
Извлеките данные из предложения китайского юаня
Создайте nmeaParser Системный объект при помощи пары "имя-значение" CustomSentence и определения идентификатора сообщения как "китайский юань" и функция как "parserRMB" (загруженный на предыдущем шаге).
pnmea = nmeaParser("CustomSentence",{["RMB","parserRMB"]});
Обеспечьте предложение китайского юаня, полученное из приемника GNSS как вход, и извлеките данные.
unparsedRMBLine='$GPRMB,A,4.08,L,EGLL,EGLM,5130.02,N,00046.34,W,004.6,213.9,122.9,A*3D';
rmbData = pnmea(unparsedRMBLine)rmbData = struct with fields:
TalkerID: "GP"
MessageID: "RMB"
DataStatus: 'A'
CrossTrackError: 4.0800
DirectionToSteer: NaN
OriginWaypointID: NaN
DestinationWaypointID: NaN
DestinationWaypointLatitude: '5130.02 N'
DestinationWaypointLongitude: '00046.34 W'
RangeToDestination: 4.6000
BearingToDestination: 213.9000
DestinationClosingVelocity: 122.9000
ArrivalStatus: 'A'
ModeIndicator: "NA"
Status: 0
Извлеките данные из нескольких предложений китайского юаня
Обеспечьте несколько предложений китайского юаня как вход.
unparsedRMBLine1 = ['$GPRMB,A,0.66,L,003,004,4917.24,N,12309.57,W,001.3,052.5,000.5,V*20']; unparsedRMBLine2 = ['$GPRMB,A,4.08,L,EGLL,EGLM,5130.02,N,00046.34,W,004.6,213.9,122.9,A*3D'];
Создайте символьный массив, чтобы включать эти два предложения
rawNMEAData = [unparsedRMBLine1 ,newline, unparsedRMBLine2]
rawNMEAData =
'$GPRMB,A,0.66,L,003,004,4917.24,N,12309.57,W,001.3,052.5,000.5,V*20
$GPRMB,A,4.08,L,EGLL,EGLM,5130.02,N,00046.34,W,004.6,213.9,122.9,A*3D'
Задайте выходной аргумент в пользу предложения китайского юаня, чтобы извлечь данные.
[rmbData] = pnmea(rawNMEAData)
rmbData=2×1 struct array with fields:
TalkerID
MessageID
DataStatus
CrossTrackError
DirectionToSteer
OriginWaypointID
DestinationWaypointID
DestinationWaypointLatitude
DestinationWaypointLongitude
RangeToDestination
BearingToDestination
DestinationClosingVelocity
ArrivalStatus
ModeIndicator
Status
Извлеките данные из предложения со встроенной поддержкой предложения китайского юаня и (RMC)
Создайте nmeaParser Системный объект при помощи свойства MessageID (чтобы разобрать предложение со встроенной поддержкой - RMC) и также использование пары "имя-значение" CustomSentence (задающий идентификатор сообщения как "китайский юань" и функция как "parserRMB" (созданный на предыдущем шаге)).
pnmea = nmeaParser("MessageID","RMC","CustomSentence",{["RMB","parserRMB"]});
Обеспечьте RMC и предложения китайского юаня как вход.
unparsedRMCLine1 = ['$GNRMC,143909.00,A,5107.0020216,N,11402.3294835,W,0.036,348.3,210307,0.0,E,A*31']; unparsedRMBLine2 = ['$GPRMB,A,4.08,L,EGLL,EGLM,5130.02,N,00046.34,W,004.6,213.9,122.9,A*3D'];
Создайте массив строк, чтобы включать эти два предложения
rawNMEAData = [unparsedRMCLine1 ,newline, unparsedRMBLine2]
rawNMEAData =
'$GNRMC,143909.00,A,5107.0020216,N,11402.3294835,W,0.036,348.3,210307,0.0,E,A*31
$GPRMB,A,4.08,L,EGLL,EGLM,5130.02,N,00046.34,W,004.6,213.9,122.9,A*3D'
Задайте выходной аргумент в пользу предложения китайского юаня, чтобы извлечь данные.
[rmcdata,rmbData] = pnmea(rawNMEAData)
rmcdata = struct with fields:
TalkerID: "GN"
MessageID: "RMC"
FixStatus: 'A'
Latitude: 51.1167
Longitude: -114.0388
GroundSpeed: 0.0185
TrueCourseAngle: 348.3000
UTCDateTime: 21-Mar-2007 14:39:09.000
MagneticVariation: 0
ModeIndicator: 'A'
NavigationStatus: "NA"
Status: 0
rmbData = struct with fields:
TalkerID: "GP"
MessageID: "RMB"
DataStatus: 'A'
CrossTrackError: 4.0800
DirectionToSteer: NaN
OriginWaypointID: NaN
DestinationWaypointID: NaN
DestinationWaypointLatitude: '5130.02 N'
DestinationWaypointLongitude: '00046.34 W'
RangeToDestination: 4.6000
BearingToDestination: 213.9000
DestinationClosingVelocity: 122.9000
ArrivalStatus: 'A'
ModeIndicator: "NA"
Status: 0
Идентифицируйте структуру специфичного для производителя предложения и файла Создания функции с функцией синтаксического анализатора
Структура предложения NMEA, которое будет проанализировано, доступна в спецификации устройства от производителя. Необходимо идентифицировать структуру и использовать информацию, чтобы задать структуру выходных данных, которые будут использоваться в nmeaParser Системном объекте.
Например, структура предложения NMEA от производителя оборудования может выглядеть так:
$PMMCZ,hhmmss.ss,Latitude,N,Longitude,E,NavSatellite,DR*hh<CR><LF>
Здесь, P обозначает, что предложение специфично для производителя, MMC является кодом мнемосхемы производителя, и Z является типом предложения. Каждое поле после этого указывает на определенные данные (положение, скорость, время, и так далее). Некоторые производители используют два символа для типа предложения, сопровождаемого по условию поля.
После идентификации структуры создайте функцию синтаксического анализатора, parserMMCZ, использование дополнительного extractNMEASentence функция, как показано ниже (можно также использовать другие функции, чтобы извлечь непроанализированные данные к строкам, вместо extractNMEASentence).
function OutputData = parserMMCZ(unparsedData, MessageID) OutputData = struct("MessageID",MessageID,... "UTC","NA",... "Latitude",NaN,... "Longitude",NaN,... "NavigationSatellites",NaN,... "Status",uint8(1)); [isValid, splitString] = extractNMEASentence(unparsedData, MessageID); if(isValid) OutputData.MessageID = splitString(1); temp = char(splitString(2)); utcOutput = [temp(1:2), ':', temp(3:4), ':', temp(5:6)]; OutputData.UTC = utcOutput; OutputData.Latitude = str2double(splitString{3}); OutputData.Longitude = str2double(splitString{5}); OutputData.NavigationSatellites = str2double(splitString{7}); OutputData.Status = uint8(0); end end
Сохранение parserMMCZ.m в пути MATLAB.
Извлеките данные из специфичного для производителя предложения
Создайте nmeaParser Системный объект при помощи CustomSentence пара "имя-значение" и определение идентификатора сообщения как "MMCZ" и функция как "parserMMCZ" (созданный на предыдущем шаге).
pnmea = nmeaParser("CustomSentence",{["MMCZ","parserMMCZ"]});
Обеспечьте предложение MMC, полученное из устройства как вход, и извлеките данные:
unparsedMMCLine='$PMMCZ,225444,4917.24,N,00046.34,E,3,DR*7C';
mmcData = pnmea(unparsedMMCLine)mmcData =
struct with fields:
MessageID: "MMCZ"
UTC: '22:54:44'
Latitude: 4.9172e+03
Longitude: 46.3400
NavigationSatellites: 3
Status: 0