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《導(dǎo)航電文和星歷.docx》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、導(dǎo)航電文GPS衛(wèi)星發(fā)送的導(dǎo)航電文是每秒50位的連續(xù)的數(shù)據(jù)流,每顆衛(wèi)星都同時(shí)向地面發(fā)送以下信息:系統(tǒng)時(shí)間、時(shí)鐘校正值、自身精確的軌道數(shù)據(jù)、其他衛(wèi)星的近似軌道信息、電離層模型參數(shù)和世界協(xié)調(diào)時(shí)(UTC)數(shù)據(jù)等系統(tǒng)狀態(tài)信息。導(dǎo)航電文用于計(jì)算衛(wèi)星當(dāng)前的位置和信號(hào)傳輸?shù)臅r(shí)間,從而使GPS接收機(jī)在接收導(dǎo)航電文后能確定自身的位置。每個(gè)衛(wèi)星獨(dú)自將數(shù)據(jù)流調(diào)制成高頻信號(hào),數(shù)據(jù)傳輸時(shí)按邏輯分成不同的幀,每一幀有1500位,傳輸時(shí)間需30秒。每一幀可分為五個(gè)子幀,每子幀有300位,傳輸時(shí)間為6秒。每25幀構(gòu)成一個(gè)主幀,傳輸
2、一個(gè)完整的歷書需要1個(gè)主幀,也就是需要12.5分鐘。一個(gè)GPS接收機(jī)要實(shí)現(xiàn)其功能至少要接收一個(gè)完整的歷書。GPS衛(wèi)星導(dǎo)航電文結(jié)構(gòu)如下圖所示:衛(wèi)星星歷為了縮短衛(wèi)星鎖定時(shí)間,GPS接收機(jī)需利用歷書、當(dāng)?shù)匚恢玫臅r(shí)間來預(yù)報(bào)衛(wèi)星運(yùn)行狀態(tài)。歷書與星歷都是表示衛(wèi)星運(yùn)行的參數(shù)。歷書包括全部衛(wèi)星的大概位置,用于衛(wèi)星預(yù)報(bào);星歷只是當(dāng)前接收機(jī)觀測(cè)到的衛(wèi)星的精確位置,用于定位。歷書是從導(dǎo)航電文中提取的,每12.5分鐘的導(dǎo)航電文才能得到一組完整的歷書。下表是ICD-GPS-200規(guī)定的歷書格式:說明類型字節(jié)單位衛(wèi)星號(hào)sho
3、rt2?健康狀況short2?偏心率float4?軌道參考時(shí)間long4s軌道傾角float4半周升交點(diǎn)赤經(jīng)變化率float4半周/s長(zhǎng)半軸的平方根double8?升交點(diǎn)赤經(jīng)double8半周近地點(diǎn)角距double8半周參考時(shí)間的平近點(diǎn)角double8半周衛(wèi)星鐘差改正float4s衛(wèi)星鐘漂改正float4s/s歷書星期數(shù)short2?GPS星期數(shù)short2?GPS星期秒數(shù)long4s校驗(yàn)和?2?利用歷書和當(dāng)?shù)氐奈恢?,我們可以?jì)算出衛(wèi)星的方位和高度角,由此可以計(jì)算出當(dāng)?shù)啬苡^測(cè)到的衛(wèi)星和持續(xù)時(shí)間,即
4、衛(wèi)星高度角大于5°的出現(xiàn)時(shí)間。GPS衛(wèi)星星歷參數(shù)包含在導(dǎo)航電文的第二和第三子幀中。從有效的星歷中,我們可解得衛(wèi)星的較準(zhǔn)確位置和速度,從而用于接收機(jī)定位和測(cè)速。GPS衛(wèi)星歷書每30秒重復(fù)一次,有效期為以星歷參考時(shí)間為中心的4小時(shí)內(nèi)。GPS衛(wèi)星星歷數(shù)據(jù)中各參數(shù)具體描述:?1、ID:?????????????????????????????????????????衛(wèi)星序列號(hào)2、Health:?????????????????????????????????衛(wèi)星健康狀況3、Week:???????????
5、???????????????????????GPS星期周數(shù)4、ToeTimeofApplic(s):???????星歷參考時(shí)間5、IODE:???????????????????????????????????星歷數(shù)據(jù)期號(hào)6、Eccentricity:????????????????????????衛(wèi)星軌道偏心率7、OrbitalInclination(rad):???????Toe時(shí)的軌道傾角?8、Inclinationrate(r/s)????????????衛(wèi)星軌道傾角變化率9、Rateo
6、fRightAscen(R/s):?升交點(diǎn)赤經(jīng)變化率?10、SQRT(A)(m^1/2):??????????????軌道長(zhǎng)半軸的平方根?11、Dn????????????????????????????????????????平均角速度校正值12、RightAscenatToe(rad):???Toe時(shí)的升交點(diǎn)赤經(jīng)13、ArgumentofPerigee(rad):軌道近地點(diǎn)角距14、MeanAnom(rad):???????????????Toe時(shí)的平近點(diǎn)角?15、Cuc(rad):?????
7、????????????????????????升交點(diǎn)角距余弦調(diào)和校正振幅16、Cus(rad):?????????????????????????????升交點(diǎn)角距正弦調(diào)和校正振幅17、Crc(m):????????????????????????????????軌道半經(jīng)余弦調(diào)和校正振幅18、Crs(m):????????????????????????????????軌道半經(jīng)正弦調(diào)和校正振幅19、Cic(rad):?????????????????????????????軌道傾角余弦調(diào)和校正振
8、幅20、Cis(rad):??????????????????????????????軌道傾角正弦調(diào)和校正振幅星歷格式解析文件頭說明:文件頭用于存放與整個(gè)文件有關(guān)的全局信息,如格式版本、創(chuàng)建日期、電離層參數(shù)以及GPS與UTC間關(guān)系的參數(shù)和跳秒等。在文件頭中,每行不超過80個(gè)字符,第61-80列為該行記錄的標(biāo)簽,用于說明相應(yīng)行第1-60列所表示的內(nèi)容。最后以“ENDOFHEADER”結(jié)束。具體如下:2NAVIGATIONDATARINEXVERSION/TYPECCRINEXNV1.