라즈베리에서의 GPS 이용

GPS를 이용해본 사람이라면 다들 알고 있겠지만

대다수의 GPS가 UART를 이용하고 NMEA라는 통신 프로토콜을 사용한다.

대부분의 GPS 수신기가 같은 통신 프로토콜을 사용하기때문에 GPS 프로그램은 한번 짜두면 두고두고 쓸 수 있다.

사실 가장 쉬운 방법은  gpgga로 시작하는 문자열을 따서 ','를 기준자로 자른다음에 위도,경도, 고도를 뽑아내면 된다.

GPGGA Global Positioning System Fix Data라고 한다. 여기에서 주로 알 수 있는 것은 시간, 위도, 경도, 고도 등이다.

다음은 위키에서 발췌한 내용인데 이를 참고해서 parsing 하면 쉽게 구할 수 있다.

$GPGGA,114455.532,3735.0079,N,12701.6446,E,1,03,7.9,48.8,M,19.6,M,0.0,0000*48

• 114455.532는 시간으로서 Zulu time (그리니치 표준시) 기준으로 11시 44분 55.532초를 뜻한다.
• 3735.0079는 위도로서 37도 35.0079분을 뜻한다. 도(degree) 단위로 환산시, 35.0079/60 = 0.5 대략 37.5도가 된다.
• 뒤의 N은 북위를 뜻한다. 적도 남쪽에 있다면 S가 된다.
• 12701.6446은 경도로서 127도 1.6446분을 뜻한다. 도(degree) 단위로 환산시, 1.6446/60 = 0.027 대략 127.0도가 된다.
• 뒤의 E는 동경을 뜻한다. W가 되면 서경이 된다.
• '1'은 Fix의 종류를 뜻한다. 이 자리의 숫자에 따른 뜻은 다음과 같다.
  • 0 : Invalid 잘못된 데이터. 주로 위성이 안 잡힐 경우.
  • 1 : GPS에서 제공하는 기본 위성을 가지고만 계산할 경우.
  • 2 : DGPS를 이용하여 보정하여 계산할 경우
  • DGPS를 이용할 경우 더욱 정확한 측정이 가능해진다. DGPS는 지구의 지표의 위치가 명확히 알려진 곳에 기지국을 설치하거나 또 다른 위성(NAVSTAR GPS위성이 아닌 타 위성)이 GPS송출 신호를 내보내어 보정하도록 하는 방법이다. 보통 15M정도의 오차를 가지는 GPS가 DGPS로 보정할 경우 5M로 오차가 줄어들게 된다.
• '03'은 계산에 사용한 위성을 개수를 나타낸다. 위치를 알기 위해서 최소3개 이상의 신호를 받아야 한다.
• '7.9'는 horizontal dilution of Precision으로 2차원적 오차결정(수평방향)을 뜻한다.
• '48.8M'는 해수면 기준 고도이다.
• '19.6M'는 WGS-84에서 정해놓은 타원체로서 모델링한 지구와 구체로서 모델링된 지구의 고도차이를 뜻한다.
• '0.0'과 '0000'은 DGPS 사용시 마지막으로 update한 시간과 DGPS 기지국의 ID이다.
• '48'은 Check Sum이다.

하지만 GPS의 경우 대개 켜고 끌 수 없기때문에 UART가 열려있는 상태일때 수신데이터를 제때 버리거나

처리해줘야 한다. 해당 처리에 자신이 없는 경우엔 남이 짜 놓은 코드를 적극 활용하도록 하자.

https://github.com/wdalmut/libgps

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <gps.h>

int main(void) {
    // Open
    gps_init();

    loc_t data;

    while (1) {
        gps_location(&data);

        printf("%lf %lf\n", data.latitude, data.longitude);
    }

    return EXIT_SUCCESS;
}

위 라이브러리를 사용하면 이렇게 쉽게 데이터를 받아올 수 있다.

P.S. 왠지 모르지만 내 라즈베리의 경우엔 자체 UART로 수신할 시 자꾸 뻗어버려  USB to UART 모듈을 사용하였다.