Les Trames NMEA



  1. Préambule.
  2. Définition du Standard NMEA.
  3. La trame : GGA
  4. La trame : GLL
  5. La trame : GSA
  6. La trame : GSV
  7. La trame : VTG
  8. La trame : RMC
  9. Comment visualiser les trames.
  10. Liens utiles.

1 - PREAMBULE

NMEA - National Marine & Electronics Association, est une Association à but non lucratif fondée par un groupement de professionnels de l'industrie de l'électronique des périphériques marine, conjointement avec des fabricants, des distributeurs, des revendeurs, des institutions d'enseignements. Leur but entre autre, harmoniser et standardiser les équipements de la marine.

NMEA est à l'origine de nombreux standards et en particulier du Standard NMEA-0183 qui nous intêresse le plus.

Dans ce qui suit, le Standard NMEA est défini "simplement" et uniquement pour la compréhension de ce topo, comme étant le protocole de transmission des données entre les instruments et équipements électroniques liés au GPS.

La dernière version de ce standard nous précise "Habot", est la version 2000 (Hé oui, nous n'utilisons pas encore la dernière version). Celle ci, apporte surtout un nouveau média (les Bus CAN, que vous connaissez sans le savoir puisqu'ils équipent vos véhicules depuis plusieurs années déjà), mais pas de changements majeurs dans les dialogues. Nous nous intéresserons donc plus particulièrement à la version NMEA-0183, utilisée dans nos appareils actuels.

Les prochains développements seront basés sur la FAQ (en anglais de Peter Bennet), le développement de Glenn Baddeley et quelques autres sources citée en fin d'article). Citons immédiatement, le site de Christian Couderc : Voilelec qui est, à notre sens, une référence pour les aspects 'marins' & électroniques du protocole (et en français).

2 - DEFINITION DU STANDARD NMEA-0183

Sous ce standard, toutes les données sont transmises sous la forme des caractères ASCII, tous imprimables, ainsi que les caratères [CR] Retour Charriot et [LF] Retour à la ligne, à la vitesse de transmission de 4800 bauds.

Les données sont tranmises sous forme de trames (sentences, phrases).

Il y a une transmission de toutes les trames en paquet, toutes les secondes d'horloge interne du GPS soit une fréquence de 1Hz.

Chaque trame commence par le caractère $

Suivi par un groupe de 2 lettres pour l'identifiant du récepteur.(non limitatif) citons:



(Pour certains fabricants propriétaires comme par exemple : Garmin, l'indication P pour propriétaire est suivie du code 3 lettres du fabricant garmin = $PGRM, puis ensuite l'identifiant de trame et le format des données sont libres pour ce fabriquant). Des exemples complets sont proposés dans les liens ci-dessous.

Puis un groupe de 3 lettres pour l'indentifiant de la trame.


Suivent ensuite un certain nombre de champs (fields) séparés par une "virgule". Le rôle de la virgule est d'être le séparateur de champs, qui permet la déconcaténation des données dans le programme de traitement des données, calculateur, navigateur.

Et enfin un champs optionnel dit checksum précédé du signe * , qui représente le OR exclusif de tous les caractères compris entre $ et * (sauf les bornes $ et *), certaines trames exigent le checksum.

Suit la fermeture de la séquence avec un [CR][LF].

Un total de 82 caractères maximum pour une trame.

Et on passe à la trame suivante.

Comme indiqué, le Standard NMEA ne se borne pas qu'à ces 5 trames ci-dessus, et dans les liens vous trouverez accès à la documentation complète du Standard.


3 -La trame : GGA

Données d'acquisition du FIX - GPS.


$GPGGA,123519,4807.038,N,01131.324,E,1,08,0.9,545.4,M,46.9,M, , *42

123519 = Acquisition du FIX à 12:35:19 UTC
4807.038,N = Latitude 48 deg 07.038' N
01131.324,E = Longitude 11 deg 31.324' E
1 = Fix qualification : (0 = non valide, 1 = Fix GPS, 2 = Fix DGPS)
08 = Nombre de satellites en pousuite.
0.9 = DOP (Horizontal dilution of position) Dilution horizontale.
545.4,M = Altitude, en Metres, au dessus du MSL (mean see level) niveau moyen des Océans.
46.9,M = Correction de la hauteur de la géoïde en Metres par raport à l'ellipsoîde WGS84 (MSL).
(Champ vide) = nombre de secondes écoulées depuis la dernière mise à jour DGPS.
(Champ vide) = Identification de la station DGPS.
*42 = Checksum
Non représentés CR et LF.

4 - La trame : GLL

Position Géographique - Longitude / Latitude - GPS

$GPGLL,4916.45,N,12311.12,W,225444,A


4916.46,N = Latitude 49 deg. 16.45 min. Nord.
12311.12,W = Longitude 123 deg. 11.12 min. West (ouest)
225444 = Acquisition du Fix à 22:54:44 UTC
A = Données valides
Pas de checksum
Non représentés CR et LF

5 - La Trame : GSA

Satellites actifs - DOP dilution de précision -GPS


$GPGSA,A,3,04,05,,09,12,,,24,,,,,2.5,1.3,2.1*39


A= Sélection Automatique 2D ou 3D du FIX (M=Manuel)
3 = Fix 3D
04,05... = PRNs (N° d'Id) des satellites utilisés pour le FIX (maximum 12 satellites)
2.5 = PDOP (dilution de précision)
1.3 = Dilution de précision horizontale(HDOP)
2.1 = Dilution de précision verticale (VDOP)
*39 = Checksum
Non représentés CR et LF

Note : La DOP, dilution de précision est une indication de l'effet de la géométrie des satellites sur la précision du Fix.

6 - La trame : GSV

Satellites en vue - GPS

$GPGSV,2,1,08,01,40,083,46,02,17,308,41,12,07,344,39,14,22,228,45*75

2 = Nombre de trames GSV avec les données complètes.
1 = Trame 1 de 2 trames (jusqu'à 3 trames)
08 = Nombre de satellites visibles (SV).
01 = N° d'identification du 1er Satellite.
40 = Elevation en degrés du 1er Satellite.
083 = Azimuth en degrés du 1er Satellite.
46 = Force du signal du 1er Satellite (Plus grand=meilleur)

(Cette séquence se répète jusqu'à 4 satellites par trames.
On peut donc avoir jusqu'à 3 trames GSV dans une transmision (12 satellites).)
*75 = cheksum
non représentés les CR et LF

Ce qui vous explique la limitation à 12 satellites de nos petits appareils.

7 -La trame : VTG

Cap (direction) et vitesse sol GPS

$GPVTG,054.7,T,034.4,M,005.5,N,010.2,K


054.7,T = cap réel en Degrés , T (True track made good)
034.4,M = cap vrai magnétique en Degrés (Magnetic track made good)
005.5,N = Vitesse du déplacement par rapport au sol en Noeuds (N)
010.2,K = Vitesse du déplacement par rapport au sol en Kilomètres heure. (K)
non représentés CR et LF

8 - La Trame RMC

Données minimales recommandées de spécification GPS

$GPRMC,225446,A,4916.45,N,12311.12,W,000.5,054.7,191194,020.3,E*68


225446 = Heure du Fix 22:54:46 UTC
A = Alerte du logigiel de navigation ( A = OK, V = warning (alerte)
4916.45,N = Latitude 49 deg. 16.45 min North
12311.12,W = Longitude 123 deg. 11.12 min West
000.5 = vitesse sol, Knots
054.7 = cap (vrai)
191194 = Date du fix 19 Novembre 1994
020.3,E = Déclinaison Magnetique 20.3 deg Est
*68 = checksum obligatoire
Non représentés CR et LF

Ces données "minimales" , sont le plus souvent utilisées dans les programmes de navigation-GPS simples.