如何将NMEA格式数据的纬度和经度转换为十进制


How to convert latitude and longitude of NMEA format data to decimal?

我有NMEA格式的纬度和经度,我想把它转换成十进制值。有什么公式吗?例如,NMEA格式纬度=35.15 N,经度=12849.52 E

NMEA坐标的格式为(d)ddmm.mmmm
d=度,m=分钟
一个度有60分钟,所以将分钟除以60,再加上度数。

对于纬度=35.15 N
35.15/60=.55858 N

对于经度=12849.52 E,
128+49.52/60=128.825333 E

在php中,您可以这样做:

<?php
$lng = "12849.52 W";
$brk = strpos($lng,".") - 2;
if($brk < 0){ $brk = 0; }
$minutes = substr($lng, $brk);
$degrees = substr($lng, 0,$brk);
$newLng = $degrees + $minutes/60;
if(stristr($lng,"W")){
    $newLng = -1 * $newLng;
}
?>

是,NMEA格式为ddmm.mmmm,n/s(d)ddmm.mmm,e/w

要从度数和分钟数中获得十进制度数,请使用以下公式:

(d) dd+(mm.mmm/60)(对于W和S,*-1)

这里有一个很好的小计算器:http://www.hiddenvision.co.uk/ez/

这里有一个最低限度的C函数

它返回十进制坐标,并应提供NMEA坐标和相应的象限或"0";指示器";字符(N、S、E、W)。例如:

float latitude= GpsToDecimalDegrees("4349.7294",'N');
// latitude == 43.82882
float longitude= GpsToDecimalDegrees("10036.1057",'W');
// latitude == 43.82882

它没有经过优化,但应该是可读的,应该是安全的,并且可以完成任务:

/**
 * Convert NMEA absolute position to decimal degrees
 * "ddmm.mmmm" or "dddmm.mmmm" really is D+M/60,
 * then negated if quadrant is 'W' or 'S'
 */
float GpsToDecimalDegrees(const char* nmeaPos, char quadrant)
{
  float v= 0;
  if(strlen(nmeaPos)>5)
  {
    char integerPart[3+1];
    int digitCount= (nmeaPos[4]=='.' ? 2 : 3);
    memcpy(integerPart, nmeaPos, digitCount);
    integerPart[digitCount]= 0;
    nmeaPos+= digitCount;
    v= atoi(integerPart) + atof(nmeaPos)/60.;
    if(quadrant=='W' || quadrant=='S')
      v= -v;
  }
  return v;
}

C#版本为:

public double NmeaToDecimal(double ll, int hemisph)
{
    return Math.Round((Convert.ToInt32(ll / 100) + (ll - Convert.ToInt32(ll / 100) * 100) / 60) * hemisph,5);
}

这适用于存在双值问题的小型设备。它是用c代码完成的,但可以很容易地更改为另一种语言:

void GetGPSPos(char *str,char *NMEAgpspos,uint8_t sign)
{
  unsigned short int u=0,d=0;
  unsigned int minutes;
  unsigned char pos,i,j;
  for(pos=0;pos<strlen(NMEAgpspos) && NMEAgpspos[pos]!='.';pos++);
  for(i=0;i<pos-2;i++)
    {
     u*=10;
     u+=NMEAgpspos[i]-'0';
    }
  d=(NMEAgpspos[pos-2]-'0')*10;
  d+=(NMEAgpspos[pos-1]-'0');
  for(i=pos+1,j=0;i<strlen(NMEAgpspos) && j<4;i++,j++) //Only 4 chars
    {
     d*=10;
     d+=NMEAgpspos[i]-'0';
    }

  minutes=d/60;
  sprintf(str,"%d.%04d",(sign?-1:1)*u,minutes);
}

如果你没有sprintf或者它不允许"%04"(就像我的情况一样),只需将sprintf行更改为:

  pos=0;
  if(sign)
    str[pos++]='-';
  if(u>100)
    str[pos++]=u/100+'0';
  if(u>10)
    str[pos++]=u/10%10+'0';
  str[pos++]=u%10+'0';
  str[pos++]='.';
  str[pos++]=minutes/1000+'0';
  str[pos++]=minutes/100%10+'0';
  str[pos++]=minutes/10%10+'0';
  str[pos++]=minutes%10+'0';
  str[pos++]=0;

另一个C函数
这个允许nmea字符串中小数位数可变
以(d)ddmm.mmmm格式为其提供纬度或经度字符串,
以及N、S、E、W方向(也称为空终止字符串)
它将返回一个表示十进制等价值的双精度


在ESP32上测试(与传统arduino相比,它允许更长的浮动精度)

double convertToDecimalDegrees(const char *latLon, const char *direction)
{
  char deg[4] = {0};
  char *dot, *min;
  int len;
  double dec = 0;
  if ((dot = strchr(latLon, '.')))
  {                                         // decimal point was found
    min = dot - 2;                          // mark the start of minutes 2 chars back
    len = min - latLon;                     // find the length of degrees
    strncpy(deg, latLon, len);              // copy the degree string to allow conversion to float
    dec = atof(deg) + atof(min) / 60;       // convert to float
    if (strcmp(direction, "S") == 0 || strcmp(direction, "W") == 0)
      dec *= -1;
  }
  return dec;
}

决定加入我的C++版本:

#include <sstream>
#include <iomanip>
std::string nmea_to_deg(std::string& lat_lon, std::string& orientation)
{
  size_t dot = lat_lon.find(".");
  if (dot != std::string::npos)
  {
    int deg = std::stoi(lat_lon.substr(0, dot-2));
    double min = std::stod(lat_lon.substr(dot-2, std::string::npos));
    double pos = (double)deg + min / 60.0;
    pos *= ((orientation == "W" || orientation == "S")? -1 : 1 );
    std::stringstream output;
    output << std::fixed << std::setprecision(7) << pos;
    return output.str();
  }
  return "";
}

值得注意的是,输出的精度由决定

std::setprecision(7)

并且如果需要可以增加。