卫星星历

卫星星历
卫星星历

卫星星历

4.3.6.17 [GA] GPS历书{47}

struct GPSAlm {

+ u1 sv;

+ i2 wna;

+ i4 toa;

// 卫星PRN编号 [1-37] // 历书参考周数 [] // 历书参考周时 [秒] // 健康状态:

// 0..4 –卫星信号健康状态

// 5..7 –导航数据健康状态

+ u1 healthS;

u1 config; // 卫星健康状态,第5子帧25页 // 卫星配置,第4子帧25页

// 0..2 –卫星配置

// 3 –反欺骗标志

// 4..7 –保留

//===== 时钟数据 =====

+ f4 af1;

+ f4 af0; // 多项式系数 [s/s] // 多项式系数 [s] + u1 healthA;

//===== 星历数据 =====

//--- 开普勒轨道参数 ---

+ f4 rootA;

+ f4 ecc;

+ f4 m0; // 长半轴的平方根 [m^0.5] // 偏心率 [] // 在历元时刻的真近点角,在指定时间(历元)由近地点到卫

//星所在点的角度

+ f4 omega0; // 升交点赤经,从春分点到卫星轨道由南往北穿过赤道的

//那一点的角度

+ f4 argPer; // 近地点幅角,在轨道平面内升交点到近地点的角度 //--- 轨道参数校正 ---

+ f4 deli; // 倾角校正[半圆]

// 上升速度 [半圆/秒]

// 校验和 + f4 omegaDot; + u1 cs;

};

4.3.6.18 [GE] GPS星历{123}

struct GPSEphemeris {

+ u1 sv;

+ u4 tow;

// 卫星PRN编号 [1-37] // 周时 [秒] // 标志:

// 0 –曲线拟合间隔

// 1 – L2 P码的数据标志

// 2..3 – L2编码

// 4 –反欺骗标志 (从HOW获得)

// 5 –报警标志 (从HOW获得)

// 6 - '1' :表示在接收机复位或加电后,星历是从NVRAM //中获取的

// 7 –保留

//===== 时钟数据(子帧1)=====

+ i2 iodc;

+ i4 toc;

+ i1 ura;

// 时钟数据龄期[] //时钟数据参考时间 [秒] //用户测距精度[] //卫星健康状态 [] //周数 [] //群延迟微分估计 [秒] // 多项式系数 [s/(s^2)] // 多项式系数[s/s] // 多项式系数[s] + u1 flags; + u1 healthS; + i2 wn; + f4 tgd; + f4 af2; + f4 af1; + f4 af0;

//===== 星历数据 (子帧2和3) =====

+ i4 toe;

//星历参考时 [秒] //星历数据龄期 [] + i2 iode;

//--- 开普勒轨道参数 ---

+ f8 rootA;

+ f8 ecc;

+ f8 m0; // 长半轴的平方根 [m^0.5] // 偏心率 [] // 在历元时刻的真近点角,在指定时间(历元)由近地点

//到卫星所在点的角度

+ f8 omega0; //升交点赤经,从春分点到卫星轨道由南往北穿过赤道的那

//一点的角度

+ f8 inc0;

+ f8 argPer; //倾角,赤道平面与卫星轨道平面间的夹角 //近地点幅角,在轨道平面内升交点到近地点的角度 //--- 轨道参数校正 ---

+ f4 deln;

// 平均动差[semi-circle/s] // 赤经速度 [semi-circle/s] // 倾角速度[semi-circle/s] // 轨道半径余弦校正[m] // 轨道半径正弦校正[m] // 纬度幅角余弦校正[rad] // 纬度幅角正弦校正 [rad] // 倾角余弦校正 [rad] // 倾角余弦校正 [rad] // 校验和 + f4 omegaDot; + f4 incDot; + f4 crc; + f4 crs; + f4 cwc; + f4 cws; + f4 cic; + f4 cis; + u1 cs;

};

4.3.6.19 [NA] GLONASS历书{46}

struct GLOAlmanac {

+ u1 sv;

// 卫星编号 [1..24] [] // 卫星频道号 [-7..24] [] // 日期(从闰年起始的4年周期内) [] // 第一个升交点时间 [s] // 卫星健康状态:

// 0-‘1'代表健康, ‘0'–非健康

// 1..7- 保留

//===== 时钟数据 =====

+ f4 tauN;

+ f8 tauSys; // 星钟与GLONASS系统时间初步校正 [s] // GLONASS系统时与UTC(SU)时间的校正 [s] + i1 frqNum; + i2 dna; + f4 tlam; + u1 health;

//===== 星历数据 =====

+ f4 ecc;

// 参考时‘tlam'的偏心率[] // 参考时‘tlam'的升交点经度 // 参考时

‘tlam'的近地点角距 // 参考时‘tlam'的平均周期校正 [s/period]. // 周期变化速度 [s/period^2] // 参考时‘tlam'的倾角校正 // 校验和 + f4 lambda; + f4 argPer; + f4 delT; + f4 delTdt; + f4 deli; + u1 cs;

};

4.3.6.20 [NE] GLONASS星历

struct GLOEphemeris {

u1 sv; // 卫星编号 [1..24] []

// 卫星频道号 [-7..24] []

// 日期(从闰年起始的4年周期内)[]

// 当天内的数据帧起始时间 [s]

// 星历参考时[s]

// 卫星健康状况:

// 0 –星历的卫星健康状况: 1 –非健康, 0 –健康

// 1 –如果置位,表示时频参数‘tau'和‘gamma'可能出错,记住 // JNS 接收机能够完成几个“内部”数据的一致性检查,从而允许 // 对广播数据的错误检测

// 2 –如果置位,表示初始条件‘r[3]'和‘v[3]'可能出错

// 3 –从历书获得的卫星健康状况(字Cn):0–非健康,1–健康 // 4 –如果置位,表示历书中的卫星健康标志有效

// 5..7 –保留

//===== 星历数据 ======

+ u1 age; // 数据龄期(En) [days]

// 标志(详细介绍,见GLONASS ICD):

// 0..1 –字p1

// 2 –字p2

// 3 –字p3 + i1 frqNum; i2 dne; + i4 tk; + i4 tb; + u1 health; + u1 flags;

// 4..5 –字Bn中的低2位

// 6 –‘1' 表示旧的星历

// 7 –保留

+ f8 r[3];

+ f4 v[3];

+ f4 w[3]; // 卫星的PE-90坐标 [km] // 卫星的PE-90速度 [km/s] // 卫星由于受月球和太阳的引力影响,在PE-90中的加速度

// [km/s^2]

//===== 时钟数据 ======

+ f8 tauSys;

+ f4 tau; // GLONASS系统时间与UTC(SU)的校正,TUTC(SU) - TGLN [s] // GLONASS时间与卫星时钟的校正,TGLN - TSV [s]

// 卫星钟漂移速率 [s/s]

// 校验和 + f4 gamma; + u1 cs;

};

GPS广播星历计算卫星位置和速度

“GPS广播星历计算卫星位置和速度” 及“GPS伪距定位”计算试验 1.试验内容及上交成果 1.1 试验内容 应用C语言按预定格式(函数、输入输出变量之名称、类型)编写“GPS广播星历计算卫星位置和速度”函数SatPos_Vel( )、“GPS伪距定位”函数Positioning( )。将此两个函数组成文件F2.cpp,并包含于文件GPS_Positioning.cpp中。编译、连接并运行文件GPS_Positioning.cpp,逐一时刻读取广播星历(Ephemeris.dat)、观测时间及伪距、卫星号(Observation.dat)信息,计算WGS84坐标系中观测时刻相应的卫星位置、速度以及载体位置,结果保存于文件Position.dat中。 1.2 上交成果 磁盘文件F2.cpp、Position.dat,并存于“学号作者中文姓名”目录中。 2.函数说明 2.1 星历文件读取函数 void EFileReading(Efile) 功能:读取星历文件,给星历数据结构体Ephemeris赋值。 输入变量:EFile 字符串,文件名。 2.2 观测数据读取函数 int ObsReading(fp_Obs,Time,Rho,Mark) 功能:从文件Observation.dat中读取某一时刻的伪距、卫星号。读取成功函数值返回“1”,失败返回“-1”(读错,或至文件尾)。 输入变量:fp_Obs 文件指针; 输出变量:Time double,时间(秒); Rho double[12],伪距(米); Mark int[12],卫星号,“-1”表示此通道无卫星、无伪距。 2.3 最小二乘估计函数 int LeastSquareEstimation(Y,A,P,m,n, X) 功能:最小二乘方法求解观测方程Y=AX+ε,其中观测值方差阵的逆阵为P(也称为权阵),得未知参数X。成功返回“1”,失败返回“-1”(亏秩)。 输入变量:Y double[m],观测方程自由项(米); A double[m×n],系数阵(无量纲),按第1行第1、2……n元素,

GPS测量的主要误差来源及其影响(精)

第五章 GPS卫星定位系统误差来源及影响 第五章GPS卫星定位系统误差来源及影响了解卫星星历误差,卫星钟差及相对论效应。理解接收机钟误差,相位中心位臵误差的产生与消减方法。掌握电离层折射误差、对流层折射误差、多路径误差的产生与消减方法。 第五章GPS卫星定位系统误差来源及影响第一节GPS定位的误差概述 第二节与卫星有关的误差 第三节卫星信号传播误差 第四节接收设备误差 第五节卫星几何图形强度3 第一节GPS定位的误差概述4 第二节与卫星有关的误差 一、卫星星历误差二、卫星钟差 三、相对论效应 GPS卫星的发射 第二节与卫星有关的误差 一、卫星星历误差 1.星历来源 2.星历误差对定位的影响 3.减弱星历误差影响的途径 GPS卫星工作星座 第二节与卫星有关的误差 1.星历来源 卫星星历误差 某一瞬间的卫星位臵,是由卫星星历提供的,卫星星历误差就是卫星位臵的确定误差。 星历误差来源 其大小主要取决于卫星跟踪站的数量及空间分布、观测值的数量及精度、轨道计算时所用的轨道模型及定轨软件的完善程度。 第二节与卫星有关的误差 1.星历来源 星历 (1)广播星历 (2)实测星历广播星历根据美国GPS控制中心跟踪站的观测数据进行外推,通过GPS卫星发播的一种预报星历。

实测星历根据实测资料进行拟合处理而直接得出的星历。 7 第二节与卫星有关的误差 2.星历误差对定位的影响单点定位 星历误差的径向分量作为等价测距误差进入平差计算,配赋到星站坐标和接收机钟差改正数中去,具体配赋方式则与卫星的几何图形有关。 8 第二节与卫星有关的误差 2.星历误差对定位的影响 相对定位 利用两站的同步观测资料进行相对定位时,由于星历误差对两站的影响具有很强的相关性,所以在求坐标差时,共同的影响可自行消去,从而获得高精度的相对坐标。 第二节与卫星有关的误差 2.星历误差对定位的影响 根据一次观测的结果,可以导出星历误差对定位影响的估算式为: ——基线长; db ——卫星星历误差所引起的基线误差;p ——卫星至测站的距离;ds ——星历误差; ds ——卫星星历的相对误差。 第二节与卫星有关的误差 3.减弱星历误差影响的途径 (1)建立自己的GPS卫星跟踪网独立定轨 (2)相对定位 (3)轨道松弛法 9 第二节与卫星有关的误差 二、卫星钟的钟误差卫星钟采用的是GPS 时,但尽管GPS卫星均设有高精度的原子钟(铷钟和铯钟),它们与理想的GPS时之间仍存在着难以避免的频率偏差或频率漂移,也包含钟的随机误差。这些偏差总量在1ms以内,由此引起的等效距离可达300km。 11 第二节与卫星有关的误差 二、卫星钟的钟误差卫星钟差的改正

GPS定位误差分析及处理

GPS定位误差分析及处理 摘要:本文将对影响GPS定位的主要误差源进行分析和讨论,研究它们的性质、大小及对定位所产生的影响,并介绍消除和削弱这些误差影响的方法和措施。 关键词:GPS误差源处理措施 GPS即全球定位系统(Global Positioning System)。简单地说,这是一个由覆盖全球的24颗卫星组成的卫星系统。GPS定位测量中出现的各种误差按其产生源可分为3大部分:GPS信号的自身误差即与卫星有关的误差;GPS信号的传播误差;GPS接收机的误差。 一、GPS信号的自身误差和SA,AS影响 1.1轨道误差即卫星星历误差。有关部门提供一定精度的卫星轨道,以广播星历形式发播给用户使用,从而已知观测瞬间所观测卫星的位置,因而卫星轨道误差与星历误差是一个含义。卫星星历误差又等效为伪距误差即由卫星星历所给出的卫星位置与卫星的实际位置之差。星历误差的大小主要取决于卫星定轨站的数量及其地理分布,观测值的数量及精度,定轨时所用的数学力学模型和定轨软件的完善程度以及与星历的外推时间间隔等,由于卫星轨道受地球和日、月引力场、太阳光压、潮汐等摄动力及大气阻力的影响,而其中有的是随机影响,而不能精密确定,使卫星轨道产生误差。 1.2美国的SA技术与AS影响。SA技术是选择可用性(Selective? ?Availability)的简称,它是由两种技术使用户的定位精度降低,即δ(dither)技术和ε(epsilon)技术。δ技术是人为地施加周期为几分钟的呈随机特征的高频抖动信号,使GPS卫星频率10.23MHz加以改变,最后导致定位产生干扰误差,ε技术是降低卫星星历精度,呈无规则的随机变化,使得卫星的真实位置增加了人为的误差。控制网的静态GPS测量是利用载波相位测量,一般是由一个点设为已知点与一个待定点位同步观测GPS卫星,取得载波相位观测值,从而得出待定点位的坐标或两点间的坐标值,称为基线测量,短基线测量可以消除SA影响。动态测量解决SA影响的途径是实时差分定位(称Real-time? DGPS),即在已知坐标点上布设基准点,通过基准站取得误差校正值,通过数据链实时传给导航定位的移动站,从而消除SA影响及两站的各种共同的误差,提高了移动站的导航定位精度。AS技术(Anti-Spoofing)叫反电子欺骗技术,其目的是为了在和平时期保护其P码,不让非授权用户使用;战时防止敌方对精密导航定位作用的P码进行电子干扰。AS技术使得用C/A码工作的用户无法再和P码相位测量联合解算进行双频电离层精密测距修正,实际降低了用户定位精度。 二、GPS信号的传输误差 2.1太阳光压对GPS卫星产生摄动加速度。太阳光压对卫星产生的摄动影响卫星的轨道,它是精密定轨的最主要误差源。太阳光压对卫星产生的摄动加速度

事后精密星历和钟差下载指南

武汉苍穹数码仪器有限公司 文件名称:事后精密星历和钟差下载指南文件编号:KQ/GL-XS-06 制定部门:市场部 版本版次:A1 发行日期:2010年11月01日 核准 审核制订

文件修订记录表 版本修订理由与内容摘要编写/修改日期负责人A1 初版

事后精密星历和钟差下载指南 首先,在Caravel PP中新建工程,导入数据后在“精密星历”栏中点选“自动下载精密星历和钟差”,然后点击“自动获取流动站时间”,即得到数据采集的日期(如下图所示,日期为2006年12月14日)。 使用“工具→时间转换”,输入“GPS系统时间”点击右侧“系统时间设置”,即获得日期对应的GPS周以及该日期是星期几(如下图所示,GPS周为1405,且为星期四)

事后精密星历文件的命名规则为:igs wwww d.sp3,精密卫星钟差则为:igs wwww d.clk,其中:igs表示事后精密星历的类型(精密星历包括IGS(事后精密星历)、IGR(快速精密星历)、IGU(预报精密星历)三种),wwww 表示GPS周;d表示星期几(0表示星期日,1~6表示星期一至星期六)。如上述日期对应的文件名为:igs14054.sp3。 由于IGS服务目前以对中国大陆地区用户关闭,所以Caravel PP软件中“自动下载精密星历和钟差”功能就暂时无法实现,然而我们仍然可以使用其他方法下载事后精密星历: 方法一:ftp://https://www.360docs.net/doc/147559700.html,/pub/products/ 按照GPS周(1405)查找对应目录,点击进入:

在页面查找igs14054.sp3.Z,igs14054.clk.Z(均为.Z格式的压缩文件): 点击下载,解压即得到2006年12月14日对应的事后精密星历、钟差文件igs14054.sp3和igs14054.clk。

GPS主要误差源及补偿方法

GPS主要误差源及补偿方法 学院:电子信息工程 专业年级:自动化1306 姓名:熊宇豪 学号:13212054 时间:2016年04月11日 小组:熊峰、熊宇豪、张丹 GPS主要误差源及补偿方法 摘要 GPS测量误差按其生产源可分3大部分:与卫星有关的误差,包括卫星时钟误差、卫星星历误差和相对论效应误差;与信号传播有关的误差,包括电离层折射误差、对流层折射误差和多路径效应误差;与接收机有关的误差,主要包括接收机时钟误差、接收机位置误差、接收机天线相位中心位置误差。 关键词:GPS,误差源。 一、GPS观测中的误差分类 1)与卫星有关的误差:卫星时钟误差、卫星星历误差、相对论效应误差; 2)与信号传播有关的误差:电离层折射误差、对流层折射误差、多路径效应误差; 3)与接收机有关的误差:接收机时钟误差、接收机位置误差、接收机天线相位中心位置误差。 另外在进行高精度GPS测量定位时(进行地球动力学等方面的研究),通常还应该考虑与地球整体运动有关的误差,如地球自转和地球潮汐的影响等。按误差的性质进行区分,上述各种误差有的属于系统误差、有的属于偶然误差。例如,卫星星历误差、卫星时钟误差、接收机时钟误差和大气折射误差等都属于系统误差,而多路径效应误差等是属于偶然误差。其中系统误差比偶然误差无论是从误差本身的大小或是其对测量定位结果影响程度来讲都要大得多,所以说系统误差应该是进行GPS 测量定位时的主要误差源。 二、消除或消弱上述误差影响的基本方法和措施

1.建立误差改正模型对观测值进行改正,误差改正模型通常有理论模型、经验模型和综合模型。理论模型是通过对误差产生的原因、性质及其对测量定位影响的规律进行研究和分析,并从理论上进行严格的推导而建立起来的误差改正模型。经验模型则是通过对大量的观测数据进行统计分析和研究,并经过拟合而建立起来的误差改正模型。而综合模型则是综合以上两种方法建立起来的误差改正模型。 2.选择较好的硬件和良好的观测条件,在GPS测量定位中,有的误差是无法利用误差改正模型进行改正的。例如,多路径效应误差的影响是比较复杂的,这与观测站周围的环境有很大的关系。要削弱多路径效应误差的影响,一是选择功能完善的接收机天线;二是在选择GPS点位时远离信号源和反射物。 3.利用同步观测的方法,并对相应的同步观测值求差分,研究和分析误差对观测值或平差结果的影响情况,制定合理的观测方案和采取有效的数据处理方法。通过对相应的观测值求差分来消除或削弱一些误差的影响。 4.引入相应的参数,在GPS测量定位中。将某些参数设为未知参数,而将卫星提供的参数值作为未知参数的初始值。在数据处理中与其他未知参数一起进行解算,从而达到削弱误差的影响,提高测量定位结果精度的目的。 三、各种误差对导航和测量定位的影响以及消除措施 3.1与卫星有关的误差 与卫星有关的误差包括卫星时钟误差、卫星星历误差和相对论效应误差。 3.1.1卫星时钟误差 1.卫星时钟误差通常是指卫星时钟的时间读数与GPS标准时间之间的偏差。虽然在每颗GPS 卫星上都装备有原子钟(铯原子钟和铷原子钟),但是随着时间的积累,这些原子钟与GPS标准时间也会有难以避免的偏差和漂移。通常卫星时钟的偏差总量约在1ms以内(该项误差通常也称为物理同步误差),由此产生的等效距离误差可达300km左右。对于卫星时钟的这种偏差,GPS系统是利用地面监控系统对卫星时钟运行状态进行连续的监测而精确确定的,并以二阶多项式的形式予以表示,,a0为t0时刻卫星的钟差、a1为t0时刻钟速,a2为钟速的变化率,这些参数是由地面监控系统的主控站测定,并通过卫星的导航电文提供给用户使用。计算卫星时钟读数的改正数并加以改正,改正后通常能保证卫星时钟与GPS标准时间的同步误差在20ns以内(该项误差通常也称为数学同步误差),由此产生的等效距离误差不会超过6m。要想进一步削弱卫星时钟残差对测量定位的影响,可以在不同的观测站上对同一颗卫

精密星历介绍

GPS精密星历 目前,全球260多个lGS跟踪站中,我国占20多个,分布在武汉、拉萨、乌鲁木齐、昆明、上海等地,全球IGS网的GPS数据,由单台接收机交换(RINEX)格式生成的日观测和导航数据文件组成,其存储方式为ASCII码文本格式,内容包括观测值、导航星历信息、气象数据等。这些数据经UNIX压缩后传送到相应的数据中心。观测值文件包括从O0:O0:O0至23:59:59 GPS时段内所观测的数据。采样率都采用标准的30s。 RINEX格式命名规则为:ssssdddf.yyt。 其中:SSSS表示测站名; ddd表示年积日(从1月1日起算);f表示一天内的文件序号(时段号0,1等);YY表示年号,如98表示1998,00表示2000等;t表示文件类型,0表示观测值,N表示星历,M 表示气象数据,G表示GLONASS星历,H 表示同步卫星GPS载荷的导航电文。bjfs1230.040是一观测数据文件名,bjfs为站点代码(4字节),123为年积日,0为时段号,04代表2004年,O为文件性质码,代表观测文件。bjfs1230.04n为站点广播星历文件,性质码用n表示,其中auto1230.04n 为广播星历文件,是必须下载的文件。bjfs1230.04m 为气象数据文件,性质码用ITI表示。 IGS提供的重要信息不仅包括IGS跟踪站的观测值数据,还包括站点坐标、相应的框架、历元和站移动速度等。IGS站坐标采用ITRF坐标。 IGS精密星历采用sp3格式,其存储方式为ASCII文本文件,内容包括表头信息以及文件体,文件体中每隔15 min给出1个卫星的位置,有时还给出卫星的速度。它的特点就是提供卫星精确的轨道位置。采样率为15分钟,实际解算中可以进行精密钟差的估计或内插,以提高其可使用的历元数。 1.命名规则 常用的sp3格式的命名规则为:tttwwwwd.sp3 其中:ttt表示精密星历的类型,包括IGS(事后精密星历)、IGR(快速精密星历)、IGU(预报精密星历)三种}wwww表示GPS周;d表示星期,0表示星期日,1~6表示星期一至星期六。文

GPS卫星定位误差来源.

GPS 卫星定位的误差来源分析 GPS是一个庞大的系统(由GPS卫星、用户和地面的监控站三部分组成 ,GPS 测量是通过地面接收设备接收卫星传送来的信息,计算同一时刻地面接收设备到多颗卫星之间的伪距离,采用空间距离后方交会方法,来确定地面点的三维坐标。误差的组成也很复杂:根据不同的研究方向和研究重点, 误差的分类各有不同。通常是按误差的性质将其分为系统误差和偶然误差两类;而从误差的来源又可以将其分为与GPS卫星有关的误差、与GPS卫星信号传播有关的误差和与GPS信号接收机有关的误差。此篇文章主要论述除钟差、电离层、对流层、多路径效应以外的GPS卫星定位的误差来源。在高精度的GPS测量中,还应注意到与地球整体运动有关的地球潮汐、负荷潮及相对论效应等影响。 1、与GPS卫星有关的误差 (1)卫星星历误差 由星历所给出的卫星在空间的位置与实际位置之差称为卫星星历误差。卫星星历分为广播星历和精密星历。广播星历是通过GPS卫星发送的一种预报星历。因为我们不能充分了解卫星上存在的各种摄动因素,所以预报星历钟存在较大的误差。精密星历是根据实测资料进行拟合处理而得出的。它需要在一些已知精密位置的点上跟踪卫星来计算观测瞬间的卫星真是位置,从而获得准确可靠的精密星历。 (2)相对论效应 相对论效应是由于卫星钟和接收机钟所处的状态(运动速度和重力位不同而引 起卫星钟和接收机钟之间产生相对钟误差的现象。在广义和狭义相对论的综合影响下,钟安放在卫星上比安放在地面上要快,为消除这一影响,一般将卫星钟的标准频率减小4.5×10-3Hz。 (3)美国的SA 政策和AS 政策

美国军方为限制非特许用户利用GPS 进行高精度定位, 采用了降低系统精度的政策: SA ( Select iv e Availability 政策和AS( Anti - Spoofing 政策。SA 政策即选择可用性技术, 通过ε( dither 和δ( epsilon 两种技术实现。ε技术是通过人为干扰卫星星历数据, 降低GPS 数据传播的轨道参数精度, 从而达到降低利用C / A码进行实时单点定位精度的目的; δ技术则是对GPS 卫星的基准信号人为地引入一个高频抖动信号, 使GPS 卫星频率10. 23 MHz 加以改变, 导致定位产生干扰误差。采取上述措施后未经授权的用户使用全球定位系统的定位精度被降低为平面位±100 m, 高程±156 m, 速度±0. 3 m/ s, 时间±340ns。上述误差置信度为95% 。美国政府已宣布于2005 年5 月1 日子夜取消SA 政策。AS 政策即反电子欺骗技术, 其目的是为了在和平时期保护其P 码, 战时防止敌方对精密导航定位作用的P 码进行电子干扰。由于SA对每个卫星附加的偏差不同, 而且同一卫星的不同时段偏差的值也不同, 因此SA 偏差对测量结果的影响很大。 2、与GPS卫星信号传播有关的误差 (1)周跳 接收机由于某种原因( 如卫星信号被挡住对卫星短时间失去跟踪, 致使相位变化无法测出,称为失周或失锁,也称为周跳产生周跳的原因有:卫星信号被天线附近的地形地物短时间遮挡;多路径误差、电离层活动加剧、对流层延迟影响;动态测量时, 由于载体运动速度太快或天线倾斜使信号丢失;GPS 接收机质量不佳等。(2)太阳光压 太阳光压对GPS 卫星产生摄动加速度。太阳光压对卫星产生摄动以影响卫星的轨道, 它是精密定位的主要误差源。目前太阳光压改正模型有: 标准光压模型、多项式光压模型和ROCK4 光压摄动模型。

gps导航卫星星历及历书参数意义

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short 2 健康状况short 2 偏心率float 4 轨道参考时间long 4 s 轨道倾角float 4 半周 升交点赤经变化率float 4 半周 /s 长半轴的平方根 doubl e 8 升交点赤经 doubl e 8 半周 近地点角距 doubl e 8 半周 参考时间的平近点角 doubl e 8 半周 卫星钟差改正float 4 s 卫星钟漂改正float 4 s/s 历书星期数short 2

GPS星期数short 2 GPS星期秒数long 4 s 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: 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、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、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): 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

GPS卫星星历下载网址

稻草人 ..:稻草人也可以有自己的爱情吗?:.. 主页博客相册|个人档案 |好友 查看文章 GPS卫星星历下载网址 2009-03-31 03:05 GPS卫星星历下载网址 收藏里的GPS星历https://www.360docs.net/doc/147559700.html,/ftp/gps/almanacs/yuma/ 2007-05-31(下载地址变更) https://www.360docs.net/doc/147559700.html,/?pageName=gpsAlma nacs(2010-7-22 添加新变更的下载地址) 今天才发现这个连接不管用了,哎,yuma下载不到,宝音图很生气,后果很严重!生气归生气,完了还得想办法去弄重要的星历文件来整星历预报。百度搜索不到,Google E文索我又看不懂,用中文又搜索不到。拨丝去茧,https://www.360docs.net/doc/147559700.html,网站还在,只能打开E文硬着头皮看,哎,她认识我我不认识她呀。哎,功夫一般都不会负有心人的,终于看到“GPS Almanacs”(现在已经变为Almanacs,greation 2010-7-22注)字样,就是它了,GPS星历。再点开一看,有Current Almanac - YUMA Format (.alm),我虽然看不懂长不垃圾的单词,但是.alm却为我所熟悉。感动感动,我怎么这么聪明!!!哈哈哈。。。。。。。。。。。。。。

好了,大家记住了,星历下载的网址:

https://www.360docs.net/doc/147559700.html,/gps/almanacs.htm(地址改变如下:) 好了,大家记住了,星历下载的网址: https://www.360docs.net/doc/147559700.html,/?pageName=gpsAlmanacs(星历下载的网址,2010-7-26) 一切皆可变,总之网站地址https://www.360docs.net/doc/147559700.html,一般不会变,登入网站人工查找也是一个很好的方法。 类别:正在开讲 | 浏览(1903) | 评论 (6) 上一篇:泰戈尔:世界上最遥远的距离下一篇:卫星星历 最近读者: 登 录 后, 您 就 出 现 在 这 里。 rzlijia n southjs b sanly 飞儿 Jox21SnoWhjZ m

卫星星历残存误差对差分GPS精度影响的分析_庄铭杰

[收稿日期]2000-07-10[作者简介]庄铭杰(1964-),男,讲师,从事GPS 、雷达、电波传播和移动通信技术研究. [文章编号]1007-7405(2000)04-0065-05 卫星星历残存误差对差分GPS 精度影响的分析 庄铭杰 (集美大学计算机与通信系,福建厦门361021) [摘要]对经差分GPS 修正后的卫星星历之残存误差,随用户与基准台之间距离变化进行理 论研究和分析,所得到结果将有助于用户确定高精度DGPS 的服务范围. [关键词]差分GPS;卫星星历误差;残存误差;折合高度 [中图分类号]U 666.134[文献标识码]A 0 引言 卫星导航定位系统是现有导航体制中精度最高且使用最方便的,但由于用户对定位精度的要求越来越高,如今提高定位精度最有效的办法是差分GPS (DGPS),由于DGPS 精度随着用户与差分基准台的服务距离的增大而下降,因此,了解差分精度随距离变化的关系,对于用户了解自己的定位精度和差分站的选址,合理分布及建设都很有帮助. 用卫星系统定位的用户其误差来源一般有两大类:非公共误差,如接收机通道偏差,内部各种干扰和噪声,多路径效应等;另一类是公共误差,如卫星钟差,星历表误差,电离层和对流层延迟误差以及SA 误差等,其中卫星星历误差、电离层和对流层延迟误差又与用户和差分基准台之间的距离有关.可见,讨论DGPS 对用户服务精度还应考虑用户与基准台的距离才有实际意义.在DGPS 基准台覆盖区内从理论上讨论经过差分校正后的星历残存误差随用户离开服务站的距离的变化关系将是本文研究的问题. 1 差分校正后卫星星历残存误差 由于SA 和卫星轨道摄动以及卫星上的钟与GPS 时间并非精确同步,故GPS 信号中所给出的卫星位置无法与卫星的实际位置相一致.因此,实际卫星位置与GPS 信号发播的预报位置必存在一个距离误差d (如图1所示).在假设测量无误差和其他误差都消除的理想情况下,基准台测得到真卫星位置和预报卫星位置的距离分别为r 和r +v r ,同样用户测得到卫星上的距离分别为r c 和r c +v r c .因此,在差分服务时,基准台把对某颗卫星进行伪距测量时求得误差v r 发播给用户,用户用v r 校正其伪距测量值,必始终存在一个无法校正的残存误差D =v r -v r c [3~5],这个残余误差又以基准台、用户、预报卫星位置和实际卫星位置四点共面为最大.另外由于基准台对接收信息进行处理,传递修正信息和用户接收 第5卷 第4期 集美大学学报(自然科学版)Vol.5 No.4 2000年12月Journal of Ji mei University(Natural Science)Dec.2000

GPS卫星预报星历的解码及卫星预报

GPS 卫星预报星历的解码及卫星预报 郑 ,王解光 (同济大学测量系,上海 200092) 摘要:本文对GPS 卫星播发的预报星历进行了分析,主要讲述GPS 接收机接收到的二进制预报星历 文件的详细格式,将其解码并生成R EN I X 210标准格式文件,利用解码获得的卫星轨道参数来计算GPS 卫星坐标,并进行卫星预报。 关键词:解码;预报星历;标准格式文件;轨道参数 中图分类号:P 22814 文献标识码:B Abstract :T h is paper analyzes the fo recasting ephem eris trans m itted by GPS 2satellites and describes and detailed fo r m at of the binary ephem eris docum ent received by GPS 2receivers .T he docum ent is then decoded into the standard fo r m at in R EN I X 210and the o rbit pa 2ram eters of satellites are obtained .T he calculati on of GPS 2satellites coo rdinates and satellites fo recasting are perfo r m ed w ith these pa 2ram eters . Key words :decoding ;fo recasting ephem eris ;o rbit param eters 1  前言 GPS 卫星播发的导航电文中包含广播星历(卫星星历)和预报星历(卫星历书)。广播星历可用于GPS 实时定位计 算,预报星历则用于在较长的时间周期内对GPS 卫星的位置进行预报。 为了能在GPS 卫星观测之前拟订观测计划,我们需要进行GPS 卫星的预报工作,从而可以比较确切地知道在所观测的地点及所观测的时间段中,GPS 接收机能够接收到的GPS 卫星的情况。要进行卫星预报,就需要将二进制的预报星历文 件解码得到卫星轨道参数,利用轨道参数计算出GPS 卫星的 空间坐标(W GS 84坐标系)。 2 导航电文及其格式 GPS 卫星的导航电文是二进制文件,按一定格式组成数 据帧,按帧向外播送。每一数据帧的长度为1500bit ,播送速度 为50bit s ,所以播送一帧电文的时间需要30秒。 每帧导航电文含有5个子帧,每个子帧分别含有10个字,每个字为30bit ,故每一子帧共含300bit ,其持续播发的时间为6秒(见图1)。 图1 导航电文格式 收稿日期:1999211212;修订日期:1999212227 作者简介:郑 (1977—),男(汉族),浙江嵊州人,同济大 学硕士研究生 3 预报星历的详细格式 所有GPS 卫星预报星历的参数都在导航电文每一数据帧的第4、5子帧中占据第三到第十个字,每个字30bit (其中包括奇偶检验位6bit )。预报星历中的参数如表1所示。 311 子帧5之第1~24页,子帧4之第2~5页及第7~ 10页,提供1~32号卫星的概略星历 卫星的概略星历包括参考时刻Toa 、开普勒轨道参数e 、

卫星星历计算和轨道参数计算编程实习(精)

专业:地图学与地理信息工程(印刷 班级:制本49—2 学号:3272009010 姓名:张连杰 时间:2012/9/21 一、概述 在C++6.0中建立基于单文档的MFC工程,利用简洁的界面方便地由卫星轨道根数计算卫星的实时位置和速度,并可以根据卫星的星历反求出卫星轨道根数。 二、目的 通过卫星编程实习,进一步加深理解和掌握卫星轨道参数的计算和卫星星历的计算方法,提高编程能力和实践能力。 三、功能 1、由卫星位置与速度求取卫星轨道参数; 2、由卫星轨道参数计算卫星星历。 四、编程环境及工具 Windows7环境,VC++6.0语言工具 五、计划与步骤 1.深入理解课本上的星历计算方法和轨道根数的求取方法,为编程实习打下算法基础; 2.学习vc++对话框的设计和编程,解决实习过程中的技术难题;

3.综合分析程序的实现过程,一步步编写代码实现。 六、程序异常处理 1.在进行角度转换时候出现的问题导致结果错误。计算三角函数时候先要把角度转换成弧度进行计算,最后输出结果的时候需要再把弧度转换回角度输出。 2.在计算omiga值得时候的错误。对计算出的omiga值要进行象限的判断,如果不符合条件要加或减一个周期pi(因为是反正弦函数。 七、原创声明 本课程设计报告及相应的软件程序的全部内容均为本人独立完成。其间,只有程序中的中间参量计算值曾与同学共同讨论。特此声明。 八、程序中的关键步骤和代码 1、建立基于单文档的名字为TrackParameter的MFC工程。 2、在资源视图里面增加一个对话框改属性ID为IDD_DIALOG1,在新的对话框IDD_DIALOG1上面添加控件按钮,并建立新的类CsatelliteDlg. 3、在菜单栏里面添加菜单实习一,并添加命令响应函数OnMenuitem32771(,在该函数中编写代码 CsatelliteDlg dlg; dlg.DoModal(; 这样执行时候调出对话框satelliteDlg. 4.在对话框satelliteDlg中的OK按钮的消息响应函数中添加相关赋值和公式计算代码。 5.按照以上步骤设计实习二。

SP3精密星历标准产品第3号说明

The National Geodetic Survey Standard GPS Format SP3 Paul R. Spofford National Geodetic Survey National Ocean Service, NOAA Silver Spring, MD 20910-3282, USA and Benjamin W. Remondi, PhD P.O. Box 37 Dickerson, Maryland 20842, USA INTRODUCTION Why do we need standardized orbit formats? Standard orbit formats provide many advantages, the most obvious being orbit exchange. ASCII and binary formats both satisfy this function, but ASCII does it with greater generality because binary formats are computer operating system dependent. The NGS standard GPS orbit format SP1 was introduced in Remondi (1985). After a few years of use, it was realized that enhancements would eventually be required. The "orbit type," the coordinate system, and the GPS week associated with the first epoch of the ephemeris file were added in a manner that did not impact the formats and existing software. A more serious omission of the initial NGS orbit format was the satellite clock corrections. This omission reflected an earlier belief that all geodetic applications could be accomplished in differential mode. Today we realize that standard formats serve a wider community and include those who find it inconvenient to operate in a differential mode. A user can operate in single-receiver or navigation mode based on the broadcast message. However, the user can get more accurate (post-processed) results if the precise orbital data and the associated satellite clock corrections, which were determined

IGS精密星历说明

IGS精密星历 IGS精密星历采用sp3格式,其存储方式为ASCII文本文件,内容包括表头信息以及文件体,文件体中每隔15 min给出1个卫星的位置,有时还给出卫星的速度。它的特点就是提供卫星精确的轨道位置。采样率为15分钟,实际解算中可以进行精密钟差的估计或内插,以提高其可使用的历元数。 1.命名规则 常用的sp3格式的命名规则为:tttwwwwd.sp3 其中:ttt表示精密星历的类型,包括IGS(事后精密星历)、IGR(快速精密星历)、IGU(预报精密星历)三种;wwww表示GPS周;d表示星期,0表示星期日,1~6表示星期一至星期六。文件名如:igs12901.sp3,其中igs为计算单位名,1290为GPS周,1为星期一。以igr开头的星历文件为快速精密星历文件,以igu 开头的星历文件为超快速精密星历文件。三种精密星历文件的时延、精度、历元间隔等各不相同,在实际工作中,根据工程项目对时间及精度的要求,选取不同的sp3文件类型。 三种精密星历的有关指标: 2.电文格式

SP3格式数据文件第1行的格式说明

SP3格式数据文件第2行的格式说明 SP3格式数据文件第3行的格式说明

SP3格式数据文件第4行的格式说明 SP3格式数据文件第5~7行的格式说明 SP3格式数据文件第8行的格式说明 注:卫星的精度:1 表示“极佳”,99表示“不要使用”,0表示“未知”。SP3格式数据文件第9行的格式说明 SP3格式数据文件第10~12行的格式说明 同第8,9行类似一直到第85颗卫星的精度。 SP3格式数据文件第13~14行的格式说明:%c代表字符域;

浅谈GPS卫星定位的误差

龙源期刊网 https://www.360docs.net/doc/147559700.html, 浅谈GPS卫星定位的误差 作者:张磊杨少华姜京福 来源:《中国新技术新产品》2012年第06期 摘要:在使用GPS卫星定位测量工作中,虽然测量精度大大提高,但仍不可避免的有一定的误差,文章中作者对产生误差的原因进行分析研究得出一定的结论并提出相应的减小误差措施。 关键词:GPS卫星定位;产生误差;引起原因;对应措施 中图分类号:P207 文献标识码:A GPS是利用卫星的测时和测距进行导航,以构成全球定位系统。是目前世界上最先进、最完善的卫星导航系统与定位系统,它不仅具有不用通视自由设点、定位精度高、观测速度快、功能齐全、操作简便、全天候全球性作业、实时高精度,三维导航与定位能力,而且具有良好的抗干扰和保密性。 但是,不可避免的,GPS卫星定位测量仍然存在着测量误差,影响其定位精度因素分为以下四大类:与GPS卫星有关的因素、与传播路径有关的因素、与观测接收设备有关的因素以及其它因素。 1 与GPS卫星有关的因素 1.1 星历误差 在进行GPS定位时,计算在某时刻GPS卫星位置所需的卫星轨道参数是通过各种类型的星历提供的,但不论采用哪种类型的星历,所计算出的卫星位置都会与其真实位置有所差异,这就是所谓的星历误差。星历误差是GPS测量的重要误差来源。 消除星历误差的方法主要有:①建立卫星观测网独立定位法。这对于保证定位的可靠性和精度都是至关重要的措施。如果跟踪站的数量和分布选择得当,实测星历有可能达到10-7的精度,这对提高精密定位的精度将起着显著作用。②相对定位差分技术法。因为星历误差对相对不太远的两个测站的影响基本相同,采用接收机间的一次差分观测值可消除卫星星历误差的影响。③轨道松弛法。所谓轨道松弛法,就是在平差模型中引入表达卫星位置的附加参数,通 过平差求得测站位置和轨道改正数,从而改善轨道精度。不过这种方法不适合范围较小的测区,计算过程较复杂,不宜在作业单位普遍推广。 1.2 卫星钟差

English-基于GPS精密星历的数据解算

基于GPS精密星历的数据解算 DATA PROCESS BASED ON PRECISE EPHEMERIS OF GPS 摘要:一般的工程应用中GPS控制网通常采用的是广播星历进行数据解算,这对一些低等级的控制网,精度基本符合要求,但是若控制网的等级较高,工程的精度要求更为严格,利用广播星历就不容易使基线解算合格,精度也很难达到要求。利用IGS提供的精密星历对数据进行解算,不但可以使基线解算合格,还可以很大程度的提高数据解算的精度。通过对某实际工程GPS接收机采集到的静态数据进行误差来源分析、数据预处理,利用HGO软件进行基线解算并和加入精密星历后的基线解算结果进行对比分析,得出IGS精密星历在实际工程应用当中的作用和意义,为更好地完成国家建设提供保障。 关键词:GPS,IGS,精密星历,数据预处理,HGO Abstract:Broadcast ephemeris is usually used in data processing of GPS control network in general engineering application.For some low level control network, its accuracy met the basic requirements. But if the control network of the high accuracy, using the broadcast ephemeris is not easy to make the baseline qualified, and it can reach the precision is very difficult to meet the requirements.The precise ephemeris provided by IGS for data calculation, it can not only make the baseline qualified, but also can greatly improve the accuracy of data calculation.Through the static data collected for GPS receiver in a practical project. Do error analysis, data pre processing to the static date,and do the baseline solution using HGO software.Then compare with results that calculated using the precise ephemeris.The role and significance of precise ephemeris are obtained in practical engineering application, it provides guarantee for the national construction completed successfully. Keyword:GPS,IGS,precise ephemeris,HGO 1. 引言 GPS对工程测量带来的巨大贡献是目前其他工具和方法无法代替的,工程测量中常用的有:建立精密GPS工程控制网,利用GPS进行大型工程项目的实时动态监测,采用网络RTK技术进行地形图测量等。 在野外,视线良好、周围环境允许的情况下,可以选择GPS联测高等级控制点来做工程控制网的首级控制,因此最需要关注的问题是GPS在工程控制网中能达到什么程度的定位精度。而提高定位精度的方法有多种,可以使用优秀的数据解算软件,如美国麻省理工学

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