TPV

شیء TPV یک گزارش زمان-موقعیت-سرعت (time-position-velocity) است. فیلدهای «class» و «mode» به‌طور مطمئن همیشه وجود خواهند داشت. هنگامی که «mode» برابر با 0 (نامشخص) باشد، احتمالاً هیچ داده قابل استفاده‌ای در جمله وجود ندارد. بقیه فیلدها اختیاری هستند و حضور آن‌ها به داده‌هایی که گیرنده GNSS ارسال کرده و آنچه gpsd ممکن است از آن داده‌ها محاسبه کند بستگی دارد.

یک شیء TPV معمولاً حداقل یک بار برای هر دوره اندازه‌گیری (epoch) که توسط فیلد «time» تعیین می‌شود، ارسال خواهد شد. مگر اینکه گیرنده یک تثبیت موقعیت (fix) پایدار داشته باشد و از ثانیه کبیسه جاری مطلع باشد، ممکن است مقدار زمان تصادفی باشد.

اغلب در هر دوره چندین شیء TPV ارسال می‌شود. هنگامی که گیرنده داده‌ها را به مرور و قطره‌چکانی به gpsd می‌دهد، gpsd چاره‌ای ندارد جز اینکه آن را در چندین پیام TPV به کلاینت منتقل کند.

فیلد اختیاری «status» (نوع تثبیت)، یک توصیف‌کننده برای mode است. این فیلد جایگزین یا فرامجموعه‌ای از فیلد «mode» نیست. این مقدار تقریباً (اما نه کاملاً) مشابه مقادیر شاخص کیفیت GPS در NMEA 4.x xxGGA است. بسیاری از گیرنده‌های GNSS آن را ارائه نمی‌دهند. آن‌هایی هم که ارائه می‌دهند، مشخصات را به روش‌های ناسازگار مختلفی تفسیر می‌کنند. برای صرفه‌جویی در فضای خروجی و جلوگیری از سردرگمی، JSON هرگز شامل مقادیر وضعیت 0 یا 1 نمی‌شود.

تمام تخمین‌های خطا (epc, epd, epe, eph, ept, epv, epx, epy) با اطمینان ۹۵٪ حدس زده می‌شوند، اما ممکن است اطمینان ۵۰٪، یک سیگما یا دو سیگما نیز باشند. بسیاری از گیرنده‌های GNSS سطح اطمینان را مشخص نمی‌کنند و هیچ‌کدام نحوه محاسبه مقدار را مشخص نمی‌سازند. از تخمین‌های خطا با احتیاط و صرفاً به عنوان نشانگرهای نسبی «کیفیت» استفاده کنید. اگر GPS مقداری را به gpsd گزارش دهد، gpsd همان مقدار را گزارش خواهد کرد؛ در غیر این صورت gpsd تلاش می‌کند مقدار را از نمای آسمان محاسبه کند.

برای یادداشت‌های تکمیلی در مورد موارد و مقادیر موجود در پیام TPV، به فایل include/gps.h، به‌ویژه struct gps_data_t مراجعه کنید.

جدول ۱. شیء TPV

هنگامی که کتابخانه کلاینت C پاسخی از این نوع را تجزیه می‌کند، بیت‌های اعتبار را در عضو set سطح بالا برای هر فیلد دریافت‌شده فعال می‌کند؛ برای نام‌ها و مقادیر ماسک بیتی به gps.h مراجعه کنید.

مقادیر ممیز شناور نامعتبر یا ناشناخته روی NAN تنظیم خواهند شد. همواره مقادیر ممیز شناور را پیش از استفاده با isfinite() بررسی کنید؛ تابع isnan() کافی نیست.

نمونه‌ای از یک جمله TPV:

{"class":"TPV","device":"/dev/pts/1",
    "time":"2005-06-08T10:34:48.283Z","ept":0.005,
    "lat":46.498293369,"lon":7.567411672,"alt":1343.127,
    "eph":36.000,"epv":32.321,
    "track":10.3788,"speed":0.091,"climb":-0.085,"mode":3}

SKY

شیء SKY نمایی از موقعیت‌های ماهواره‌های GPS در آسمان را گزارش می‌دهد. اگر هیچ دستگاه GPS در دسترس نباشد، یا هنوز هیچ نمای آسمانی گزارش نشده باشد، تنها فیلد «class» به‌صورت معتبر حضور خواهد داشت.

جدول ۲. شیء SKY

بسیاری از دستگاه‌ها ضرایب کاهش دقت را محاسبه می‌کنند اما آن‌ها را در گزارش‌های خود لحاظ نمی‌نمایند. بسیاری از آن‌هایی هم که DOP را گزارش می‌دهند، تنها HDOP (خطای دایره‌ای دوبعدی) را گزارش می‌کنند. برنامه gpsd همیشه هر آنچه را که دستگاه گزارش دهد مستقیماً عبور می‌دهد و سپس تلاش می‌کند با محاسبه دترمینان‌های مناسب در ماتریس کوواریانس بر اساس نمای ماهواره‌ها، سایر مقادیر DOP را پر کند. اگر برخی از این دترمینان‌ها منفرد (singular) باشند، ممکن است مقادیر DOP وجود نداشته باشند. حتی ممکن است پیش بیاید که دستگاه یک تخمین خطا را بر حسب متر گزارش دهد در حالی که DOP متناظر در دسترس نیست؛ چرا که برخی دستگاه‌ها از مدل‌سازی خطای پیشرفته‌تری نسبت به محاسبات کوواریانس استفاده می‌کنند.

اشیاء فهرست ماهواره دارای عناصر زیر هستند:

جدول ۳. شیء ماهواره (Satellite)

توجه داشته باشید که اشیاء ماهواره فاقد فیلد «class» هستند، زیرا هرگز خارج از یک شیء SKY ارسال نمی‌شوند.

هنگامی که کتابخانه کلاینت C یک پاسخ SKY را تجزیه می‌کند، بیت SATELLITE_SET را در عضو set سطح بالا فعال می‌سازد.

نمونه:

{"class":"SKY","device":"/dev/pts/1",
    "time":"2005-07-08T11:28:07.114Z",
    "xdop":1.55,"hdop":1.24,"pdop":1.99,
    "satellites":[
        {"PRN":23,"el":6,"az":84,"ss":0,"used":false},
        {"PRN":28,"el":7,"az":160,"ss":0,"used":false},
        {"PRN":8,"el":66,"az":189,"ss":44,"used":true},
        {"PRN":29,"el":13,"az":273,"ss":0,"used":false},
        {"PRN":10,"el":51,"az":304,"ss":29,"used":true},
        {"PRN":4,"el":15,"az":199,"ss":36,"used":true},
        {"PRN":2,"el":34,"az":241,"ss":43,"used":true},
        {"PRN":27,"el":71,"az":76,"ss":43,"used":true}]}

GST

شیء GST یک گزارش نویز شبه‌فاصله است.

جدول ۴. شیء GST

نمونه:

{"class":"GST","device":"/dev/ttyUSB0",
        "time":"2010-12-07T10:23:07.096Z","rms":2.440,
        "major":1.660,"minor":1.120,"orient":68.989,
        "lat":1.600,"lon":1.200,"alt":2.520}

ATT

شیء ATT یک گزارش وضعیت سمتی/جهت‌گیری بدنه (vehicle-attitude) است. این گزارش توسط حسگرهای قطب‌نمای دیجیتال و ژیروسکوپ بازگردانده می‌شود؛ بسته به دستگاه، ممکن است شامل موارد زیر باشد: جهت قطب‌نما (heading)، گام (pitch)، غلتش (roll)، انحراف سمت (yaw)، قرائت‌های ژیروسکوپ و میدان مغناطیسی. از آنجا که چنین حسگرهایی اغلب به عنوان بخشی از سامانه‌های ناوبری دریایی بسته‌بندی می‌شوند، پاسخ ATT ممکن است شامل عمق آب نیز باشد.

فیلدهای «class» و «mode» همیشه به طور معتبر وجود خواهند داشت. سایر فیلدها ممکن است بسته به نوع دستگاه خاص گزارش شوند یا نشوند.

شیء ATT با دوره GNSS همگام است. برخی از دستگاه‌ها اطلاعات جهت‌گیری را با مقیاس‌های زمانی دلخواه یا حتی نامنظم گزارش می‌کنند. برنامه gpsd آن‌ها را در یک شیء IMU گزارش می‌دهد. اشیاء ATT و IMU دارای فیلدهای یکسانی هستند، اما اشیاء IMU در سریع‌ترین زمان ممکن خروجی داده می‌شوند. برخی از دستگاه‌ها هر دو نوع را با درهم‌آمیزی اختیاری خروجی می‌دهند.

جدول ۵. شیء ATT

کدهای وضعیت heading، pitch و roll (در صورت وجود) بسته به دستگاه متفاوت است. برای قطب‌نماهای دیجیتال TNT Revolution، آن‌ها به شرح زیر کدگذاری می‌شوند:

جدول ۶. پرچم‌های دستگاه

هنگامی که کتابخانه کلاینت C پاسخی از این نوع را تجزیه می‌کند، مقدار ATT_IS را فعال می‌سازد.

نمونه:

{"class":"ATT","time":1270938096.843,
    "heading":14223.00,"mag_st":"N",
    "pitch":169.00,"pitch_st":"N", "roll":-43.00,"roll_st":"N",
    "dip":13641.000,"mag_x":2454.000}

IMU

شیء IMU نسبت به دوره GNSS ناهمگام است. این شیء با مقیاس‌های زمانی اختیاری یا حتی جابه‌جا گزارش می‌شود.

اشیاء ATT و IMU دارای فیلدهای یکسانی هستند، اما اشیاء IMU در سریع‌ترین زمان ممکن در خروجی صادر می‌شوند.

برای جزئیات فیلدها به توضیحات شیء ATT مراجعه کنید.

TOFF

این پیام در هر چرخه صادر می‌شود و اختلاف بین زمان ساعت میزبان و زمان GPS را در ابتدای ثانیه گزارش می‌دهد (در واقع، زمانی که اولین داده برای چرخه گزارش دریافت می‌شود).

این پیام دقیقاً بازتاب‌دهنده پیام PPS است.

پیام TOFF زمان GPS به دست آمده از جریان داده‌های سریالی GPS را گزارش می‌کند. پیام PPS زمان GPS به دست آمده از پالس PPS مربوط به GPS را گزارش می‌دهد.

یک شیء TOFF دارای عناصر زیر است:

جدول ۷. شیء TOFF

این پیام یک بار در ثانیه برای ناظران یک دستگاه صادر می‌شود و هدف آن گزارش برچسب‌های زمانی گزارش درون‌باندی GPS و ثانیه‌های گزارش‌شده توسط ساعت سیستم (که ممکن است با NTP تصحیح شده باشد) در زمان مشاهده اولین برچسب زمانی معتبر از چرخه گزارش است.

این پیام شامل دو جفت ثانیه/نانوثانیه است: real_sec و real_nsec حاوی زمانی هستند که GPS تصور می‌کند در شروع چرخه جاری بوده است؛ clock_sec و clock_nsec حاوی زمانی هستند که ساعت سیستم تصور می‌کند هنگام دریافت اولین پیام زمان‌بندی چرخه بوده است. مقدار real_nsec همیشه با دقت نانوثانیه است. مقدار clock_nsec در اکثر سیستم‌ها دارای دقت نانوثانیه است.

نمونه:

{"class":"TOFF","device":"/dev/ttyUSB0",
     "real_sec":1330212592, "real_nsec":343182,
     "clock_sec":1330212592,"clock_nsec":343184,
     "precision":-2}

PPS

این پیام هر بار که دیمن یک پالس PPS (پالس در ثانیه) معتبر را از یک دستگاه شناسایی کند صادر می‌شود.

این پیام دقیقاً بازتاب‌دهنده پیام TOFF است.

پیام TOFF زمان GPS حاصل از جریان داده‌های سریالی GPS را گزارش می‌دهد. پیام PPS زمان GPS مشتق‌شده از پالس PPS سخت‌افزاری GPS را گزارش می‌کند.

منابع مختلفی برای خطا در زمان‌های گزارش‌شده ساعت وجود دارد. سرعت اتصال سریال بین GPS و سیستم، تأخیری را در تشخیص شروع چرخه ایجاد می‌کند. خطای بزرگ‌تری نیز به دلیل زمان متغیر محاسبات درون GPS اضافه می‌شود. در مجموع، زمان به دست آمده از شروع چرخه GPS می‌تواند دارای انحراف‌های ۱۰ میلی‌ثانیه تا ۷۰۰ میلی‌ثانیه و لغزش و تغییرات ترکیبی ۱۰۰ تا ۳۰۰ میلی‌ثانیه باشد.

برای تعریف دقت (precision)، به مستندات NTP مراجعه کنید.

یک شیء PPS دارای عناصر زیر است:

جدول ۸. شیء PPS

این پیام یک بار در ثانیه برای ناظران دستگاهی که PPS ارسال می‌کند صادر می‌شود و زمان شروع ثانیه GPS (زمانی که 1PPS می‌رسد) و ثانیه‌های گزارش‌شده توسط ساعت سیستم (که ممکن است با NTP تصحیح شده باشد) را در آن لحظه گزارش می‌کند.

پیام شامل دو جفت ثانیه/نانوثانیه است: real_sec و real_nsec حاوی زمانی هستند که GPS تصور می‌کند در لبه پالس PPS بوده است؛ clock_sec و clock_nsec حاوی زمانی هستند که ساعت سیستم تصور می‌کند در لبه پالس PPS بوده است. مقدار real_nsec همیشه با دقت نانوثانیه است. مقدار clock_nsec در اکثر سیستم‌ها دارای دقت نانوثانیه است.

منابع مختلفی برای خطا در زمان‌های گزارش‌شده ساعت وجود دارد. برای PPS که از طریق یک خط سریال واقعی ارسال می‌شود، تأخیر وقفه سریال به علاوه زمان پردازش تا فراخوانی تایمر باید از بالا به حدود ۱۰ میکروثانیه محدود شود؛ اگر هسته شما از [RFC-2783] پشتیبانی کند، این مقدار می‌تواند به کمتر از ۱ میکروثانیه کاهش یابد. شبیه‌سازی خط کنترل USB1.1 به سریال به حدود ۱ میلی‌ثانیه محدود است.

نمونه:

{"class":"PPS","device":"/dev/ttyUSB0",
     "real_sec":1330212592, "real_nsec":343182,
     "clock_sec":1330212592,"clock_nsec":343184,
     "precision":-3}

OSC

این پیام وضعیت یک نوسان‌ساز منضبط‌شده با GPS (GPSDO) را گزارش می‌دهد. خروجی GPS PPS (که پایداری بلندمدت فوق‌العاده‌ای دارد) معمولاً برای منضبط کردن یک نوسان‌ساز محلی با پایداری کوتاه‌مدت بسیار بهتر (مانند یک ساعت اتمی روبیدیوم) استفاده می‌شود.

یک شیء OSC دارای عناصر زیر است:

جدول ۹. شیء OSC

نمونه:

{"class":"OSC","running":true,"device":"/dev/ttyUSB0",
    "reference":true,"disciplined":true,"delta":67}

?VERSION;

شیئی با ویژگی‌های زیر را بازمی‌گرداند:

جدول ۱۰. شیء VERSION

هنگامی که کلاینت برای نخستین بار متصل می‌شود، دیمن یک پاسخ VERSION به هر کلاینت ارسال می‌کند.

هنگامی که کتابخانه کلاینت C پاسخی از این نوع را تجزیه می‌کند، بیت VERSION_SET را در عضو set سطح بالا فعال می‌سازد.

نمونه:

{"class":"VERSION","version":"2.40dev",
    "rev":"06f62e14eae9886cde907dae61c124c53eb1101f",
    "proto_major":3,"proto_minor":1
}

?DEVICES;

یک شیء فهرست دستگاه با عناصر زیر را بازمی‌گرداند:

جدول ۱۱. شیء DEVICES

هنگامی که کتابخانه کلاینت C پاسخی از این نوع را تجزیه می‌کند، بیت DEVICELIST_SET را در عضو set سطح بالا فعال می‌سازد.

نمونه:

{"class"="DEVICES","devices":[
    {"class":"DEVICE","path":"/dev/pts/1","flags":1,"driver":"SiRF binary"},
    {"class":"DEVICE","path":"/dev/pts/3","flags":4,"driver":"AIVDM"}]}

دیمن گاهی یک شیء DEVICE تکی (یعنی شیئی که درون یک پوشش DEVICES قرار ندارد) به کلاینت ارسال می‌کند. محتوای داده‌های این اشیاء بعداً به عنوان پاسخ به دستور ?DEVICE شرح داده خواهد شد.

?WATCH;

این دستور حالت نظاره‌گر (watcher mode) را تنظیم می‌کند. همچنین خط‌مشی به ازای هر مشترک و بیت داده خام را تنظیم کرده یا گزارشی از آن را دریافت می‌کند. شیء WATCH به عنوان آرگومان، خط‌مشی مشترک را تغییر می‌دهد. پاسخ ارائه‌شده، خط‌مشی مشترک را شرح می‌دهد و همچنین شامل یک شیء DEVICES خواهد بود.

یک شیء WATCH دارای عناصر زیر است:

جدول ۱۲. شیء WATCH

یک ویژگی بولی اضافی به نام «timing» نیز وجود دارد که مستند نشده است، زیرا این بخش از رابط ناپایدار بوده و صرفاً برای استفاده توسعه‌دهندگان است.

در حالت نظاره‌گر، گزارش‌های GPS به صورت پاسخ‌های TPV و SKY ارسال می‌شوند. گزارش‌دهی AIS، Subframe و RTCM در بخش بعدی شرح داده شده است.

هنگامی که کتابخانه کلاینت C پاسخی از این نوع را تجزیه می‌کند، بیت POLICY_SET را در عضو set سطح بالا فعال می‌سازد.

نمونه:

{"class":"WATCH", "raw":1,"scaled":true}

?POLL;

دستور POLL داده‌های آخرین تثبیت‌های مشاهده‌شده را در تمامی دستگاه‌های فعال GPS درخواست می‌کند. دستگاه‌ها برای اینکه قابل نظرسنجی (poll) باشند باید قبلاً توسط ?WATCH فعال شده باشند.

استفاده از نظرسنجی در دستگاه‌هایی مانند NMEA GPS که در آن‌ها تثبیت کامل باید از چندین جمله جمع‌آوری شود، ممکن است نتایج غیرمنتظره‌ای به همراه داشته باشد. اگر در حین ارسال این جملات نظرسنجی انجام دهید، پاسخ تنها شامل داده‌های تثبیتی خواهد بود که تاکنون در دوره جاری جمع‌آوری شده است و ممکن است به اندازه یک چرخه زمانی (معمولاً ۱ ثانیه) قدیمی باشد.

پاسخ POLL شامل یک فهرست زمان‌دار از اشیاء TPV (داده‌های کش‌شده) و یک فهرست زمان‌دار از اشیاء SKY (پیکربندی ماهواره‌ها) خواهد بود. اگر دستگاهی تثبیت موقعیتی ندیده باشد، با فیلد mode برابر با صفر گزارش می‌شود.

جدول ۱۳. شیء POLL

نمونه‌ای از پاسخ POLL:

{"class":"POLL","time":"2010-06-04T10:31:00.289Z","active":1,
    "tpv":[{"class":"TPV","device":"/dev/ttyUSB0",
            "time":"2010-09-08T13:33:06.095Z",
            "ept":0.005,"lat":40.035093060,
            "lon":-75.519748733,"track":99.4319,"speed":0.123,"mode":2}],
    "sky":[{"class":"SKY","device":"/dev/ttyUSB0",
            "time":1270517264.240,"hdop":9.20,
            "satellites":[{"PRN":16,"el":55,"az":42,"ss":36,"used":true},
                          {"PRN":19,"el":25,"az":177,"ss":0,"used":false},
                          {"PRN":7,"el":13,"az":295,"ss":0,"used":false},
                          {"PRN":6,"el":56,"az":135,"ss":32,"used":true},
                          {"PRN":13,"el":47,"az":304,"ss":0,"used":false},
                          {"PRN":23,"el":66,"az":259,"ss":0,"used":false},
                          {"PRN":20,"el":7,"az":226,"ss":0,"used":false},
                          {"PRN":3,"el":52,"az":163,"ss":32,"used":true},
                          {"PRN":31,"el":16,"az":102,"ss":0,"used":false}
]}]}

?DEVICE; ?DEVICE=

این دستور وضعیت یک دستگاه را گزارش می‌دهد (اگر پس از آن ';' بیاید)، یا بیت‌های کنترلی خاص دستگاه، به‌ویژه سرعت دستگاه، حالت سریال و بیت حالت بومی را تنظیم می‌کند (اگر پس از آن '=' و یک شیء DEVICE بیاید). اگر بیش از یک کلاینت به کانال متصل باشد و مسیر دستگاه مشخص نشده باشد، فرم تنظیم پارامتر رد خواهد شد.

به پاسخ توجه کنید، زیرا اگر GPS از یک دستور پشتیبانی نکند یا فقط از برخی ترکیبات حالت‌ها پشتیبانی نماید، ممکن است این دستور با شکست مواجه شود. در صورت شکست، دیمن و GPS به برقراری ارتباط با همان سرعت قبلی ادامه خواهند داد.

از فرم تنظیم پارامتر با احتیاط استفاده کنید. در گیرنده‌های GPS مبتنی بر USB و بلوتوث نیز امکان دارد تنظیم حالت سریال با شکست مواجه شود؛ یا به این دلیل که تراشه مبدل سریال از حالت‌های غیر 8N1 پشتیبانی نمی‌کند، یا به این دلیل که سفت‌افزار دستگاه هنگام تغییر سرعت، تراشه مبدل سریال را با UART روی چیپ‌ست GPS به درستی همگام نمی‌کند. این خرابی‌ها می‌تواند دستگاه شما را متوقف (hang) کند و احتمالاً نیاز به قطع و وصل تغذیه GPS یا (در موارد حاد) قطع فیزیکی باتری پشتیبان NVRAM داشته باشد.

یک شیء DEVICE دارای عناصر زیر است:

جدول ۱۴. شیء DEVICE

پارامترهای سریال (bps, parity, stopbits) در پاسخی که یک منبع TCP/IP مانند جریان Ntrip، DGPSIP یا AIS را توصیف می‌کند حذف خواهند شد؛ در یک دستگاه سریال، آن‌ها همیشه حضور خواهند داشت.

محتوای فیلد flags باید به صورت زیر تفسیر شود:

جدول ۱۵. پرچم‌های دستگاه

هنگامی که کتابخانه کلاینت C پاسخی از این نوع را تجزیه می‌کند، بیت DEVICE_SET را در عضو set سطح بالا فعال می‌سازد.

نمونه:

{"class":"DEVICE","bps":4800,"parity":"N","stopbits":1,"native":0}

هنگامی که کلاینت در حالت نظاره‌گر باشد، در زمان اضافه شدن دستگاهی به استخر یا غیرفعال شدن آن، دیمن اعلان‌های DEVICE را برای آن ارسال می‌کند.

هنگامی که کتابخانه کلاینت C پاسخی از این نوع را تجزیه می‌کند، بیت DEVICE_SET را در عضو set سطح بالا فعال می‌سازد.

مثال‌ها (EXAMPLES)

اعلان مربوط به یک دستگاه غیرفعال‌شده:

{"class":"DEVICE","path":"/dev/pts1","activated":0}

ارسال یک درخواست برای پیام UBX-MON-VER به یک گیرنده u-blox در مسیر /dev/ttyUSB2:

?DEVICE={"path":"/dev/ttyUSB2","hexdata":"b5620a0400000e34"}

دیمن gpsd در صورت موفقیت با یک ACK پاسخ خواهد داد:

{"class":"ACK"}

ERROR

دیمن ممکن است در پاسخ به یک خط فرمان با نحو نامعتبر یا یک دستور ناشناخته، یک شیء خطا ارسال کند. این شیء دارای عناصر زیر است:

جدول ۱۶. شیء اعلان ERROR

نمونه:

{"class":"ERROR","message":"Unrecognized request '?FOO'"}

هنگامی که کتابخانه کلاینت C پاسخی از این نوع را تجزیه می‌کند، بیت ERR_SET را در عضو set سطح بالا فعال می‌سازد.

انتقال‌های سیمی RTCM (RTCM WIRE TRANSMISSIONS)

ایستگاه‌های تصحیح تفاضلی GPS شامل یک گیرنده مرجع GPS متصل به یک فرستنده فرکانس پایین (LF) هستند. گیرنده مرجع GPS یک GPS با دقت نقشه‌برداری است که ردیابی حامل GPS را انجام می‌دهد و می‌تواند موقعیت خود را تا چند میلی‌متر مشخص کند. این گیرنده تصحیحات برد و نرخ برد را تولید کرده و آن‌ها را به RTCM104 کدگذاری می‌کند، سپس RTCM104 را بر روی سیگنال سریال RS-232 با سرعت ۱۰۰ یا ۲۰۰ بود (بسته به نیاز فرستنده) به فرستنده LF ارسال می‌نماید.

فرستنده LF سیگنال رادیویی تقریباً ۳۰۰ کیلوهرتز را پخش می‌کند که گیرنده‌های رادیویی GPS تفاضلی آن را دریافت می‌کنند. فرستنده‌هایی که قرار است برد بیشتری داشته باشند، باید با نرخ کمتری ارسال کنند. هرچه نرخ داده بالاتر باشد، دریافت سیگنال با نسبت سیگنال به نویز مناسب برای گیرنده رادیویی راه دور سخت‌تر خواهد بود (سیگنال‌های با نرخ داده بالاتر را نمی‌توان در بازه زمانی طولانی میانگین‌گیری کرد، از این رو پرنویزتر به نظر می‌رسند).

قالب‌های سیمی RTCM (RTCM WIRE FORMATS)

یک پیام RTCM 2.x شامل دنباله‌ای از حداکثر ۳۳ کلمه ۳۰ بیتی است. ۲۴ بیت با ارزش‌تر هر کلمه، داده و شش بیت کم‌ارزش‌تر، بیت‌های توازن (Parity) هستند. الگوریتم توازن مورد استفاده همان ISGPS-2000 است که در لینک‌های رو به پایین ماهواره‌های GPS استفاده می‌شود. هر پیام RTCM 2.x بسته به نوع پیام، از دو کلمه سرآیند و به دنبال آن صفر یا چند کلمه داده تشکیل شده است.

یک پیام RTCM 3.x با یک بایت راهنمای ثابت 0xD3 آغاز می‌شود. پس از آن شش بیت اطلاعات نسخه و ۱۰ بیت اطلاعات طول بار داده (payload) قرار دارد. پس از آن بار داده و به دنبال آن یک جمع‌آزمایی ۳ بایتی از بار داده با استفاده از الگوریتم Qualcomm CRC-24Q قرار گرفته است.

قالب جی‌سان RTCM2 (RTCM2 JSON FORMAT)

هر پیام RTCM2 به عنوان یک شیء JSON تکی به ازای هر پیام تخلیه می‌شود و فیلدهای پیام به عنوان ویژگی‌های آن شیء قرار می‌گیرند. آرایه‌های آمار ماهواره، ایستگاه و منظومه به آرایه‌هایی از زیر-اشیاء JSON تبدیل می‌شوند. هر جمله معمولاً دارای یک فیلد «device» نیز خواهد بود که حاوی مسیر دستگاه مبدا است.

تمام ویژگی‌ها به جز فیلد device اجباری هستند. ویژگی‌های سرآیند قبل از سایر ویژگی‌ها صادر می‌شوند.

بخش سرآیند (Header portion)

جدول ۱۷. شیء سرآیند RTCM2

مقدار <message type> یکی از موارد زیر است:

1

3

4

5

6

7

9

16

31

نوع ۱ و ۹: داده‌های تصحیح (Correction data)

یک یا چند شیء ماهواره پس از سرآیند برای پیام‌های نوع ۱ یا نوع ۹ قرار می‌گیرند. قالب آن بدین شرح است:

جدول ۱۸. شیء ماهواره

مقادیر خطای برد تفاضلی کاربر (UDRE) به شرح زیر است:

جدول ۱۹. مقادیر UDRE

نمونه:

{"class":"RTCM2","type":1,
    "station_id":688,"zcount":843.0,"seqnum":5,"length":19,"station_health":6,
    "satellites":[
        {"ident":10,"udre":0,"iod":46,"prc":-2.400,"rrc":0.000},
        {"ident":13,"udre":0,"iod":94,"prc":-4.420,"rrc":0.000},
        {"ident":7,"udre":0,"iod":22,"prc":-5.160,"rrc":0.002},
        {"ident":2,"udre":0,"iod":34,"prc":-6.480,"rrc":0.000},
        {"ident":4,"udre":0,"iod":47,"prc":-8.860,"rrc":0.000},
        {"ident":8,"udre":0,"iod":76,"prc":-7.980,"rrc":0.002},
        {"ident":5,"udre":0,"iod":99,"prc":-8.260,"rrc":0.002},
        {"ident":23,"udre":0,"iod":81,"prc":-8.060,"rrc":0.000},
        {"ident":16,"udre":0,"iod":70,"prc":-11.740,"rrc":0.000},
        {"ident":30,"udre":0,"iod":4,"prc":-18.960,"rrc":-0.006},
        {"ident":29,"udre":0,"iod":101,"prc":-24.960,"rrc":-0.002}
]}

نوع ۳: پارامترهای ایستگاه مرجع (Reference Station Parameters)

اعضای بار داده یک پیام نوع ۳ (پارامترهای ایستگاه مرجع) به شرح زیر است:

جدول ۲۰. پارامترهای ایستگاه مرجع

مختصات شامل موقعیت ایستگاه بر حسب متر با دو رقم اعشار، در مختصات زمین‌مرکز زمین‌ثابت (ECEF) است. این مقادیر معمولاً به چارچوب مرجع WGS84 ارجاع داده می‌شوند، اما ممکن است در ایالات متحده به NAD83 (که اساساً برای همه به جز متخصصان ژئودزی با WGS84 یکسان است) یا چارچوب‌های مرجع دیگر در سایر نقاط جهان ارجاع داده شوند.

یک پیام مرجع نامعتبر با یک سرآیند نوع ۳ بدون فیلدهای بار داده نمایش داده می‌شود.

نمونه:

{"class":"RTCM2","type":3,
    "station_id":652,"zcount":1657.2,"seqnum":2,"length":4,"station_health":6,
    "x":3878620.92,"y":670281.40,"z":5002093.59
}

نوع ۴: مبدأ مختصاتی (Datum)

اعضای بار داده یک پیام نوع ۴ (مبدأ مختصاتی) به شرح زیر است:

جدول ۲۱. مبدأ مختصاتی (Datum)

مقادیر <dx> <dy> <dz> انحرافاتی برای تبدیل از مبدأ محلی به مبدأ GNSS یا برعکس هستند. این فیلدها اختیاری می‌باشند.

یک پیام مبدأ مختصاتی نامعتبر با یک سرآیند نوع ۴ بدون فیلدهای بار داده نمایش داده می‌شود.

نوع ۵: سلامت منظومه (Constellation Health)

یک یا چند مورد از این موارد پس از سرآیند برای پیام‌های نوع ۵ قرار می‌گیرند — یکی برای هر ماهواره.

قالب آن به شرح زیر است:

جدول ۲۲. سلامت منظومه

نوع ۶: تهی (Null)

این نوع صرفاً یک پیام تهی را نشان می‌دهد و فاقد فیلدهای بار داده است.

پیام ناشناخته (Unknown message)

این قالب برای نمایش کلمات پیام به صورت هگزادسیمال زمانی استفاده می‌شود که فیلد نوع پیام با هیچ‌یک از انواع شناخته‌شده مطابقت نداشته باشد.

قالب آن بدین شرح است:

جدول ۲۳. پیام ناشناخته

هر رشته در آرایه یک عبارت هگزادسیمال است که ۳۰ بیت اطلاعات را پس از بررسی توازن و وارون‌سازی نشان می‌دهد. دو بیت با ارزش‌تر باید نادیده گرفته شوند.

نوع ۷: تقویم نجومی بیکن رادیویی (Radio Beacon Almanac)

قالب آن بدین شرح است:

جدول ۲۴. تقویم نجومی بیکن رادیویی

نمونه:

{"class":"RTCM2","type":9,"station_id":268,"zcount":252.6,
        "seqnum":4,"length":5,"station_health":0,
        "satellites":[
            {"ident":13,"udre":0,"iod":3,"prc":-25.940,"rrc":0.066},
            {"ident":2,"udre":0,"iod":73,"prc":0.920,"rrc":-0.080},
            {"ident":8,"udre":0,"iod":22,"prc":23.820,"rrc":0.014}
]}

نوع ۱۳: پارامترهای فرستنده زمینی (Ground Transmitter Parameters)

اعضای بار داده یک پیام نوع ۱۳ (پارامترهای فرستنده زمینی) به شرح زیر است:

جدول ۲۵. پارامترهای فرستنده زمینی

این نوع پیام در RTCM 2.3 جایگزین پیام نوع ۳ (پارامترهای ایستگاه مرجع) شده است.

نوع ۱۴: زمان هفته GPS (GPS Time of Week)

اعضای بار داده یک پیام نوع ۱۴ (زمان هفته GPS) به شرح زیر است:

جدول ۲۶. زمان هفته GPS

نمونه:

{"class":"RTCM2","type":14,"station_id":652,"zcount":1657.2,
        "seqnum":3,"length":1,"station_health":6,"week":601,"hour":109,
        "leapsecs":15}

نوع ۱۶: پیام ویژه (Special Message)

جدول ۲۷. پیام ویژه

نوع ۳۱: داده‌های تصحیح (Correction data)

یک یا چند شیء ماهواره GLONASS پس از سرآیند برای پیام‌های نوع ۱ یا نوع ۹ قرار می‌گیرند. قالب آن بدین شرح است:

جدول ۲۸. شیء ماهواره

نمونه:

{"class":"RTCM2","type":31,"station_id":652,"zcount":1642.2,
    "seqnum":0,"length":14,"station_health":6,
    "satellites":[
        {"ident":5,"udre":0,"change":false,"tod":0,"prc":132.360,"rrc":0.000},
        {"ident":15,"udre":0,"change":false,"tod":0,"prc":134.840,"rrc":0.002},
        {"ident":14,"udre":0,"change":false,"tod":0,"prc":141.520,"rrc":0.000},
        {"ident":6,"udre":0,"change":false,"tod":0,"prc":127.000,"rrc":0.000},
        {"ident":21,"udre":0,"change":false,"tod":0,"prc":128.780,"rrc":0.000},
        {"ident":22,"udre":0,"change":false,"tod":0,"prc":125.260,"rrc":0.002},
        {"ident":20,"udre":0,"change":false,"tod":0,"prc":117.280,"rrc":-0.004},
        {"ident":16,"udre":0,"change":false,"tod":17,"prc":113.460,"rrc":0.018}
]}