GPS数据处理

Posted 2020-10-14 读你一世

 

 

题目内容：

NMEA-0183协议是为了在不同的GPS（全球定位系统）导航设备中建立统一的BTCM（海事无线电技术委员会）标准，由美国国家海洋电子协会（NMEA-The National Marine Electronics Associa-tion）制定的一套通讯协议。GPS接收机根据NMEA-0183协议的标准规范，将位置、速度等信息通过串口传送到PC机、PDA等设备。

 

NMEA-0183协议是GPS接收机应当遵守的标准协议，也是目前GPS接收机上使用最广泛的协议，大多数常见的GPS接收机、GPS数据处理软件、导航软件都遵守或者至少兼容这个协议。

 

NMEA-0183协议定义的语句非常多，但是常用的或者说兼容性最广的语句只有$GPGGA、$GPGSA、$GPGSV、$GPRMC、$GPVTG、$GPGLL等。

 

其中$GPRMC语句的格式如下：

 

$GPRMC,024813.640,A,3158.4608,N,11848.3737,E,10.05,324.27,150706,,,A*50

 

这里整条语句是一个文本行，行中以逗号“,”隔开各个字段，每个字段的大小（长度）不一，这里的示例只是一种可能，并不能认为字段的大小就如上述例句一样。

 

字段0：$GPRMC，语句ID，表明该语句为Recommended Minimum Specific GPS/TRANSIT Data（RMC）推荐最小定位信息

字段1：UTC时间，hhmmss.sss格式

字段2：状态，A=定位，V=未定位

字段3：纬度ddmm.mmmm，度分格式（前导位数不足则补0）

字段4：纬度N（北纬）或S（南纬）

字段5：经度dddmm.mmmm，度分格式（前导位数不足则补0）

字段6：经度E（东经）或W（西经）

字段7：速度，节，Knots

字段8：方位角，度

字段9：UTC日期，DDMMYY格式

字段10：磁偏角，（000 - 180）度（前导位数不足则补0）

字段11：磁偏角方向，E=东W=西

字段16：校验值

 

这里，“*”为校验和识别符，其后面的两位数为校验和，代表了“$”和“*”之间所有字符（不包括这两个字符）的异或值的十六进制值。上面这条例句的校验和是十六进制的50，也就是十进制的80。

 

提示：^运算符的作用是异或。将$和*之间所有的字符做^运算(第一个字符和第二个字符异或，结果再和第三个字符异或，依此类推)之后的值对65536取余后的结果，应该和*后面的两个十六进制数字的值相等，否则的话说明这条语句在传输中发生了错误。注意这个十六进制值中是会出现A-F的大写字母的。另外，如果你需要的话，可以用Integer.parseInt(s)从String变量s中得到其所表达的整数数字；而Integer.parseInt(s, 16)从String变量s中得到其所表达的十六进制数字

 

现在，你的程序要读入一系列GPS输出，其中包含$GPRMC，也包含其他语句。在数据的最后，有一行单独的

END

表示数据的结束。

 

你的程序要从中找出$GPRMC语句，计算校验和，找出其中校验正确，并且字段2表示已定位的语句，从中计算出时间，换算成北京时间。一次数据中会包含多条$GPRMC语句，以最后一条语句得到的北京时间作为结果输出。

 

你的程序一定会读到一条有效的$GPRMC语句。

 

输入格式:

多条GPS语句，每条均以回车换行结束。最后一行是END三个大写字母。

 

输出格式：

6位数时间，表达为：

hh:mm:ss

其中，hh是两位数的小时，不足两位时前面补0；mm是两位数的分钟，不足两位时前面补0；ss是两位数的秒，不足两位时前面补0。

 

输入样例：

$GPRMC,024813.640,A,3158.4608,N,11848.3737,E,10.05,324.27,150706,,,A*50

END

 

输出样例：

10:48:13

 

 

import java.util.Scanner;

public class Main {
public static void main(String[] args) {
Scanner in = new Scanner(System.in);

char charInput[];// 输入转换成char数组
int intJiaoyan_65536 = 65536;// 保存65536
int intJiaoyan;// 用于异或
int intJiaoyan2;// 对65536取余后的结果
int intLast = 0;// 字段16：校验值

String hhmmss = null;// 字段1：UTC时间，hhmmss
String strEnd = "END";// 最后一行是END三个大写字母。
String strInput;// 读入一系列GPS输出
String strLast;// 字段16：校验值
String strStart = "$GPRMC";// 字段0：$GPRMC，语句ID，表明该语句为Recommended Minimum Specific GPS/TRANSIT Data（RMC）推荐最小定位信息

int i;// 用于循环

int hh = 0;// 6位数时间
int mm = 0;
int ss = 0;

do {
strInput = in.nextLine();// 输入字符串

if (strInput.startsWith(strStart)) {// 如果字符串的前6位是$GPRMC
charInput = strInput.toCharArray();// 输入转换成char数组

for (intJiaoyan = charInput[1], i = 2; charInput[i] != ‘*‘; i++) {
intJiaoyan ^= charInput[i];
} // 提示：^运算符的作用是异或。将$和*之间所有的字符做^运算(第一个字符和第二个字符异或，结果再和第三个字符异或，依此类推)之后的值对65536取余后的结果

intJiaoyan2 = intJiaoyan % intJiaoyan_65536;// 对65536取余后的结果

strLast = strInput.substring(strInput.length() - 2, strInput.length());

intLast = Integer.parseInt(strLast, 16);// Integer.parseInt(s, 16)从String变量s中得到其所表达的十六进制数字

if (intJiaoyan2 == intLast) {
hhmmss = strInput.substring(7, 13);
}
}
} while (strInput.equals(strEnd) == false); // 循环，当输入的字符串不是END，继续循环

hh = Integer.parseInt(hhmmss.substring(0, 2));
mm = Integer.parseInt(hhmmss.substring(2, 4));
ss = Integer.parseInt(hhmmss.substring(4, 6));

hh = hh + 8; // 换算成北京时间

hh = hh % 24;// 如果大于24小时

System.out.printf("%02d:%02d:%02d", hh, mm, ss);// 其中，hh是两位数的小时，不足两位时前面补0；mm是两位数的分钟，不足两位时前面补0；ss是两位数的秒，不足两位时前面补0。
}
}