解析rtcm32报文工具_RTCM32编解码中的一些概念及相关文献阅读
1. IODC和 IODE —— ?導航電文相關。iode/iodc是在GPS系統的ICD2中定義的參數,iode指星歷數據事件,iodc指星鐘數據事件。
IOD 是 issue of data ,數據齡期,理解為:數據可用的起始時間與終止時間之差值。齡期,
IODC是 issue of data clock 鐘數據期號,標準定義是:本組衛星鐘差參數的外推時間間隔,用本組衛星鐘差參數對應的參考時刻toc與計算鐘差參數所使用的最后一個觀測數據之差來表示。
IODE是 issue of data ephemeris 星歷數據期號,標準定義是:數據齡期參數,本組衛星星歷參數的外推時間間隔,用本組衛星星歷參數參考時刻toe與衛星定軌計算所使用的最后一個觀測數據時刻之差來表示。衛星星歷參數的參考時刻toe為整小時,衛星星歷參數有效時間為2小時。
aode/aodc是北斗系統ICD1中定義的參數
AODE(age of data ephemeris)星歷數據齡期的一部分數據,是星歷參數的外推時間間隔,即本時段星歷參數參考時刻與計算星歷參數所作測量的最后觀測時刻之差。
AODC實際上表示鐘改正參數的外推時間。外推時間越短,改正參數的精度越高。
Toc是衛星鐘參數的參考時刻,由導航電文給出,Toe是指從星期日子夜零點開始計算的參考時刻。tL是為計算這些參數時所用到的觀測資料中最后一次觀測值的觀測時間。(目前理解的tL是監測站的最后觀測時間而不是用戶,根據參考文獻⑧)
IODC和IODE分別是衛星鐘差參數、星歷的數據期號,IODC使用10位,范圍0~1023,IODE使用8位,(0~255),兩者低8位相同,數值上存在以下關系:IODC=IODE+256*i,i是整數。注入站每次對衛星注入多天的星歷,14-180天之間,這些星歷被分為許多小段,每段間隔2小時,每段星歷有自己的數據期號,數據期號是連續的,播發時按順序播發。用戶根據收到相鄰星歷的IODC、IODE是否連續,判斷星歷是否同一次注入。用IODC區別星歷比toc更可靠。有文獻將IODC、IODE直接表述為時鐘改正參數、星歷的外推時間間隔
歷書數據可以看做事衛星星歷參數的簡化子集。GPS所有衛星的歷書數據在導航電文的第4、5幀部分播發,用于計算任意時刻任意衛星的概略位置,每顆衛星的歷書只占用子幀的一頁。利用歷書數據,能夠為衛星信號的快速捕獲提供先驗信息,縮短定位時間。歷書有效齡期,歷書不包含攝動量改正。包含全部衛星的大概位置,用于衛星預報。
①參考導航電文的計算結果(最新數據)作為標定值,對比歷書的計算結果。影響歷書有效性的一個關鍵因素是仰角計算的準確性。齡期為12個月的歷書數據用于星座預報,仰角計算偏差會達到15°,選擇低仰角衛星則會出現錯誤預報。作者采用截止角遞增法選星,解決這一問題。(目前方法略顯粗糙,還有很大改善余地)。一個月的衛星位置誤差約為5km
②李正航教材:P65,衛星鐘參數的數據齡期AODC為:AODC=Toc-tL,共5個比特,是鐘差參數的外推時間間隔,為本時段鐘差參數參考時刻與計算鐘差參數所作測量的最后觀測時刻之差,在BDT整點更新。Toc是衛星鐘參數的參考時刻,導航電文給出。tL為計算參數時用的觀測資料的最后一次觀測值的觀測時間。
③《》P碼的捕獲:一般都是先捕獲C/A碼,然后根據導航電文中給出的有關信息(即Z計數,獲得觀測時刻在P碼中的位置),便可容易地捕獲P碼。P碼調制在L1、L2上,C/A碼調制在L1上。文章對比搜索P碼的方式。
④《GPS+P(Y)碼直接捕獲方法研究2005》文獻較老,不建議閱讀。
⑤《北斗高精度長弧歷書模型設計》作者實現了將GEO和IGSO衛星的90天自主運行周期的時間尺度,進行了擬合實驗,對于地球靜止軌道和傾斜地球同步軌道衛星,擬合精度提高20~30倍。可以用于星間鏈路(結合本文和2018-12-19日王帥師兄的例會報告,里面有循環的部分)。利用星間觀測和通信實現的自主導航是發展趨勢,星間鏈路采用時分工作模式,要求在每個短暫的時隙內,要求每條測量鏈路完成信號捕獲跟蹤和解調,由于星上資源有限,信號捕獲存在挑戰。目前星上與常規導航定位跟蹤衛星的區別是,星間鏈路每個時隙需要切換跟蹤不同衛星,高精度的歷書參數模型尤為重要。目前要求歷書精度優于10km(?為什么這么高)。歷書參數設計原則:利用盡量少的參數實現高精度的衛星位置擬合,通常千米量級的擬合精度能滿足信號捕獲的需求。(無論是廣播星歷還是歷書參數,參數只在擬合弧段內有效,若超過擬合弧段,衛星軌道位置精度會下降。(擬合弧段內的精度是多少?)參考⑥《北斗基本導航電文定義與使用方法》,未發現)?。
第二章起沒看懂
歷書擬合的討論:考慮延長歷書參數的使用期限時,需要先利用動力學方法對衛星軌道積分,然后再進行歷書擬合。
常規歷書擬合模型采用6個軌道根數和1個升交點赤經變化率作為待估計的位置參數。作者采用的是利用6個初始軌道根數和伯爾尼模型的5個太陽光壓參數來描述整個弧段軌道信息。
常規歷書擬合下,對于星間測量,歷書參數用于輔助搜星和信號捕獲的性能,主要受衛星位置誤差在觀測方向的投影的影響,最大影響為兩顆衛星的位置誤差之和;對于地面的導航定位用戶,主要取決于衛星位置誤差在用戶距離方向的投影即用戶距離誤差(URE)。普通意義上的URE是指利用導航衛星廣播的衛星星歷和鐘差計算的衛星位置誤差和鐘差誤差在用戶和衛星視線方向的投影,這里的URE是指廣播星歷擬合過程中產生的擬合位置誤差在用戶距離方向的投影,計算擬合URE的公式見文獻。GEO衛星擬合位置誤差約為200km,URE為40km,MEO衛星平均的擬合位置誤差約5km,故對于GEO衛星和IGSO衛星來說,常規模型擬合誤差過大,導致星間、星地輔助捕獲的計算時間大幅度增加。同理適用于衛星速度擬合。
新歷書模型長擬合精度分析,采用6個軌道根數和5個攝動參數,公式在第一章。將歷書期限從現有7天擴展至45天。輔助星間鏈路運行的長期歷書單次注入信息量減少約76%,減少接收機首次定位時間。增加了4個攝動參數,所以在下行導航電文中需要增加中等精度歷書的信息編排量。目前發布的北斗導航電文子幀3頁面類型4中具有47比特預留位,新增加的攝動參數可以在預留位中表達,從而實現不改變導航電文結構,有增加了下行導航電文中的歷書使用期限。GEO衛星存在頻度為1月的軌道機動,機動后,歷書參數將失效,因此無論是星間鏈路還是常規用戶,都需要額外獲取衛星的機動標識;若GEO衛星在自主運行期間沒有發生機動,則新歷書模型在有效期內都有效。
⑥《北斗基本導航電文定義與使用方法》較為詳細地給出Tgd參數和衛星鐘差參數的參考點。tgd的參考點是B3頻點發射鏈路時延之差。北斗系統的衛星鐘差和TGD參數必須一起使用,衛星鐘差參數齡期(IODC)超過2時(2為2小時),用戶可以降權使用。I支路(開放支路)用戶只能使用本支路播發的衛星鐘差與TGD參數。同時表4給出I支路播發的與GPS類似的電離層參數的8參數模型,但兩者采用的克羅不歇模型存在本質區別(具體見3.3節)。
衛星歷書與衛星星歷參數的參考時間toe為整小時不同,衛星歷書參數參考時間toa的接口量化單位為2的12次方,所以衛星歷書參數參考時間toa為4096的整倍數。當用戶沒有收到某顆衛星發播的衛星歷書參數時, 可以使用其他衛星發播的衛星歷書參數. 當用戶沒有收到所有衛星發播的衛星歷書參數時, 可以繼續使用上一次接收的衛星歷書參數, 但是精度會有所降低, 一組衛星歷書參數用戶最長可以使用 14 天。
⑦《顧及星歷數據齡期的北斗IGSO、MEO衛星空間信號精度分析》分析了不同數據齡期條件下兩類衛星空間信號精度。文章中給出了AODE(age of data ephemeris)星歷數據齡期的一部分數據,是星歷參數的外推時間間隔,即本時段星歷參數參考時刻與計算星歷參數所作測量的最后觀測時刻之差。GEO衛星星歷數據齡期,由于國內監測站一直可見。本文的數據齡期的意思為文獻⑧紅色字體的部分。對BDS不同類型的衛星的AODE變化趨勢進行了分析,計算了不同AODE條件下MEO衛星的URE結果。
⑧《BDS IODE字段制定方法研究_鄭洪艷》?表述:GPS、GLONASS和Galileo采用數據期卷IOD識別衛星星歷和鐘差參數。第二節給出差分電文的數據齡期字段,用于對星歷和鐘差參數組標識和識別。GPS IODC由兩位最高有效位和8位最低有效位構成。IODE長8bit,與IODC的8位最低有效位相同,當IODE與IODC最低8位不相等時,說明數據集發生變化,需進行數據采集。GPS IODE曲折與前6h不同,IODC需與前7d不同。從文獻圖1可以看到(不是連線!)GPS衛星的IODE和IODC相等,在7天內取值唯一。
BDS帶個電文中定義了數據齡期AOD而非數據期卷IOD,是衛星星歷和鐘差參數的外推時間間隔。其中,星歷數據齡期AODE是星歷參數的外推時間間隔,AODC是鐘差參數的外推時間間隔,兩者均在BDT整點更新,取值范圍在0~31。
根據下面的表述,刷新自己對數據齡期意思的理解:
原句:由于BDS的GEO衛星相對于地球靜止,可以保持與控制中心的持續通信,參考時刻與最后觀測時刻之差恒小于1h(特殊情況除外),表現為其AODE取值大部分時間為1。而由于目前BDS控制中心在全球分布不均勻,主要集中在中國大陸地區,因此IGSO和MEO衛星在逐漸靠近中國大陸地區時,參考時刻與最后觀測時刻之差減小,相應AODE取值變小,反之AODE取值增大,如圖5和圖6所示。(根據以上的推斷:可以認為AODE是監測站對衛星監測的最后觀刻)
文章第四節沒看懂:主要為提出3種計算BDS衛星星歷識別參數的方法。以后看。
⑨BDS和GPS星歷發布時間的不同(https://blog.csdn.net/dreamdgl/article/details/65448940):在BDS實時定位中,同一week下,播發的星歷參考時間toe的值總是小于等于當前觀測時間。在實時定位中,GPS播發的星歷,其參考時間toe總是大于等于當前觀測時間。即GPS總是超前預報星歷。
2.接收機相關
載波相位噪聲:dbc/hz 相關單位解讀:相位噪聲通常定義為在某一給定偏移頻率處的dBc/Hz值,其中,dBc是以dB為單位的該頻率處功率與總功率的比值。一個振蕩器在某一偏移頻率處的相位噪聲定義為在該頻率處1Hz帶寬內的信號功率與信號的總功率比值。負數越大越好。 例子參見:https://zhidao.baidu.com/question/139900275.html
3.RTCM
《一種基于RTCM2.3格式的北斗電文編解碼方法》丁藝偉 2015 RTCM2.3未定義北斗系統的差分GNSS數據。對GPS的RTCM電文格式進行了分析。基于RTCM2.3自定義北斗電文格式。與RTCM2.3電文格式一起看。電文類型59為參考站運營商自行制定的專用電文,前8個bit為識別碼。文章對59號電文進行預定義,用于播發北斗導航系統的電文信息,作為北斗偽距差分改正數報文。編解碼中,即使沒有對BDS進行定義,仍可以通過PRN號獲得衛星(類型,系統)。
《多系統GNSS實時數據質量分析及軟件實現》朱靜然 2015
總結
以上是生活随笔為你收集整理的解析rtcm32报文工具_RTCM32编解码中的一些概念及相关文献阅读的全部內容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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