admin管理员组文章数量:1531792
2024年5月17日发(作者：)
导航电文
GPS 卫星发送的导航电文是每秒50位的连续的数据流，每颗卫星都同时向地面发送以下信息：
系统时间、时钟校正值、自身精确的轨道数据、其他卫星的近似轨道信息、电离层模型参数和世界
协调时（UTC）数据等系统状态信息。
导航电文用于计算卫星当前的位置和信号传输的时间，从而使GPS接收机在接收导航电文后能确
定自身的位置。每个卫星独自将数据流调制成高频信号，数据传输时按逻辑分成不同的帧，每一帧有
1500位，传输时间需30秒。每一帧可分为五个子帧，每子帧有300位，传输时间为6秒。每25帧
构成一个主帧，传输一个完整的历书需要1个主帧，也就是需要12.5分钟。一个GPS接收机要实现其
功能至少要接收一个完整的历书。GPS卫星导航电文结构如下图所示：
xx星历
为了缩短卫星锁定时间，GPS接收机需利用历书、当地位置的时间来预报卫星运行状态。
历书与星历都是表示卫星运行的参数。历书包括全部卫星的大概位置，用于卫星预报；星历只是当
前接收机观测到的卫星的精确位置，用于定位。历书是从导航电文中提取的，每12.5分钟的导航电文
才能得到一组完整的历书。
下表是ICD-GPS-200规定的历书格式：
说明类型
xx号
健康状况
偏心率
1 / 8
轨道参考时间
轨道倾角short
short
float
long
float 字节2244
4单位
s
半周
升交点赤经变化率
长半轴的平方根
升交点赤经
近地点角距
参考时间的平近点角
卫星钟差改正
卫星钟漂改正
历书星期数
2 / 8
GPS星期数
GPS星期秒数
校验和float
double
double
double
double
float
float
short
short
long 242半周/s
半周
半周
半周
s
s/s
3 / 8
s
利用历书和当地的位置，我们可以计算出卫星的方位和高度角，由此可以计算出当地能观测到的卫
星和持续时间，即卫星高度角大于5°的出现时间。
GPS卫星星历参数包含在导航电文的第二和第三子帧中。从有效的星历中，我们可解得卫星的较
准确位置和速度，从而用于接收机定位和测速。GPS卫星历书每30秒重复一次，有效期为以星历参考
时间为中心的4小时内。
GPS卫星星历数据中各参数具体描述：
1、ID:
卫星序列号
2、Health:
卫星健康状况
3、Week:
GPS星期周数
4、Toe Time of Applic(s):
星历参考时间
5、IODE:
星历数据期号
6、Eccentricity:
4 / 8
卫星轨道偏心率
7、Orbital Inclination(rad):
Toe时的轨道倾角
8、Inclination rate (r/s)卫星轨道倾角变化率
9、Rate of Right Ascen(R/s):
升交点赤经变化率
10、轨道长半轴的平方根
11、Dn
12、Right Ascen at Toe(rad):
Toe时的升交点赤经
13、Argument of Perigee(rad):
轨道近地点角距
14、Mean Anom(rad):
Toe时的平近点角
15、Cuc(rad):
升交点角距余弦调和校正振幅
16、Cus(rad):
5 / 8
平均角速度校正值
升交点角距正弦调和校正振幅
17、Crc(m):
轨道半经余弦调和校正振幅
18、Crs(m):
轨道半经正弦调和校正振幅
19、Cic(rad):
轨道倾角余弦调和校正振幅
20、Cis(rad):
轨道倾角正弦调和校正振幅
星历格式解析
文件头说明：
文件头用于存放与整个文件有关的全局信息，如格式版本、创建日期、电离层参数以及GPS与UTC
间关系的参数和跳秒等。
在文件头中，每行不超过80个字符，第61-80列为该行记录的标签，用于说明相应行第1-60列
所表示的内容。
最后以“END OF HEADER”结束。
具体如下：
2NAVIGATION DATA RINEX VERSION / TYPE CCRINEXN V1.6.0 UX CDDIS 15-SEP-13
6 / 8
00:33PGM / RUN BY / DATE IGS BROADCAST EPHEMERIS FILE COMMENT
0.1211D-070.1490D-07 -0.5960D-07 -0.1192D-06ION ALPHA
0.9626D+050.8192D+05 -0.1966D+06 -0.3932D+06ION BETA
-0.3D-08-0.5760D-58 DELTA-UTC:
A0,A1,T,W16LEAP SECONDS END OF HEADER 数据记录格式说明
GPS：
1 139 14000.0 0.9535D-04 0.5798D-11 0.000000D+00PRN号,年,月,日,时,分,秒,卫星钟差(s),
卫星钟漂(s/s),卫星钟漂比率
0.D+02 0.0D+01 0.7061D-08-0.5D+01数据/星历发布时间对轨道半径正弦的校正值,平均角速
度的摄动修正量,参考时刻toe的平近点角
0.9774D-06 0.8358D-02 0.6556D-05 0.5D+04对纬度幅角余弦的校正值,卫星轨道的偏心率,对
纬度幅角正弦的校正值,卫星轨道长半径的平方
0.D+06 0.4616D-08 0.9251D+01-0.9400D-07星历的参考时刻toe,对倾角余弦的校正值,参考
时刻toe时升交点赤经,对倾角余弦的校正值
0.6930D+00 0.00D+03 0.1439D+00-0.9783D-08toe时刻的轨道倾角,对轨道半径余弦的校正
值,近地点角距,升交点经度变化率
0.5490D-09 0.D+01 0.D+04 0.000000D+00轨道倾角变化率,L2上的码,GPS周数，L2P码数据
标记
0.D+01 0.000000D+00 0.7154D-08 0.D+02卫星精度,卫星健康状态,TGD,IODC钟的数据龄期
7 / 8
0.D+06 0.000000D+00 0.000000D+00 0.000000D+00电文发送时刻,拟合区间（未知为零）,
备用,备用
GLONASS：
1 12510 150.0-0.4165D-03 0.000000D+00 0.D+02PRN号,年,月,日,时,分,秒,卫星钟差,卫星相
对频率偏差,电文帧时间
-0.3359D+04-0.3691D+01-0.4616D-09 0.000000D+00
卫星位置X 卫星速度X 卫星加速度X 卫星健康状态
0.3594D+04-0.5155D+01 0.4616D-09 0.D+01卫星位置Y 卫星速度Y 卫星加速度Y 卫星频
率数（1~24）
0.9258D+05-0.8D+00-0.3D-08 0.000000D+00卫星位置Z 卫星速度Z 卫星加速度Z 运行年
限信息
8 / 8
版权声明：本文标题：导航电文和星历 内容由热心网友自发贡献，该文观点仅代表作者本人， 转载请联系作者并注明出处：https://m.elefans.com/dongtai/1715955415a478704.html， 本站仅提供信息存储空间服务，不拥有所有权，不承担相关法律责任。如发现本站有涉嫌抄袭侵权/违法违规的内容，一经查实，本站将立刻删除。
发表评论