MATLAB解析GPS数据程序.docx

MATLAB解析GPS数据程序.docx

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MATLAB解析GPS数据程序

%注：

本程序可直接在MATLAB2017a中运行

%该脚本文件用于学习GPS数据的读取，需要做其他用途请自行修改代码

%本脚本文件的前面几行代码是要设置的一些参数

%默认使用COM3（需视情况修改）

%波特率设为GPS模块默认的38400

%下面为程序源码

clear

num_execute=100;%执行次数

num_SingleRead=150;%单次从串口读取的字节数（最好设置足够大（最低大概设为80），保证单次读取的数据包含一条完整的GPS数据）

Timedelay=0.2;%用于延时读取串口数据

BaudRate=38400;%读取数据的波特率

Terminator='CR';

num_MaxTry=5;%打开串口的最多尝试次数

BytesAvailableFcnCount=1000;

%%设置参数

%delete（instrfindall）;%串口打开失败时使用此句

%delete（s）;clears%串口打开失败时使用此句

serial3=serial（'COM3'）;

%串口设置

serial3.BytesAvailableFcnMode='byte';

%serial3.InputBufferSize=38400;%输出波特率

serial3.BaudRate=BaudRate;%读入波特率

%serial3.OutputBufferSize=1024;

serial3.BytesAvailableFcnCount=BytesAvailableFcnCount;

serial3.ReadAsyncMode='continuous';

serial3.Terminator=Terminator;

%%打开串口

count_opentimes=1;

whilecontains（serial3.status,'closed'）>0&&count_opentimes

fopen（serial3）;%打开串口

count_opentimes=count_opentimes+1;

end

ifcontains（serial3.status,'open'）<1

disp（'opencomfailed!

'）;

return

end

%%读取并处理数据

%初始化

GPS_Data=GPS_Init（）;

while（num_execute>0）

GPS_DataStrs=fread（serial3,num_SingleRead,'char'）;%一次读出10个字符

GPS_DataStrs=reshape（GPS_DataStrs,1,[]）;

GPS_DataStrs=split_str2strs（GPS_DataStrs）;

GPS_Data_tmp=get_GPS_specificData（GPS_DataStrs）;

GPS_Data=Updata_GPU_Data（GPS_Data,GPS_Data_tmp）;

show_GPS_Data（GPS_Data）;

pause（Timedelay）;%延时

num_execute=num_execute-1;

end

%fprintf（s,'abcd'）;%给串口的发送数据

%fscanf（s）;%从串口的接收缓存读数据

%%关闭串口并删除相关数据

关闭串口fclose（serial3）;%．

delete（serial3）;

clearserial3

%%

%将字符串根据'\r\n'划分成多个子字符串,同时去掉首尾无用的残余字符串

functionout_strs=split_str2strs（StrData）

ifcontains（class（StrData）,'char'）

uint8（StrData）;

end

record=get_pos_enterflag（StrData）;

ifStrData

（1）==uint8（'$'）%开头为'$'的情况

flag_start=1;

else

ifsize（record,2）>0

flag_start=record

（1）+2;

else

out_strs=cell（0,0）;

return

end

end

ifStrData（end）==13

flag_end=length（StrData）-1;

else

ifsize（record,2）>0

flag_end=record（end）-1;

end

end

ifflag_start>=flag_end

out_strs=cell（0,0）;

return

end

StrData=StrData（flag_start:

flag_end）;%截取有效数据，方便下面划分子字符串

record=get_pos_enterflag（StrData）;

num_strs=size（record,2）+1;

out_strs=cell（num_strs,1）;

ifnum_strs>1

out_strs{1,1}=char（StrData（1:

record

（1）-1））;

ifnum_strs==2

out_strs{num_strs,1}=char（StrData（record

（1）+2:

end））;

else

fori=2:

num_strs-1

out_strs{i,1}=char（StrData（record（i-1）+2:

record（i）-1））;

end

out_strs{num_strs,1}=char（StrData（record（i）+2:

end））;

end

else

out_strs{1,1}=char（StrData）;

end

%得到字符串中'\r\n'在字符串中的位置（实际为'\r'的位置）

functionrecord=get_pos_enterflag（data）

record=[];%记录回车符号位置

forii=1:

length（data）-1

ifdata（ii）==13

ifdata（ii+1）==10

record=[record,ii];

ii=ii+1;

end

end

end

end

end

%得到具体GPS结构体数据

functionGPS_Data_tmp=get_GPS_specificData（StrsData）

GPS_Data_tmp=[];

num_str=size（StrsData,1）;

fori=1:

num_str

str_tab=StrsData{i,1};

ifcontains（str_tab,'GGA'）>0

GPS_Data_tmp=GNGGA（str_tab）;

elseifcontains（str_tab,'GSA'）>0

GPS_Data_tmp=GNGSA（str_tab）;

elseifcontains（str_tab,'GSV'）>0

GPS_Data_tmp=GNGSV（str_tab）;

elseifcontains（str_tab,'RMC'）>0

GPS_Data_tmp=GNRMC（str_tab）;

elseifcontains（str_tab,'VTG'）>0

GPS_Data_tmp=GNVTG（str_tab）;

elseifcontains（str_tab,'GLL'）>0

GPS_Data_tmp=GNGLL（str_tab）;

end

end

end

%GPS字符串解析

functionGPS_Data_tmp=GNGGA（str_tab）

index=strfind（str_tab,','）;

count=1;

Time=str_tab（index（count）+1:

index（count+1）-1）;count=count+1;

Latitude=str_tab（index（count）+1:

index（count+1）-1）;count=count+1;

GPS_Data_tmp.LatitudeDir=str_tab（index（count）+1:

index（count+1）-1）;count=count+1;

Longitude=str_tab（index（count）+1:

index（count+1）-1）;count=count+1;

GPS_Data_tmp.LongitudeDir=str_tab（index（count）+1:

index（count+1）-1）;count=count+1;

GPS_Data_tmp.GPSState=str_tab（index（count）+1:

index（count+1）-1）;count=count+1;

GPS_Data_tmp.SatelliteNum=str_tab（index（count）+1:

index（count+1）-1）;count=count+1;

GPS_Data_tmp.HDOP=str_tab（index（count）+1:

index（count+1）-1）;count=count+1;

GPS_Data_tmp.altitude=str_tab（index（count）+1:

index（count+1）-1）;count=count+1;

%other=str_tab（index（count）+1:

end）;

%进一步处理

GPS_Data_tmp.Time.hour=Time（1:

2）;

GPS_Data_tmp.Time.min=Time（3:

4）;

GPS_Data_tmp.Time.sec=Time（5:

6）;

GPS_Data_tmp.Time.millisec=Time（8:

10）;

GPS_Data_tmp.Latitude.degree=Latitude（1:

2）;%纬度

GPS_Data_tmp.Latitude.min=Latitude（3:

4）;

tmp=str2double（Latitude（6:

9））;

tmp=tmp*6/1000;%tmp=tmp/10000*60;

GPS_Data_tmp.Latitude.sec=num2str（floor（tmp））;

GPS_Data_tmp.Latitude.millisec=num2str（（tmp-floor（tmp））*10000）;

GPS_Data_tmp.Longitude.degree=Longitude（1:

3）;%经度

GPS_Data_tmp.Longitude.min=Longitude（4:

5）;

tmp=str2double（Longitude（7:

10））;

tmp=tmp*6/1000;%tmp=tmp/10000*60;

GPS_Data_tmp.Longitude.sec=num2str（floor（tmp））;

GPS_Data_tmp.Longitude.millisec=num2str（（tmp-floor（tmp））*10000）;

%UTC时间转换为北京时间

hour=GPS_Data_tmp.Time.hour;

ifstr2num（hour）+8>=24

GPS_Data_tmp.Time.hour=num2str（str2num（hour）+8-24）;

else

GPS_Data_tmp.Time.hour=num2str（str2num（hour）+8）;

end

end

functionGPS_Data_tmp=GNGSA（str_tab）

index=strfind（str_tab,','）;

count=1;

GPS_Data_tmp.LocationMode=str_tab（index（count）+1:

index（count+1）-1）;count=count+1;

GPS_Data_tmp.CurState=str_tab（index（count）+1:

index（count+1）-1）;count=count+1;

GPS_Data_tmp.PRN=str_tab（index（count）+1:

index（count+1）-1）;count=count+1;

GPS_Data_tmp.PDOP=str_tab（index（count）+1:

index（count+1）-1）;count=count+1;

GPS_Data_tmp.HDOP=str_tab（index（count）+1:

index（count+1）-1）;count=count+1;

GPS_Data_tmp.VDOP=str_tab（index（count）+1:

index（count+1）-1）;count=count+1;

%other=str_tab（index（count）+1:

end）;

end

functionGPS_Data_tmp=GNGSV（str_tab）

%此语句为与卫星有关的信息（包括卫星方位，卫星编号）

%暂时用不着，不处理

GPS_Data_tmp=[];

end

functionGPS_Data_tmp=GNRMC（str_tab）

index=strfind（str_tab,','）;

count=1;

Time=str_tab（index（count）+1:

index（count+1）-1）;count=count+1;

GPS_Data_tmp.LocationState=str_tab（index（count）+1:

index（count+1）-1）;count=count+1;

Latitude=str_tab（index（count）+1:

index（count+1）-1）;count=count+1;

GPS_Data_tmp.LatitudeDir=str_tab（index（count）+1:

index（count+1）-1）;count=count+1;

Longitude=str_tab（index（count）+1:

index（count+1）-1）;count=count+1;

GPS_Data_tmp.LongitudeDir=str_tab（index（count）+1:

index（count+1）-1）;count=count+1;

GPS_Data_tmp.speed=str_tab（index（count）+1:

index（count+1）-1）;count=count+1;

GPS_Data_tmp.TrueDir=str_tab（index（count）+1:

index（count+1）-1）;count=count+1;

Date=str_tab（index（count）+1:

index（count+1）-1）;count=count+1;

GPS_Data_tmp.MagneticAngle=str_tab（index（count）+1:

index（count+1）-1）;count=count+1;

GPS_Data_tmp.MagneticDir=str_tab（index（count）+1:

index（count+1）-1）;count=count+1;

%other=str_tab（index（count）+1:

end）;

%进一步处理

GPS_Data_tmp.Time.hour=Time（1:

2）;

GPS_Data_tmp.Time.min=Time（3:

4）;

GPS_Data_tmp.Time.sec=Time（5:

6）;

GPS_Data_tmp.Time.millisec=Time（8:

10）;

GPS_Data_tmp.Latitude.degree=Latitude（1:

2）;%纬度

GPS_Data_tmp.Latitude.min=Latitude（3:

4）;

tmp=str2double（Latitude（6:

9））;

tmp=tmp*6/1000;%tmp=tmp/10000*60;

GPS_Data_tmp.Latitude.sec=num2str（floor（tmp））;

GPS_Data_tmp.Latitude.millisec=num2str（（tmp-floor（tmp））*10000）;

GPS_Data_tmp.Longitude.degree=Longitude（1:

3）;%经度

GPS_Data_tmp.Longitude.min=Longitude（4:

5）;

tmp=str2double（Longitude（7:

10））;

tmp=tmp*6/1000;%tmp=tmp/10000*60;

GPS_Data_tmp.Longitude.sec=num2str（floor（tmp））;

GPS_Data_tmp.Longitude.millisec=num2str（（tmp-floor（tmp））*10000）;

GPS_Data_tmp.DATE.day=Date（1:

2）;

GPS_Data_tmp.DATE.month=Date（3:

4）;

GPS_Data_tmp.DATE.year=Date（5:

6）;

%UTC时间转换为北京时间

hour=GPS_Data_tmp.Time.hour;

ifstr2num（hour）+8>=24

GPS_Data_tmp.Time.hour=num2str（str2num（hour）+8-24）;

else

GPS_Data_tmp.Time.hour=num2str（str2num（hour）+8）;

end

end

functionGPS_Data_tmp=GNVTG（str_tab）

index=strfind（str_tab,','）;

count=1;

GPS_Data_tmp.TrueDir=str_tab（index（count）+1:

index（count+1）-1）;count=count+1;

GPS_Data_tmp.ReferenceTrueDir=str_tab（index（count）+1:

index（count+1）-1）;count=count+1;

GPS_Data_tmp.RelativeDir=str_tab（index（count）+1:

index（count+1）-1）;count=count+1;

GPS_Data_tmp.ReferenceRelativeDir=str_tab（index（count）+1:

index（count+1）-1）;count=count+1;

GPS_Data_tmp.step=str_tab（index（count）+1:

index（count+1）-1）;count=count+1;

GPS_Data_tmp.stepflag=str_tab（index（count）+1:

index（count+1）-1）;count=count+1;

GPS_Data_tmp.velocity=str_tab（index（count）+1:

index（count+1）-1）;count=count+1;

%other=str_tab（index（count）+1:

end）;

end

functionGPS_Data_tmp=GNGLL（str_tab）

index=strfind（str_tab,','）;

count=1;

Latitude=str_tab（index（count）+1:

index（count+1）-1）;count=count+1;

GPS_Data_tmp.LatitudeDir=str_tab（index（count）+1:

index（count+1）-1）;count=count+1;

Longitude=str_tab（index（count）+1:

index（count+1）-1）;count=count+1;

GPS_Data_tmp.LongitudeDir=str_tab（index（count）+1:

index（count+1）-1）;count=count+1;

Date=str_tab（index（count）+1:

index（count+1）-1）;count=count+1;

GPS_Data_tmp.LocationState=str_tab（index（count）+1:

index（count+1）-1）;count=count+1;

%other=str_tab（index（count）+1:

end）;

%进一步处理

GPS_Data_tmp.Latitude.degree=Latitude（1:

2）;%纬度

GPS_Data_tmp.Latitude.min=Latitude（3:

4）;

tmp=str2double（Latitude（6:

9））;

tmp=tmp*6/1000;%tmp=tmp/10000*60;

GPS_Data_tmp.Latitude.sec=num2str（floor（tmp））;

GPS_Data_tmp.Latitude.millisec=num2str（（tmp-floor（tmp））*10000）;