Lire une position GPS dans une trame NMEA

Un récepteur GPS transmet sa position sous forme de trames de texte normalisées par le protocole NMEA 0183. Chaque trame commence par le caractère « dollar » (omis dans les affichages de cette leçon), suivi d'un identifiant, puis de champs séparés par des virgules. Elle se termine par « * » et une somme de contrôle de deux caractères.

Voici une trame de type GGA (position) :

GPGGA,123519,4851.200,N,00221.000,E,1,08,0.9,35.0,M,46.9,M,,*78

La latitude 4851.200 se lit : les deux premiers chiffres sont les degrés (48), la suite est un nombre de minutes (51,200). La longitude 00221.000 a trois chiffres de degrés (002) puis les minutes (21,000).

Conversion en degrés décimaux. Un degré vaut 60 minutes : valeur = degrés + minutes / 60. Au sud et à l'ouest, la valeur est négative.

Pour la trame ci-dessus : 48 + 51,2 / 60 ≈ 48,8533 et 2 + 21 / 60 = 2,35.

Vérification par programme (facultative). Dans l'extrait ci-dessous, trame.split(",") découpe la trame à chaque virgule et donne la liste des champs (champs[0] est GPGGA, champs[2] la latitude) ; champs[2][:2] désigne les deux premiers caractères du champ et champs[2][2:] tous les suivants ; int et float transforment ces textes en nombre entier et en nombre à virgule ; round(lat, 4) arrondit au dix-millième.

trame = "GPGGA,123519,4851.200,N,00221.000,E,1,08,0.9,35.0,M,46.9,M,,*78"
champs = trame.split(",")
print(champs[1], champs[2], champs[3], champs[4], champs[5])
lat = int(champs[2][:2]) + float(champs[2][2:]) / 60
lon = int(champs[4][:3]) + float(champs[4][3:]) / 60
print(round(lat, 4), round(lon, 4))

123519 4851.200 N 00221.000 E
48.8533 2.35

Somme de contrôle. Elle permet au destinataire de détecter une trame abîmée pendant la transmission. On combine par ou exclusif les codes de tous les caractères situés entre le « dollar » et « * », et on écrit le résultat en hexadécimal sur deux chiffres. Dans l'extrait (facultatif), ord(c) donne le code du caractère c, ^ est l'opérateur ou exclusif de Python, et format(x, "02X") écrit x en hexadécimal sur deux chiffres. Si le calcul ne redonne pas les deux caractères reçus, la trame a été altérée : on ne s'y fie pas.

corps = "GPGGA,123519,4851.200,N,00221.000,E,1,08,0.9,35.0,M,46.9,M,,"
x = 0
for c in corps:
    x = x ^ ord(c)
print(format(x, "02X"))

78

On retrouve bien le 78 écrit après « * ».

Énoncé. Un récepteur envoie la trame suivante. Donner la latitude et la longitude en degrés décimaux, arrondies au dix-millième.

GPGGA,081530,3352.128,S,07400.360,W,1,07,1.1,12.0,M,30.2,M,,*7D

Méthode.

1. Latitude : champ 3352.128, suivi de S. Degrés : 33 ; minutes : 52,128. 33 + 52,128 / 60 = 33,8688. Au sud : −33,8688.
2. Longitude : champ 07400.360, suivi de W. Degrés : 074 (trois chiffres) ; minutes : 00,360. 74 + 0,36 / 60 = 74,0060. À l'ouest : −74,0060.

trame = "GPGGA,081530,3352.128,S,07400.360,W,1,07,1.1,12.0,M,30.2,M,,*7D"
champs = trame.split(",")
lat = int(champs[2][:2]) + float(champs[2][2:]) / 60
lon = int(champs[4][:3]) + float(champs[4][3:]) / 60
if champs[3] == "S":
    lat = -lat
if champs[5] == "W":
    lon = -lon
print(round(lat, 4), round(lon, 4))

-33.8688 -74.006

Dans ce programme, if champs[3] == "S": change le signe de la latitude au sud, et de même pour W. Python n'affiche pas le zéro final : −74,006 et −74,0060 sont la même valeur.