GPS导航电文介绍
1. 定義
? ? ? GPS用戶接收機通過對接收到的衛星信號進行載波解調和偽碼解擴,得到50bps的數據碼,然后按照導航電文的格式可最終將數據碼編譯成導航電文。
? ? ? 衛星導航電文,又稱為數據碼(或D碼),是由導航衛星播放給用戶的描述導航衛星運動狀態參數的電文,包括系統時間、星歷、歷書、衛星時鐘的修正參數、導航衛星健康狀況和電離層延時模型參數等內容。導航電文的參數給用戶提供了時間信息,利用導航電文參數可以計算用戶的位置坐標和速度。是用戶用來定位和導航的數據基礎。
2. 導航電文格式
? ? ? 衛星將導航電文以幀與子幀的結構形式編排成數據流D(t)。如下圖所示,每顆衛星一幀接著一幀地發送導航電文,而在發送每幀電文時,衛星又以一子幀接著一子幀的形式進行。
每幀電文含有1500比特,播送速度50bit/s,每幀播送時間30s,依次由5個子幀組成。每個子幀共300比特,每個子幀分別含有10個字,每個字30比特,其最高位比特先被發送,而每一子幀中的每一字又均以6比特的奇偶檢驗碼結束。
GPS系統中,對導航電文5幀劃分成三個數據塊:第1子幀為第一數據塊,第2、3子幀為第二數據塊,第4、5子幀為第三數據塊。
2.1 第一數據塊
? ? ? 第一數據塊包括第1子幀中的第3字至第10字,它又常稱為時鐘數據塊。由一顆衛星播放的時鐘數據塊提供該衛星的時鐘校正參數和健康狀態等。包含如下內容:
- 星期數(WN):表示從1980年1月6日協調時零點起算的GPS周期數;
- 衛星測距精度 (URA):表示用戶所處位置所得到的定位精度值估算值,該數據是由GPS地面監控部分和空間星座部分引起的測距誤差大小的一個統計數;
- 衛星健康狀況:表示導航電文內容正常是否。當共計6比特的衛星健康狀態的最高位是0,則表示導航電文全部正常;
- 時鐘校正參數:用于計算任意時刻t的鐘校正數;
- 群波延時校正值():電離層延遲改正參數,該值只適合于單頻(L1或L2)接收機,而雙頻接收機則無需此項校正;
- 時鐘數據期號(IODC):用10比特表示的IODC是時鐘數據塊的“期刊號”,一個IODC值對應一套時鐘校正參數。
2.2 第二數據塊
? ? ? 衛星信號的第2子幀和第3子幀數據塊一起組成第二數據塊,它提供該衛星自身的星歷參數。該數據塊是導航電文的核心部分,GPS接收機根據這些參數可以進行實時的導航定位計算。
? ? ? 星歷的原意是一張用來精確描述衛星在各個時刻的空間位置和運行速度的大表格。包含的內容如下:
2.3 第三數據塊
? ? ? 第三數據塊由第4子幀和第5子幀的數據塊組成。每顆衛星播放的第三數據塊主要提供所有(自身和其他)衛星的歷書參數、電離層延時校正參數、GPS時間和UTC之間的關系以及衛星健康狀況等數據信息。與之前兩個數據塊不同,第三數據塊的內容并不是接收機在實現定位前所急需獲得的。
? ? ? 和星歷一樣,歷書的原意也是一張給出在不同時刻衛星位置的很大的表格,然而因為歷書的精度比星歷低,所以它又稱為概略星歷。內容如下:
總結
- 上一篇: 图说全球浏览器市场份额变迁史
- 下一篇: ps4绝地求生服务器维护,绝地求生官方更