导航电文和星历.docx

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1、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

2、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：卫星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：说明类型字节单位卫星号sho

3、rt2 健康状况short2 偏心率float4 轨道参考时间long4s轨道倾角float4半周升交点赤经变化率float4半周/s长半轴的平方根double8 升交点赤经double8半周近地点角距double8半周参考时间的平近点角double8半周卫星钟差改正float4s卫星钟漂改正float4s/s历书星期数short2 GPS星期数short2 GPS星期秒数long4s校验和 2 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

4、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:           

5、                       GPS星期周数4、ToeTimeofApplic(s):       星历参考时间5、IODE:                                   星历数据期号6、Eccentricity:                        卫星轨道偏心率7、OrbitalInclination(rad):       Toe时的轨道倾角 8、Inclinationrate(r/s)            卫星轨道倾角变化率9、Rateo

6、fRightAscen(R/s): 升交点赤经变化率 10、SQRT(A)(m^1/2):              轨道长半轴的平方根 11、Dn                                        平均角速度校正值12、RightAscenatToe(rad):   Toe时的升交点赤经13、ArgumentofPerigee(rad):轨道近地点角距14、MeanAnom(rad):               Toe时的平近点角 15、Cuc(rad):     

7、                        升交点角距余弦调和校正振幅16、Cus(rad):                             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

8、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“ENDOFHEADER”结束。具体如下：2NAVIGATIONDATARINEXVERSION/TYPECCRINEXNV1.