UC&NL products documentation

logo  
www.unavlab.com
support@unavlab.com
RedWAVE - гидроакустическая навигационная система
Протокол информационного сопряжения c навигационным приемником RedNODE

RedWAVE
протокол информационного сопряжения c навигационными приемниками RedNODE

Содержание

1. Введение

1.1. Протокол физического уровеня

Гидроакустические навигационные приемники RedNODE поддерживают информационное сопряжение при помощи стандарта физического уровня RS-232 для асинхронного интерфейса (UART) c напряжением линии данных 3.3В. Подключение производится при помощи четырехпроводного кабеля, с жилами Tx (трансмиттер), Rx (ресивер), Vcc (питание) и GND (земля). Без применения дополнительных повторителей и преобразователей интерфейса максимальная длинна шины данных, для которой гарантируется корректная работа интерфейса, составляет не более 2 метров.

Настройки порта подключения по умолчанию1:

Baudrate: 9600 bit/s
Data bits: 8
Stop bits: 1
Parity: No
Hardware flow control: No

ВНИМАНИЕ! Питание модемов осуществляется от источника постоянного тока 12 Вольт, при этом напряжение линии данных составляет 3.3 В.

1.2. Стандарт протокола диалогового уровня NMEA0183

Стандарт NMEA0183 описывает формат текстовых (ASCII) сообщений диалогового уровня.

Пример сообщения: $PTNT0,1,0*hh<СR><LF>

Основные элементы посылки (сообщения, sentence) NMEА0183:

2. Система команд TNT и стандартные сообщения NMEA0183

Префикс D2H в наименовании сообщений означает, что оно передается от устройства (Device) к управляющей системе (Host). Префикс H2D в наименовании сообщений означает, что оно передается от управляющей системы (Host) к устройству (Device).

2.1. Оснвные и частоупотребимые сообщения

В эту группу входят сообщения, которые устройство передает по умолчанию (в зависимости от своего внутреннего состояния).

2.1.1. GGA

Стандартное сообщение NMEA0183 - Global positioning system fix data.

Формат сообщения: $GNGGA,hhmmss.sss,ddmm.mmm,N|S,yyymm.mmm,E|W,x,xx,x.x,x.x,M,x.x,M,xx,xxxx*hh<CR><LF>

Поле/Параметр Описание  
  $ Начало сообщения ‘$’  
  GN Стандартный источник данных - Global navigation  
  GGA Стандартный идентификатор сообщения - Globap positioning system fix data  
1 UTC Time UTC, ччммсс.ссс  
2 Latitude Географическая широта, ddmm.mmmmmm  
3 N S Идентификатор полушария, N - северное, S - южное
4 Longitude Географическая долгота, dddmm.mmmmmm  
5 E W Идентификатор полушария, E - восточное, W - западное
6 Fix Type Тип навигационного решения  
7 Satellites in view Число доступных спутников (в RedWAVE всегда равно 4)  
8 HDOP Horizontal dilution of precision, метры. (в RedWAVE данное поле передает радиальную ошибку, значение функции невязки в конце решения)  
9 Altitude Altitude, метры. (в RedWAVE данное поле передает глубину, т.е. высоту со знаком “-“)  
10 M М - метры  
11 Geoidal separation Поле не поддерживается и остается пустым  
12 Age of data Поле не поддерживается и остается пустым  
13 Reference station ID Поле не поддерживается и остается пустым  
  * Разделитель контрольной суммы NMEA  
  hh Контрольная сумма NMEA  
  <CR><LF> Конец сообщения  

2.1.2. RMC

Стандартное сообщение NMEA0183 - Recommended minimum, sentence ‘C’.

Формат сообщения: $GNRMC,hhmmss.sss,A|V,ddmm.mmm,N|S,dddmm.mmm,E|W,x.x,x.x,ddmmyy,,,A|D|V*hh<CR><LF>

Поле/Параметр Описание  
  $ Начало сообщения ‘$’  
  GN Стандартный источник данных - Global navigation  
  RMC Стандартный идентификатор сообщения - Recommended minimum, sentence ‘C’  
1 UTC Time UTC, ччммсс.ссс  
2 Data quality indicator A - данные верны  
3 Latitude Географическая широта, ddmm.mmmmmm  
4 N S Идентификатор полушария, N - северное, S - южное
5 Longitude Географическая долгота, dddmm.mmmmmm  
6 E W Идентификатор полушария, E - восточное, W - западное
7 Speed Поле не поддерживается  
8 Course Поле не поддерживается  
9 Date Поле не поддерживается  
10 Magnetic variation Поле не поддерживается  
11 E W Поле не поддерживается
12 A Режим, A - GNSS  
  * Разделитель контрольной суммы NMEA  
  hh Контрольная сумма NMEA  
  <CR><LF> Конец сообщения  

2.1.3. MTW

Стандартное сообщение NMEA0183 - Mean water temperature (Температура воды).

Формат сообщения: $GNMTW,x.x,C*hh<CR><LF>

Поле/Параметр Описание
  $ Начало сообщения ‘$’
  GN Стандартный источник данных - Global navigation
  MTW Стандартный идентификатор сообщения - Mean temperature of water
1 Temperature Температура воды, ˚C
2 C C - Celsius
  * Разделитель контрольной суммы NMEA
  hh Контрольная сумма NMEA
  <CR><LF> Конец сообщения

2.1.4. IC_D2H_NEW_PFIX_UPDATE

Обновление географического положения приемника и буев.

Формат сообщения: $PTNTC,x,x,x.x,x.x,x.x,x.x,x.x,x.x,x.x,x.x,x.x,x.x,x.x,x.x,x.x*hh<CR><LF>

Поле/Параметр Описание
  $ Начало сообщения ‘$’
  P Проприетарный код
  TNT Система команд TNT
  C Sentence identifier
1 Own location - latitude Географическая широта, °
2 Own location - longitude Геогрфчиеская долгота, °
3 Own location - depth Глубина, м
4 Radial error Радиальная ошибка, м
5 Buoy #1 latitude RedBASE №1 геогрфическая широта, °
6 Buoy #1 longitude RedBASE №1 геогрфическая долгота, °
7 Buoy #2 latitude RedBASE №2 геогрфическая широта, °
8 Buoy #2 longitude RedBASE №2 геогрфическая долгота, °
9 Buoy #3 latitude RedBASE №3 геогрфическая широта, °
10 Buoy #3 longitude RedBASE №3 геогрфическая долгота, °
11 Buoy #4 latitude RedBASE №4 геогрфическая широта, °
12 Buoy #4 longitude RedBASE №4 геогрфическая долгота, °
13 Temperature Температура воды, ˚C
  * Разделитель контрольной суммы NMEA
  hh Контрольная сумма NMEA
  <CR><LF> Конец сообщения

2.1.5. IC_D2H_DPTTMP_VAL

Глубина и температура воды.

Формат сообщения: PTNTN,x.x,x.x*hh<CR><LF>

Поле/Параметр Описание
  $ Начало сообщения ‘$’
  P Проприетарный код
  TNT Система команд TNT
  N Идентификатор сообщения
1 Depth Глубина, м
2 Temperature Температура воды, ˚C
  * Разделитель контрольной суммы NMEA
  hh Контрольная сумма NMEA
  <CR><LF> Конец сообщения

2.1.6. IC_D2H_BUOY_STATUS

Состояние буев.

Формат сообщения: $PTNTM,x.x,x.x,x.x,x,x.x,x.x,x.x,x,x.x,x.x,x.x,x,x.x,x.x,x.x,x*hh<CR><LF>

Поле/Параметр Описание
  $ Начало сообщения ‘$’
  P Проприетарный код
  TNT Система команд TNT
  M Sentence identifier
1 Buoy #1 latitude RedBASE №1 геогрфическая широта, °
2 Buoy #1 longitude RedBASE №1 геогрфическая долгота, °
3 Buoy #1 SNR RedBASE №1 MSR2, dB
4 Buoy #1 status RedBASE №1 Статус3
5 Buoy #2 latitude RedBASE №2 геогрфическая широта, °
6 Buoy #2 longitude RedBASE №2 геогрфическая долгота, °
7 Buoy #2 SNR RedBASE №2 MSR2, dB
8 Buoy #2 status RedBASE №2 Статус3
9 Buoy #3 latitude RedBASE №3 геогрфическая широта, °
10 Buoy #3 longitude RedBASE №3 геогрфическая долгота, °
11 Buoy #3 SNR RedBASE №3 MSR2, dB
12 Buoy #3 status RedBASE №3 Статус3
13 Buoy #4 latitude RedBASE №4 геогрфическая широта, °
14 Buoy #4 longitude RedBASE №4 геогрфическая долгота, °
15 Buoy #4 SNR RedBASE №4 MSR2, dB
16 Buoy #4 status RedBASE №4 Статус3
  * Разделитель контрольной суммы NMEA
  hh Контрольная сумма NMEA
  <CR><LF> Конец сообщения

2 MSR (англ. Main lobe to side peak ratio) - характеристика качества приема сигнала. Хорошие условия приема при значении параметра >= 20 dB.
3 Описание возможных значений (см. 3.6.)

2.1.7. IC_D2H_PRETMP_VAL

Давление и температура.

Формат сообщения: $PTNTO,x.x,x.x*hh<CR><LF>

Поле/Параметр Описание
  $ Начало сообщения ‘$’
  P Проприетарный код
  TNT Система команд TNT
  O Идентификатор сообщения
1 Pressure Внешнее гидростатическое давление, mBar
2 Temperature Температура воды, ˚C
  * Разделитель контрольной суммы NMEA
  hh Контрольная сумма NMEA
  <CR><LF> Конец сообщения

2.1.8. IC_H2D_SET_VAL

Запрос на изменение локального параметра.

Формат сообщения: $PTNTP,x,x.x<CR><LF>

Поле/Параметр Описание
  $ Начало сообщения ‘$’
  P Проприетарный код
  TNT Система команд TNT
  P Идентификатор сообщения
1 Value ID Идентификатор параметра (см. 3.3.)
2 Value Новое значение
  * Разделитель контрольной суммы NMEA
  hh Контрольная сумма NMEA
  <CR><LF> Конец сообщения

2.2. Дополнительные сообщения

К этой группе сообщений отностятся запросы к устройству от управляющей системы и ответы устройства на них.

2.2.1. IC_D2H_ACK

Реакция устройства на запрос управляющей системы.

Формат сообщения: $PTNT0,x*hh<CR><LF>

Поле/Параметр Описание
  $ Начало сообщения ‘$’
  P Проприетарный код
  TNT Система команд TNT
  0 Идентификатор сообщения
1 errCode Код ошибки (см. 3.2.)
  * Разделитель контрольной суммы NMEA
  hh Контрольная сумма NMEA
  <CR><LF> Конец сообщения

2.2.2. IC_H2D_LOC_DATA_GET

Запрос локальных данных.

Формат сообщения: $PTNT4,xx,00*hh<CR><LF>

Поле/Параметр Описание
  $ Начало сообщения ‘$’
  P Проприетарный код
  TNT Система команд TNT
  4 Идентификатор сообщения
1 dataID Идентификатор данных (см. 3.3.)
2 reserved Заразервировано, ‘00’
  * Разделитель контрольной суммы NMEA
  hh Контрольная сумма NMEA
  <CR><LF> Конец сообщения

2.2.3. IC_D2H_LOC_DATA_VAL

Ответ устройства на запрос IC_H2D_LOC_DATA_GET и IC_H2D_SET_VAL: устройство передает запрошенные данные.

Формат сообщения: $PTNT5,x,x<CR><LF>

Поле/Параметр Описание
  $ Начало сообщения ‘$’
  P Проприетарный код
  TNT Система команд TNT
  5 Идентификатор сообщения
1 Requested data ID Идентификатор данных (см. 3.3.)
2 Value Запрошенное значение
  * Разделитель контрольной суммы NMEA
  hh Контрольная сумма NMEA
  <CR><LF> Конец сообщения

2.2.4. IC_D2H_DEV_INFO_VAL

Ответ устройства на команду IC_D2H_LOC_DATA_GET, если идентификатор запрошенных данных = LOC_DATA_DEV_INFO.

Формат сообщения: $PTNT!,c--c,x,x,c--c,x,c--c<CR><LF>

Поле/Параметр Описание
  $ Начало сообщения ‘$’
  P Проприетарный код
  TNT Система команд TNT
  ! Идентификатор сообщения
1 System moniker Наименование системы
2 System version Версия системы (BCD)
3 Communication subsystem moniker Наименование подсистемы связи
4 Communication subsystem version Версия подсистемы связи (BCD)
5 Device type Тип устройства (см. 3.1.)
6 Serial number Серийный номер устройства
  * Разделитель контрольной суммы NMEA
  hh Контрольная сумма NMEA
  <CR><LF> Конец сообщения

2.2.5. IC_H2D_SNT_ENABLE

Управление выдачей сообщений.

Формат сообщения: $PTNTQ,b,b,b,b,b,b,b*hh<CR><LF>

Поле/Параметр Описание
  $ Начало сообщения ‘$’
  P Проприетарный код
  TNT Система команд TNT
  Q Идентификатор сообщения
1 isMTW выдача сообщений MTW (0 - выключена, 1 - включена)
2 isGGA выдача сообщений GGA (0 - выключена, 1 - включена)
3 isRMC выдача сообщений RMC (0 - выключена, 1 - включена)
4 isM выдача сообщений TNTM (0 - выключена, 1 - включена)
5 isC выдача сообщений TNTC (0 - выключена, 1 - включена)
6 isN выдача сообщений TNTN (0 - выключена, 1 - включена)
7 isO выдача сообщений TNTO (0 - выключена, 1 - включена)
  * Разделитель контрольной суммы NMEA
  hh Контрольная сумма NMEA
  <CR><LF> Конец сообщения

2.2.6. IC_H2D_ACT_INVOKE

Запрос на выполнение сервисной операции.

Формат сообщения: $PTNT6,xx,00*hh<CR><LF>

Поле/Параметр Описание
  $ Начало сообщения ‘$’
  P Проприетарный код
  TNT Система команд TNT
  6 Идентификатор сообщения
1 Action ID Идентификатор сервисной операции (см. 3.4.)
2 Reserved Зарезервировано, ‘00’
  * Разделитель контрольной суммы NMEA
  hh Контрольная сумма NMEA
  <CR><LF> Конец сообщения

3. Таблицы идентификаторов

3.1. Типы устройств

Значение Наименование Описание
‘0’ DEVICE_REDBASE RedBASE гидроакустический буй-ретранслятор
‘1’ DEVICE_REDNODE RedNODE навигационный приемник
‘2’ DEVICE_REDNAV RedNAV навигационный приемник водолаза
‘3’ DEVICE_REDGTR RedGTR модем кодовой связи

3.2. Коды ошибок

Значение Наименование Описание
‘0’ NO_ERROR Запрос принят, нет ошибок
‘1’ INVALID_SYNTAX Ошибка синтаксиса
‘2’ UNSUPPORTED Запрос не поддерживается
‘3’ TRANSMITTER_BUSY Акустический передатчик занят
‘4’ ARGUMENT_OUT_OF_RANGE Аргумент вне диапазона допустимых значений
‘5’ INVALID_OPERATION Запрошеная операция не может быть выполнена на этом устройстве
‘6’ UNKNOWN_FIELD_ID Неизвестное значение конфигурационного поля
‘7’ VALUE_UNAVAILIBLE Запрошенное значение недоступно в данный момент
‘8’ RECEIVER_BUSY Акустический приемник ожидает ответа удаленной системы

3.3. Идентификаторы локальных данных

Значение Наименование Описание RO/RW4
‘0’ DEVICE_INFO Информация об устройстве, версии ПО и серийный номер RO
‘1’ MAX_REMOTE_TIMEOUT Максимальное время ожидания, мсек RO
‘2’ MAX_SUBSCRIBERS Not supported RO
‘3’ DEPTH Показания встроенного датчика глубины, м RO
‘4’ TEMPERATURE Показания встроенного датчика температуры, ˚C RO
‘5’ BAT_CHARGE Not supported RO
‘6’ PRESSURE_RATING Максимально допустимое гидростатическое давление, Бар RO
‘7’ ZERO_PRESSURE Давление на поверхности воды, мБар RW
‘8’ WATER_DENSITY Плотность воды, кг/м3 RO
‘9’ SALINITY Соленость воды, PSU RW
‘10’ SOUND_SPEED Скорость звука, м/с RW
‘11’ GRAVITY_ACC Ускорение свободного падения, м/с2 RO
‘12’ YEAR Год RW
‘13’ MONTH Месяц RW
‘14’ DATE День месяца RW
‘15’ HOUR Час RO
‘16’ MINUTE Минута RO
‘17’ SECOND Секунда RO

4 RO - Read-Only, параметр только для чтения; RW - параметр для чтения и записи.

3.4. Идентификаторы сервисных операций

Значение Наименование Описание
‘0’ LOC_INVOKE_FLASH_WRITE Сохранить настройки в энергонезависимую память
‘1’ LOC_INVOKE_CLEAR_WAYPOINTS Не поддерживается
‘2’ LOC_INVOKE_CLEAR_TRACK Не поддерживается
‘3’ LOC_INVOKE_CLEAR_NDTABLE Не поддерживается
‘4’ LOC_INVOKE_DPT_ZERO_ADJUST Установить текущие показания давления в качестве давления на поверхности воды

3.5. Типы уточнений географического положения

Значение Наименование Описание
‘0’ NO_FIX Географическая позиция недоступна
‘1’ GNSS_FIX Географическая позиция на основе GNSS

3.6. Идентификаторы статусов буев

Значение Наименование Описание
‘0’ BSTS_NO_DATA Состояние неизвестно
‘1’ BSTS_TIMEOUT Превышен интервал ожидания
‘2’ BSTS_DISCHARGED Буй учавствует в навигации, но его батарея требует зарядки
‘3’ BSTS_OK Буй учавствует в навигации
‘4’ BSTS_ALIVE С буем есть связь, но данный о заряде его батареи еще не были получены

Вернуться к содержанию