gps衛(wèi)星的導航電文和衛(wèi)星信號

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1、第四章GPS衛(wèi)星的導航電文和衛(wèi)星信號第一節(jié)GPS衛(wèi)星的導航電文第二節(jié)GPS衛(wèi)星信號第三節(jié)GPS衛(wèi)星位置的計算第四節(jié)GPS接收機基本工作原理GPS測量原理及應用第四章GPS衛(wèi)星的導航電文和衛(wèi)星信號第一節(jié)GPS衛(wèi)星的導航電文GPS衛(wèi)星的導航電文（簡稱衛(wèi)星電文又叫數(shù)據(jù)碼）：所謂導航電文，就是包含了有關衛(wèi)星的星歷、衛(wèi)星工作狀態(tài)、時間系統(tǒng)、衛(wèi)星鐘運行狀態(tài)、軌道攝動改正、大氣折射改正和由C/A碼捕獲碼等導航信息的數(shù)據(jù)碼(或D碼)。它分為預報星歷、和精密星歷。是用戶用來定位和導航的數(shù)據(jù)基礎。GPS測量原理及應用第四章GPS衛(wèi)星的導航電文和衛(wèi)星信號第一節(jié)GPS衛(wèi)星的導

2、航電文它的基本單位是長1500bit的一個主幀（如圖4-1所示），傳輸速率是50bit/s,30秒鐘傳送完畢一個主幀。一個主幀包括5個子幀，第1、2、3子幀每30秒鐘重復一次，內容每小時更新一次。第4、5子幀的全部信息則需要750秒鐘才能夠傳送完。即第4、5子幀是12.5分鐘播完一次，然后再重復之，其內容僅在衛(wèi)星注入新的導航數(shù)據(jù)后才得以更新。GPS測量原理及應用第四章GPS衛(wèi)星的導航電文和衛(wèi)星信號123451234567891030s6s0.02s0.6s25頁10個字30比特第一節(jié)GPS衛(wèi)星的導航電文GPS測量原理及應用第四章GPS衛(wèi)星的導航電文和衛(wèi)

3、星信號第一節(jié)GPS衛(wèi)星的導航電文一、遙測字(TLM—TelemetryWord)，位于各子幀的開頭，作為捕獲導航電文的前導。其中所含的同步信號為各子幀提供了—個同步的起點，使用戶便于解釋電文數(shù)據(jù)。1-8bit是同步碼（10001001）,為各子幀編碼脈沖提供一個同步起點,接收機將從該起點開始順序解譯電文;9-22bit為遙測電文,包括地面監(jiān)控系統(tǒng)注入數(shù)據(jù)時的狀態(tài)信息、診斷信息及其他信息；23和24bit是連接碼；25-30bit為奇偶檢查碼，它用于發(fā)現(xiàn)和糾正錯誤。GPS測量原理及應用第四章GPS衛(wèi)星的導航電文和衛(wèi)星信號第一節(jié)GPS衛(wèi)星的導航電文二、交接

4、字(HOW—HandOverWord），緊接著各子幀開頭的遙測字，主要幫助用戶從捕獲的C/A碼轉換到P碼的Z計數(shù)。所謂Z計數(shù)是從每星期六/星期日子夜零時起算的時間計數(shù)，它表示下一子幀開始瞬間的GPS時。但為了使用方便，Z計數(shù)一般表示為從每星期六/星期日子夜零時開始發(fā)播的子幀數(shù)。因為每一子幀播送延續(xù)的時間為6秒，所以，下一子幀開始的瞬時即為6xZ。通過交接字可以實時地了解觀測瞬時在P碼周期中所處的準確位置，以便迅速地捕獲P碼GPS測量原理及應用第四章GPS衛(wèi)星的導航電文和衛(wèi)星信號第一節(jié)GPS衛(wèi)星的導航電文三、第一數(shù)據(jù)塊：含有關于衛(wèi)星鐘改正參數(shù)及其數(shù)據(jù)齡期

5、、星期的周數(shù)編號以及電離層改正參數(shù)和衛(wèi)星工作狀態(tài)等信息?，F(xiàn)對其中的主要內容介紹如下：1．時延差改正Tgd表示信號在衛(wèi)星內部的時延差（Tp1-Tp2），即P1碼與P2碼從產(chǎn)生到發(fā)出的時間差異。第7字碼的第17—24比特表示載波L1、L2的電離層時延差改正Tgd。當使用單頻接收機時，用Tgd改正所觀測的結果，以減小電離層效應影響提高定位精度；當采用雙頻接收機時，就不必要采用這個時延差改正。GPS測量原理及應用第四章GPS衛(wèi)星的導航電文和衛(wèi)星信號第一節(jié)GPS衛(wèi)星的導航電文2．數(shù)據(jù)齡期AODC第3字碼的第23、和第24比特,以及第8字碼的第1—8比特，均表示衛(wèi)

6、星時鐘的數(shù)據(jù)齡期AODC。GPS試驗衛(wèi)星的AODC只占8個比特，而GPS工作衛(wèi)星卻擴展到了10個比特。A0DC是時鐘改正數(shù)的外推時間間隔，它向用戶指明對衛(wèi)星時鐘改正數(shù)的置信度，且知AODC＝toc-tl(4-1)式中:toc為第一數(shù)據(jù)塊的參考時刻，tl是計算時鐘參數(shù)所作測量的最后觀測時間。GPS測量原理及應用第四章GPS衛(wèi)星的導航電文和衛(wèi)星信號第一節(jié)GPS衛(wèi)星的導航電文3.星期序號WN。表示從1980年1月6日協(xié)調時零點起算的GPS時星期數(shù)。4.衛(wèi)星鐘改正參數(shù)：a0、a1、a2，分別表示該衛(wèi)星的鐘差、鐘速及鐘速的變化率。當已知這些參數(shù)后，便可按下式計算

7、任意時刻t的鐘改正數(shù)△t△t＝a0十a(chǎn)1(t—toc)十a(chǎn)2(t—toc)2(4-2)GPS測量原理及應用第四章GPS衛(wèi)星的導航電文和衛(wèi)星信號第一節(jié)GPS衛(wèi)星的導航電文四、第二數(shù)據(jù)塊包含在2、3兩個子幀，主要向用戶提供有關計算衛(wèi)星運行位置的信息。該數(shù)據(jù)塊一般稱為衛(wèi)星星歷，數(shù)據(jù)塊二提供了用戶利用GPS實時導航和定位的基本數(shù)據(jù)。（如圖4-2所示）GPS測量原理及應用第四章GPS衛(wèi)星的導航電文和衛(wèi)星信號第一節(jié)GPS衛(wèi)星的導航電文GPS測量原理及應用第四章GPS衛(wèi)星的導航電文和衛(wèi)星信號第一節(jié)GPS衛(wèi)星的導航電文衛(wèi)星的運行及其軌道的參數(shù)1.開普勒六參數(shù)：這6個參

8、數(shù)為：a1/2，e，i０，Ω0，ω，M0（其含義同3.4）。2.軌道攝動九參數(shù)這9個參數(shù)為：