卫星导航星历参数定义.docx

周秒：周内秒计数（SOW）在北斗导航系统中，系统的时间基准为北斗时。BDT采用国际单位制秒为基本单位连续累计，不闰秒，起始历元为2006年1月1日协调世界时00时00分00秒，采用周和周内秒计数。即每周日北斗时0点0分0秒从零开始计数。整周计数（WN）北斗时的整周计数，以北斗时2006年1月1日。点0分0秒为起点，从零开始计数。卫星编号PRN在一个系统（GPS或BD）里，一颗卫星对应唯一的pm,也对应唯组伪随机码。GPS:2020-7,PRN为1-32,在轨卫星包括BLOeKIIA（淘汰）、IlR（Il颗）、IIR-M（7颗,5/7/12/15/17/29/31）,IIF（12颗）、H（I颗，4）GPSSBAS:标识为33-64（PRN为120T58,标识=PRN-87）GLONASS:可以使用65-96,在轨24颗（编号65-88）。Uragan-M（23颗），Uragan-Kl（1颗）日本QZSS卫星为193-199北斗：卫星号201-261（PRN+200）伽利略：卫星号301-336（PRN+300）IRNSS:卫星号901-918（PRN+900）iode/aode是表示星历相关状态的参数，iodc/aodc是表示星钟相关状态的参数。aode/aodc是北斗系统ICDl中定义的参数，位于bdsdl电文的第1子帧。其中aodc表示时钟数据龄期，共5比特，是钟差参数的外推时间时隔，即本时段钟差参数参考时刻与计算钟差参数所作测量的最后观测时刻之差。iode/iodc是在GPS系统的ICD2中定义的参数，iode指星历数据事件，iodc指星钟数据事件。GPS卫星时钟误差GPS卫星时钟误差（简称卫星钟差）是指GPS卫星时钟与GPS标准时间之间的差tr=FevClsinE其中F=学f是一个常数，=3.986005XIO14为引力常数，c=299792458为真空中的光速；e为卫星轨道的信心率；A为卫星凯道半长岫长度；EA为卫星偏近点角.e和4在卫星播发的卫星星历中都有，反可以根据星历参数计算出来，具体可参考GPS卫星位函解第文中的讲解.最后还需要说一下的是对于单身醺收机来说，还要考虑群波延迟修正因为前面说的二阶多项式模型是针对双频接收机的，若应用在单频的情况，典胚需要加上两个频率之间的校正项，即在GPS导航电文的第一7«中播发的群螃迟7；d.当然这个处理也可以放到电离层延时校正的时候理，比如RTKLIB中就是这样做的.可以参考电离层延时和DCB差分6偏差.对卫星钟差求号，可以得到卫星钟濠为：tf=÷2a/2（，J）+FeVEkcosEk其中Ek的值可以根据层历参数计算出来，可参考GPS卫星速度解算文中的讲解.平近点角平近点角（MeanArK）InaIy）在轨道力学中是轨道上的物体在辅助圆上相对于中心点的运行角度,在测量上不同于其他的近点角，平近点角与时间的关系是线性的。因为与时间是线性的关系，因此要计算在轨道上两点之间移动所需的时间是非常容易的。平均旋转角速度：过流体微团中的某一点做直角平分线的旋转角速度。轨道偏心率轨道偏心率，一般指天体运行轨道的偏心率，数学中一般称作离心率。对于二体问题来说，天体的运行轨道一般是规则的圆锥曲线，因此有一个偏心率。对于闭合轨道来说，通常偏心率、半长轴、轨道倾角、升交点黄经是几个比较重要的参数，获得了这几个参数通常就能确定天体的轨道。对于椭圆轨道，偏心率越大，轨道越平扁；偏心率越小，轨道越接近圆。在太阳系的大行星和卫星中，偏心率最大的是海卫二，达到了0.7512。轨道半长轴轨道半长轴是指人造卫星的轨道要素之一，表示着轨道的大小。当瞬时轨道为半圆时，半长轴是指长轴的一半；当轨道为圆时，半长轴则为其半径。参考时刻升交点赤经（rad）升交点赤经为卫星轨道的升交点与春分点之间的角距。所谓升交点为卫星由南向北运行时，与地球赤道面的交点。反之，轨道面与赤道面的另一个交点称为降交点。春分点为黄道面与赤道面在天球上的交点。选择合适的工作轨道的升交点赤经和倾角可以节省卫星寿命期间对推进剂的消耗，升交点赤经对地影时间也有重要影响。轨道倾角轨道倾角，是指参考平面和另一个平面或轴的方向之间的夹角。轴倾斜的表示法是行星的自转轴和通过行星的中心垂直于公转轨道平面的线之间所夹的角度。轨道倾角通常是指卫星轨道面与地球赤道面之间的夹角，它决定了轨道面与赤道面或与地轴之间的关系。近地点幅角近地点幅角是指轨道近地点与升交点之间对地心的张角。沿卫星运动方向从升交点量测到近地点，取值范围为0°-360°升交点赤经升交点赤经为卫星轨道的升交点与春分点之间的角距。所谓升交点为卫星由南向北运行时，与地球赤道面的交点。反之，轨道面与赤道面的另一个交点称为降交点。春分点为黄道面与赤道面在天球上的交点。选择合适的工作轨道的升交点赤经和倾角可以节省卫星寿命期间对推进剂的消耗，升交点赤经对地影时间也有重要影响。轨道倾角轨道倾角，是指参考平面和另一个平面或轴的方向之间的夹角。轴倾斜的表示法是行星的自转轴和通过行星的中心垂直于公转轨道平面的线之间所夹的角度。轨道倾角通常是指卫星轨道面与地球赤道面之间的夹角，它决定了轨道面与赤道面或与地轴之间的关系。升交点赤经升交点赤经为卫星轨道的升交点与春分点之间的角距。所谓升交点为卫星由南向北运行时，与地球赤道面的交点。反之，轨道面与赤道面的另一个交点称为降交点。春分点为黄道面与赤道面在天球上的交点。选择合适的工作轨道的升交点赤经和倾角可以节省卫星寿命期间对推进剂的消耗，升交点赤经对地影时间也有重要影响。群延迟群延迟是信号处理中的一个重要概念，在水声工程、无损探伤、振动分析、地震波检测声等诸多领域都有广泛应用。群延迟是信号通过被测器件的各正弦分量的振幅包络的时延，并且是各频率分量的函数，或指描述相位变化随着频率变化的快慢程度的量。伪距测量伪距测量(PSeUdo-rangemeasurement)是在用全球定位系统进行导航和定位时，用卫星发播的伪随机码与接收机复制码的相关技术，测定测站到卫星之间的、含有时钟误差和大气层折射延迟的距离的技术和方法。ECEF地心地固坐标系02ECEF：1)原点-地球几何中心(地球质心)；2)Z轴-地球平均自转极点(Cl0)；3)X轴-子午线与赤道交点；4)Y轴-右手系决定！电离层延迟误差电离层延迟误差(ionosphericdelayerror)亦称电离层折射误差(ionosphericrefractionerror),是由电离层效应引起的观测值误差。对流层延迟误差对流层延迟误差(troposphericdelayerror),亦称作对流层折射误差(troposphericrefractionerror),是电磁波信号在通过高度40kin以下未被电离的中性大气层时所产生的一种信号延迟误差。几何精度因子»9凌书数期2O11W3TV语JtS子(GwmtriCDilutionFMcisionfl»«DOP)是能SSC的盼9副I期.它心GPS坦WKHWm=同。卷M矢子.丽泵!参MSeWa火飘Kgt故又方方几与B子.丽LGgPmm国大,岭摄JBeEJi维的焦5加能耗M衣？)的阻例”tLPttGOCP5fi0W>j'.代表大364M关施*HWem砺刃漏CSQSL在空曲有不或区WES在不物弥639分花.GOCP是日/机用子联H.由姿次机HCni»2»十算工来的二回关系SSfiC.在2='GDCP溥案是由三次名MawWKE汁鼻土鼻切的3>0灯对4»馋比工5粒血&3.际X售IIeoGOOPR运用=Q是无壬躅骏三三2aC温寿"NtJ尤其缘聋个GNSSW为工隹转<CE.Ie驾境，S授余RGoo也大第矛盾可。用£；»螺.GDCP6«就常是虫号留蝴马Ka彩就有用叁aSNEGVe泗§谡差U*GDO%侬筲工年书旺口3元可一工碗GooHt是主导邺的万5计簿N",GOOPPOCP-MC的Tj习SX坛子EwOoP；HD8衿;切£子6TS;.VDOP*K'il2-?但度：TDOP-r3tt÷律加小.也说箔出.3鳌GOOP双中就每一个均可发LA.W它(理SB幻万鼻乳的.如6三成尹不独立.例H一个高的时其几可播子(TOOP)#2女E幻无田瓶一会等艺田坯用F至貂昂号的G8P不f有专吟CSX0下副吃.g;EE分有显的匚更引盼闰航GWBEQES自=T工0后B.直不丈Rl号.知苍若T基至我不受S线!也三号无WSIS区比如GDCP&上讦的WM,ftSC<X5.PDOP：位置精度因子(PositionDilutionofPrecision),直译为“精度强弱度”，通常翻译为“相对误差”。具体含义是：由于观测成果的好坏与被测量的人造卫星和接收仪间的几何形状有关且影响甚大，所以计算上述所引起的误差量称为精度的强弱度。天空中卫星分布程度越好，定位精度越高(数值越小精度越高)。PDOP表示三维位置定位精度与导航台几何配置关系的一个参数。在全球定位(GPS)系统中，等于用户位置的径向误差(1°)与用户到卫星的距离测量误差(1°)的比值。PCk)P取值范围为：0.5-99.9,为纬度、经度和高程等误差平方和的开根号值，所以PdOP的平方=Hdop的平方+Vdop的平方。在几何上，PDOP按由接收机和所能观测到的四颗卫星的连线所组成的锥状物的体积比例来平分1。对于好的定位而言，PDOP值小，例如3。比7大的值被认为是较差。因此，小的PDOP值与相隔较远的卫星相关。在GPS导航和定位中,我们使用几何精度因子(D0P,dilutionofprecision,也翻译为精度衰减因子)来衡量观测卫星的空间几何分布对定位精度的影响。DOP分为以下几种：PDOP(positiondilutionofprecision)三维位置精度因子：为纬度、经度和高程等误差平方和的开根号值TDOP(timedilutionofprecision)钟差精度因子：为接收仪内时表偏移误差值。HDOP(horizontaldilutionofprecision)水平分量精度因子：为纬度和经度等误差平方和的开根号值。VDOP(verticaldilutionofprecision)垂直分量精度因子DOP值的大小与GPS定位的误差成正比，DOP值越大，定位误差越大，定位的精度就低。PDoP则直接反映GPS卫星的分布情况，当PDOP较大时，表明空中的4颗GPS卫星几何分布不是太理想，他们构成的图形周长太短，定位精度就低，反之亦然。精度衰减因子(DOP)是位置质量的指示器。它是考虑每颗卫星相对于星座(几何位置)中其它卫星的位置来预计用该星座能得到的位置精度的计算结果。小的DOP值表示强的卫星几何位置和精度的较高概率。高的DOP值表示弱的卫星几何位置和精度的较低概率.一个GPS接收器可以在同一时间得到许多颗卫星定位信息，但在精密定位上，只要四颗卫星讯号即已足够了，一个好的接收器便可判断如何在这些卫星讯号当中去撷取较可靠的讯号来计算，如果接收器所选取的讯号当中，有二颗卫星距离甚近，二颗卫星讯号在角度较小的地方会有一个重叠的区域产生，随着距离愈近，此区域便愈大，影响精度的误差亦愈大。如果选取的卫星彼此相距有一段距离，则讯号相交之处便较为明确，误差当然就缩减了不少。HD0P2+VD0P2=PD0P2pdop2+tdop2=gdop2几何精度因子(GeometricDilutionPrecision,缩写为GDoP)是衡量定位精度的很重要的一个系数，它代表GPS测距误差造成的接收机与空间卫星间的距离矢量放大因子。实际表征参与定位解的从接收机至空间卫星的单位矢量所勾勒的形体体积与GDOP成反比，故又称为几何精度因子。方位角JflKE所示NWK至中飞,WlgJlGfiS于RE=fiW>NSS±.ES为r-25>.'BS8r.25zJK3育为d.从血型IJBgfgfCB(GKE未上W掖虹篁的召条至误)邪公2星的磁就虹星中的EI.eimi*Estc)拿出身融正i加为U方向.勿g).南应壮为川血 正底方用为E方1LtNOE WK的觌.幽锣5 N方I如失角的Z)Kh<2.卫星的仰角是卫星与观察者所在处的地平线之间的夹角。通常用它来描述卫星在某时刻经过观察者上方的位置，仰角为90°表示卫星在观察者正上方。因为仰角与地面观察者所处位置有关，所以对于地面上不同的观察者来说，观察同一个卫星的仰角是不同的，另外仰角还随着卫星在其轨道上的运动而不断变化。信噪比信噪比，SNR(signaltonoiseratio),就是卫星的信号强度，是对信号噪声的信号信息内容的测量。随着比例的减少，信号淹没在噪声中。信号质量随着信号水平的增强而改进(信号水平14优于信号水平8)。卫星在30暗牡湫偷1信号水平是从12到20O大于20的Ll值最好。如果星座中的卫星的Ll信号水平低于6,数据质量较差，低信号水平给出适合于导航而不适合于测量的位置。已知L2的SNR通常低于Ll的SNR。关注Ll的信号强度估定数据噪声。GPS卫星信号相对较弱。实际上，大多数情况下，不断出现的背景噪声高于GPS信号。当卫星的信号强度特别弱时，从这些观测值计算的位置往往是不精确的。