C语言将NMEA定位数据中的BL转换为标准BLH及XYZ

博主在前几年写的一个应用程序，用于将NMEA格式的定位数据中的LBH转换为度分秒

NMEA格式如下:
具体每个字段代表的意义可以参考：NMEA格式说明

0001:$GNGGA,055154.00,3954.7885315,N,11615.5569597,E,1,23,0.6,79.9761,M,-9.797,M,,*67
0002:$GNGGA,055155.00,3954.7885325,N,11615.5569457,E,1,23,0.6,80.1820,M,-9.797,M,,*6C
0003:$GNGGA,055156.00,3954.7885010,N,11615.5570199,E,1,23,0.6,80.2369,M,-9.797,M,,*60
0004:$GNGGA,055157.00,3954.7885304,N,11615.5569727,E,1,23,0.6,80.2149,M,-9.797,M,,*6C
0005:$GNGGA,055158.00,3954.7885056,N,11615.5570175,E,1,23,0.6,80.1064,M,-9.797,M,,*63
0006:$GNGGA,055159.00,3954.7885151,N,11615.5570588,E,1,23,0.6,79.9814,M,-9.797,M,,*63
0007:$GNGGA,055200.00,3954.7885596,N,11615.5570476,E,1,23,0.6,80.1273,M,-9.797,M,,*66
0008:$GNGGA,055201.00,3954.7885848,N,11615.5569074,E,1,23,0.6,79.9970,M,-9.797,M,,*61
0009:$GNGGA,055202.00,3954.7885776,N,11615.5569759,E,1,23,0.6,80.0179,M,-9.797,M,,*66
0010:$GNGGA,055203.00,3954.7885262,N,11615.5569545,E,1,23,0.6,80.1997,M,-9.797,M,,*61
0011:$GNGGA,055204.00,3954.7884971,N,11615.5569766,E,1,23,0.6,80.3279,M,-9.797,M,,*64
0012:$GNGGA,055205.00,3954.7885324,N,11615.5569465,E,1,23,0.6,80.2983,M,-9.797,M,,*61

转换后的格式如下：

5.865000  39.913119 116.259283	70.179100 -2167464.937004   4393389.585787   4070636.039359	23.000000 0.600000 
5.865278  39.913119 116.259282	70.385002 -2167464.988798   4393389.735866   4070636.171979	23.000000 0.600000 
5.865556  39.913119 116.259284	70.439903 -2167465.102553   4393389.727451   4070636.206401	23.000000 0.600000 
5.865833  39.913119 116.259283	70.417900 -2167465.034468   4393389.741472   4070636.193087	23.000000 0.600000 
5.866111  39.913119 116.259284	70.309402 -2167465.055153   4393389.639102   4070636.122795	23.000000 0.600000 
5.866389  39.913119 116.259284	70.184402 -2167465.065515   4393389.527080   4070636.042592	23.000000 0.600000 
5.877778  39.913119 116.259284	70.330299 -2167465.100665   4393389.634403   4070636.136330	23.000000 0.600000 
5.866944  39.913119 116.259282	70.200005 -2167464.877354   4393389.633332   4070636.052518	23.000000 0.600000 
5.867222  39.913119 116.259283	70.220901 -2167464.971909   4393389.604359   4070636.066138	23.000000 0.600000 
5.867500  39.913119 116.259283	70.402702 -2167465.006333   4393389.743064   4070636.182574	23.000000 0.600000 
5.867778  39.913119 116.259283	70.530907 -2167465.078037   4393389.817222   4070636.264960	23.000000 0.600000 
5.868056  39.913119 116.259282	70.501305 -2167465.029571   4393389.815933   4070636.245840	23.000000 0.600000 

格式说明如下：
第一列表示时间，单位是h
第二列~第四列表示大地坐标BLH，经纬度单位为度，大地高为m
第五列~第七列表示空间直角坐标XYZ，单位为m
第八列表示卫星数
第九列表示水平精度因子
源码如下：

/*32个数学函数中只有abs的数据类型是：”整型“，”int“。log10、logE中的10与E是在log的左下角位置。其余求弧度函数需要看清楚是不是指数。排列方式如下：函数名：函数功能参数介绍，返回值，说明。函数原型。abs: 求整型x的绝对值，返回计算结果。 int abs(int x);acos: 计算COS-1(x)的值，返回计算结果，x应在-1到1范围内。 double acos(double x);asin: 计算SIN-1(x)的值，返回计算结果，x应在-1到1范围内。 double asin(double x);atan: 计算TAN-1(x)的值，返回计算结果。  double atan(double x);atan2: 计算TAN-1/(x/y)的值，返回计算结果。 double atan2(double x,double y);cos: 计算COS(x)的值，返回计算结果，x的单位为弧度。 double cos(double x);cosh: 计算x的双曲余弦COSH(x)的值，返回计算结果。 double cosh(double x);exp: 求Ex的值，返回计算结果。 double exp(double x);fabs: 求x的绝对值，返回计算结果。 duoble fabs(fouble x);floor: 求出不大于x的最大整数，返回该整数的双精度实数。 double floor(double x);fmod: 求整除x/y的余数，返回该余数的双精度。 double fmod(double x,double y);frexp: 把双精度数val分解为数字部分(尾数)x和以2为底的指数n，即val=x*2n，n存放在eptr指向的变量中。返回数字部分x0.5<=x<1。 double frexp(double x, double *eptr);log: 求log e x，In x。返回计算结果。 double log(double x);log10: 求log10x。返回计算结果。 double log10(double x);modf: 把双精度数val分解为整数部分和小数部分，把整数部分存到iptr指向的单元。返回val的小数部分。 double modf(double val,double *iptr);pow: 计算Xy的值，返回计算结果。 double pow(double x,double *iprt);rand: 产生-90到32767间的随机整数。返回随机整数。 int rand(void);sin: 计算SINx的值。返回计算结果。x单位为弧度。 double sin(double x);sinh: 计算x的双曲正弦函数SINH(x)的值，返回计算结果。 double sinh(double x);sqrt: 计算根号x。返回计算结果。x应>=0。 double sqrt(double x);tan: 计算TAN(x)的值，返回计算结果。x单位为弧度。 double tan(double x);tanh: 计算x的双曲正切函数tanh(x)的值。返回计算结果。 double tanh(double x);*/#include 
#include 
#include 
#define n 1024//导入数据的最大行数
#define m 1024//输出数据的最大行数
#define a 6378137.00//WGS84长半轴  
#define e2 0.00669437999013//第一偏心率的平方
#define pi 3.1415926535898
/*大地坐标转换为ECEF公式（大地纬度⁡∅，大地经度λ）
x=(N+h)cos⁡∅cos⁡λ
y = (N + h)cos⁡∅ sin⁡λ
z = [N(1 - e ^ 2) + h]sin⁡∅
N=a/(1-e^2*sin∅^2)^1/2
*/
#pragma warning(disable:4996)
typedef struct {int mode, sig;double nsat;float  H, dth, dop;char bsig, lsig, hsig,flag;double B,time, L;}line_t;//原始数据导入的变量
typedef struct {int mode, sig;double nsat;float  H, dth, dop;char bsig, lsig, hsig, flag;double B1,Br, time1, L1,Lr, h, min, sec,dd,mm;double X, Y, Z;}out_t;//输出到结果文件的结果变量
typedef struct {int y;char b,c,d,e,f,g;}num_t;
int main(void)
{int i = 0,num=0,num1=0;//m是输出时行数line_t line[n];num_t nmr[1024];out_t output[m];FILE* fp,*out;errno_t err,arr;char filename[50],outfile[50];printf("请输入原始数据文件名:\n");scanf_s("%s",filename, 50);err=fopen_s(&fp,filename , "r");while (!feof(fp)){fscanf(fp,"%4d:%c%c%c%c%c%c,%lf,%lf,%c,%lf,%c,%d,%lf,%f,%f,%c,%f,%c,%s\n",&nmr[i].y, &nmr[i].b, &nmr[i].c, &nmr[i].d, &nmr[i].e, &nmr[i].f, &nmr[i].g,&line[i].time, &line[i].B, &line[i].bsig, &line[i].L, &line[i].lsig, &line[i].mode, &line[i].nsat ,&line[i].dop, &line[i].H, &line[i].hsig, &line[i].dth, &line[i].hsig, &line[i].flag);//printf("%s,%f,%f,%c,%f,%c,%d,%d,%f,%f,%c,%f,%c,%s\n", &line[i].sig, line[i].time, line[i].B, &line[i].bsig, line[i].L, &line[i].lsig, line[i].mode, &line[i].nsat ,line[i].dop, line[i].H, &line[i].hsig, line[i].dth, &line[i].hsig, &line[i].flag);i++;}/*以下为测试读取用处printf("i=%d\n",i);printf("k=%d\n", k);printf("纬度为：%.7f\n", line[1].B);printf("时间为：%09.2f\n", line[1].time);printf("纬度方向：%c\n", line[1].bsig);printf("精度为:%13.7f\n", line[1].L);printf("精度方向为：%c\n", line[1].lsig);printf("定位模式：%d\n", line[1].mode);printf("卫星数：%f\n", line[1].nsat);printf("结果为：%04d:%c%c%c%c%c%c,%09.2f,%.7f,%c,%13.7f,%c,%d,%f\n", nmr[431].y, nmr[431].b, nmr[431].c, nmr[431].d, nmr[431].e, nmr[431].f, nmr[431].g,line[431].time, line[431].B, line[431].bsig, line[431].L, line[431].lsig, line[431].mode, line[431].nsat);*/int k = i;printf("请输入输出数据文件名:\n");scanf_s("%s",outfile,50);arr = fopen_s(&out, outfile, "w");for (num = 0; num <k-1; num++){for ( i=num; i <k-1; i++){output[num].B1 = line[i].B+2;output[num].h = floor((line[i].time/10000));//printf("小时数为:%f\n", output[num].h);output[num].min = floor((line[i].time/10000- output[num].h)*100);output[num].sec = line[i].time - output[num].h * 10000 - output[num].min * 100;output[num].time1 = output[num].h + ((double)output[num].min) / 60 + (double)output[num].sec/3600;output[num].B1 = floor(line[i].B / 100) + (line[i].B - (floor(line[i].B / 100) * 100)) / 60;output[num].L1= floor(line[i].L / 100) + (line[i].L - (floor(line[i].L / 100) * 100)) / 60;output[num].H = line[i].H + line[i].dth;output[num].Br = output[num].B1 * (pi / 180);output[num].Lr= output[num].L1 * (pi / 180);double N =a/(sqrt(1 - e2*(pow(sin(output[num].Br),2))));output[num].X = (N+ output[num].H)*cos(output[num].Br)*cos(output[num].Lr);output[num].Y = (N + output[num].H) * cos(output[num].Br) * sin(output[num].Lr);output[num].Z = (N*(1-e2)+ output[num].H)* sin(output[num].Br);output[num].nsat = line[i].nsat;output[num].dop = line[i].dop;break;}}for (num1 = 0; num1 <k-1; num1++) {fprintf(out, "%0.6f  %.6f %.6f	%.6f %.6f   %.6f   %.6f	%.6f %.6f \n", output[num1].time1,output[num1].B1, output[num1].L1, output[num1].H, output[num1].X, output[num1].Y, output[num1].Z, output[num1].nsat, output[num1].dop);}puts("\n转换成功！\n");fclose(fp);fclose(out);return EXIT_SUCCESS;}

也可直接使用应用程序：
NMEA转换程序

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