# gps_nmea_simulation

**Repository Path**: viki888/gps_nmea_simulation

## Basic Information

- **Project Name**: gps_nmea_simulation
- **Description**: 将GPX运动轨迹通过串口模拟输出GPS信号，用于调试单片机处理GPS信号。本项目模拟的是ATGM336H的输出格式。
- **Primary Language**: Unknown
- **License**: Not specified
- **Default Branch**: main
- **Homepage**: None
- **GVP Project**: No

## Statistics

- **Stars**: 0
- **Forks**: 0
- **Created**: 2026-08-20
- **Last Updated**: 2026-08-20

## Categories & Tags

**Categories**: Uncategorized

**Tags**: None

## README

# GPS NMEA 数据模拟器（ATGM336H）

读取 GPX 轨迹文件，生成 NMEA 0183 语句并通过串口发送，用于在没有真实 GNSS 模块的情况下模拟 **ATGM336H**（中科微 AT6558，GPS+北斗双模）的串口输出，方便调试上位机或嵌入式设备。

## 功能

- 手动选择 GPX 文件，解析轨迹点（经纬度、海拔、时间、速度）
- 缺失速度时按相邻点距离/时间自动推算，并计算航向
- 生成与 ATGM336H 一致的 NMEA 语句组并附带 XOR 校验和
- 手动选择串口与波特率，按设定频率发送
- 可按 GPX 原始时间间隔回放，支持循环播放
- GUI 实时显示当前模拟的 GPS 数据与已发送的 NMEA 报文

## 环境要求

- Python 3.10+（使用了 `X | None` 类型标注）
- Tkinter（Windows 官方 Python 默认自带）
- pyserial

```powershell
pip install -r requirements.txt
```

## 运行

```powershell
python main.py
```

## 使用步骤

1. 点击「选择文件...」加载 GPX 文件，状态栏会显示解析到的轨迹点数量。
2. 在「串口设置」中选择串口（可点「刷新」重新枚举），波特率默认 `9600`（ATGM336H 出厂值）。
3. 在「模拟控制」中设置发送间隔；勾选「使用 GPX 时间间隔」则按轨迹点原始时间差回放，勾选「循环播放」可循环。
4. 点击「开始模拟」，左侧显示当前轨迹点信息，右侧滚动显示发送的 NMEA 报文；点击「停止」结束并自动关闭串口。

> 若没有真实设备，可用虚拟串口工具（如 com0com、VSPD）创建一对串口，一端发送、另一端用串口助手接收验证。

## 输出格式

每个轨迹点按 ATGM336H 的顺序输出一组语句（行尾为 `\r\n`）：

`GNGGA` → `GNGLL` → `GPGSA` → `BDGSA` → `GPGSV` → `BDGSV` → `GNRMC` → `GNVTG` → `GNZDA` → `GPTXT`

示例：

```text
$GNGGA,141201.000,4347.4619,N,08738.0152,E,1,12,1.2,905.9,M,0.0,M,,*7C
$GNGLL,4347.4619,N,08738.0152,E,141201.000,A,A*4C
$GPGSA,A,3,01,02,03,04,05,06,07,08,,,,,2.1,1.2,1.7*3C
$BDGSA,A,3,01,02,03,04,,,,,,,,,2.1,1.2,1.7*21
$GPGSV,2,1,08,01,26,047,33,02,37,094,38,03,48,141,43,04,59,188,31*73
$BDGSV,1,1,04,01,26,227,33,02,37,274,38,03,48,321,43,04,59,008,31*68
$GNRMC,141201.000,A,4347.4619,N,08738.0152,E,5.17,41.19,190826,,,A*41
$GNVTG,41.19,T,,M,5.17,N,9.58,K,A*19
$GNZDA,141201.000,19,08,2026,00,00*49
$GPTXT,01,01,01,ANTENNA OK*35
```

细节说明：

- 定位类语句使用 `GN` 前缀，卫星类语句按系统区分 `GP`（GPS）/ `BD`（北斗）
- UTC 时间为 `hhmmss.sss`，经纬度为 `ddmm.mmmm` / `dddmm.mmmm` 度分格式
- 默认模拟 8 颗 GPS + 4 颗北斗卫星，`GNGGA` 中卫星数为两者之和
- 卫星数量、DOP 值可在 `nmea_builder.py` 顶部常量中调整

## 项目结构

| 文件 | 说明 |
| --- | --- |
| `main.py` | Tkinter GUI 主程序，发送线程与界面更新（通过队列通信） |
| `gpx_parser.py` | GPX 解析，支持 `trkpt`/`rtept`/`wpt`，速度与航向推算 |
| `nmea_builder.py` | NMEA 语句生成与校验和计算，模拟 ATGM336H 输出 |
| `serial_sender.py` | 串口枚举与写入封装 |
| `requirements.txt` | 依赖列表 |

## 常见问题

- **无可用串口**：确认 USB 转 TTL 驱动已安装，或先创建虚拟串口对。
- **打开串口失败**：串口被串口助手等其他程序占用，先关闭再重试。
- **接收端乱码**：两端波特率不一致，需保持一致（默认 9600、8N1、无流控）。