差分数据通信格式RTCM3.2解码算法研究
基于RTCM3.2标准的GNSS差分数据解码研究及算法实现
1RTCM3.2标准RTCM 104专业委员会的主要研究方向为差分全球导航卫星系统(DGNSS)，负责制修订差分GNSS 的系列标准。
目前最新的版本是2016年12月7日发布的“差分GNSS 服务第三版”(RTCM 10403.3,Differential GNSS Service Version3)。
RTCM 104标准协议是基于开放式系统互联标准模型(Open System Interconnection standard reference model,OSI)建立，包括应用层、表示层、传输层、数据链路层及物理层。
本文主要涉及RTCM 10403.2解码内容，主要针对的是传输层和表示层。
1.1传输层(Transport Layer)传输层定义了发送或接收RTCM-3数据的帧结构，一条完整的RTCM-3语句由以下几部分组成：一个固定长度的前导字、保留字、一个信息长度、一条可变长度的信息、一个24比特的周期冗余校验码，具体的帧结构如下表1所示：表1RTCM-3帧结构前导字保留字信息长度可变信息内容CRC 校验8比特110100116比特未定义-设置为00000010比特以字节为单位的信息长度可变长度0~1023字节24比特CRC-24Q校验1.2表示层(Presentation Layer)RTCM3.2增加了MSM(Multiple Signal Messages ，多信号电文组)电文组，用来取代RTCM-3现有的一些电文类型(如，MT1001-1004,MT1009-1012)，并提供了对BDS 、Gelileo 等越来越多的导航卫星系统以及未来可用信号的支持。
MSM 用更加通用的方式来表示GNSS 接收机观测信息，可以更加便捷地进行编码和解码，具有更好的灵活性和可扩展性。
1.2.1MSM 电文结构MSM 的电文结构由头信息、卫星数据以及信号数据三部分（如下表2所示）组成。
表2MSM 电文结构电文组成内容电文头卫星数据信号数据包括本条电文中所传输的所有卫星和信号信息包括所有卫星的基本信息（如粗略伪距等）包括所有信号的具体信息①卫星掩码(DF395,GNSS Satellite mask)表示本条电文中可用数据的卫星，它是一个64位的二进制bit 序列，其中，最高位对应ID 为1的卫星，最低位为对应ID 为64的卫星。
基于RTCM3.2标准的GNSS差分数据解码研究及算法实现
基于RTCM3.2标准的GNSS差分数据解码研究及算法实现作者：王民王解先来源：《中小企业管理与科技·上旬刊》2019年第04期【摘要】论主要研究了RTCM32通讯协议的传输层、表示层，以及MSM电文的结构、组成以及编码方式，设计了RTCM32语句的解码流程，实现了相关的软件算法，并用实际的数据验证了其正确性。
【Abstract】This paper mainly studies the transmission layer， presentation layer of RTCM32 communication protocol， and the structure， composition and coding mode of MSM message. And the decoding flow of RTCM32 statement is designed， the relevant software algorithm is realized，and its correctness is verified by actual data.【关键词】RTCM3.2标準；GNSS；差分数据解码【Keywords】 RTCM3.2 standard； GNSS； differential data decoding【中图分类号】TP393.08 【文献标志码】A 【文章编号】1673-1069（2019）04-0185-021 RTCM3.2 标准RTCM 104专业委员会的主要研究方向为差分全球导航卫星系统（DGNSS），负责制修订差分GNSS的系列标准。
目前最新的版本是2016年12月7日发布的“差分GNSS服务第三版”（RTCM 10403.3，Differential GNSS Service Version3）。
RTCM 104标准协议是基于开放式系统互联标准模型（Open System Interconnection standard reference model， OSI）建立，包括应用层、表示层、传输层、数据链路层及物理层。
华思测控 一体化监测机(GDM)使用说明书
华思测控一体化监测机(GDM)使用说明书华思（广州）测控科技有限公司Huasi(Guangzhou)Measurement Technology Co.,Ltd.电话传真邮编：511400网址：地址：广州市番禺区东环街番禺大道北537号番山创业中心2号楼2区805B目录一、产品介绍 (1)二、产品特点 (2)2.1阀值触发功能 (2)2.2云服务功能 (2)2.3低功耗设计 (2)2.4一体式设计 (2)三、规格参数 (3)四、GNSS监测机接口介绍 (5)五、配置界面介绍 (6)5.1位置选项 (6)5.2设备选项 (7)5.3设置选项 (9)六、云平台挂载设置 (14)6.1新建项目 (14)6.2挂载设备 (15)6.3添加测点 (17)6.4设备配置 (19)6.4.1命令交互 (19)6.4.2采集配置 (20)6.4.3解算配置 (24)6.5监控数据浏览 (28)6.5.1监测数据：监测数据 (28)6.5.2监测数据：过程线图 (29)6.5.3监测数据：角度数据 (30)6.5.4检测数据：GDM拍照 (30)七、联系我们........................................................................................................错误！未定义书签。
一体化GNSS监测机是华思测控基于GNSS高精度定位技术及低功耗高精度GNSS芯片，将MEMS传感器技术、窄带通信技术、嵌入式系统休眠唤醒技术融合，应用于野外地质灾害监测的普适型GNSS监测机。
该监测机针对地质灾害监测的特点，可自动切换工作模式，进一步降低监测站系统功耗，减少系统配置电池容量，进而降低整个监测系统的建设及运维成本。
图1-1GDM2.1阀值触发功能MEMS传感器技术与GNSS定位技术相结合，支持CORS虚拟基站及RTK，优化组合算法，剔除误报，支撑中长期预警与短临预警，动静态结合监测，支持动态调整监测频率，可实现高频动态厘米级监测，也可实现高精度静态毫米级监测。
中纬GPS操作步骤
1、架好仪器开机2、新建项目（坐标系选择WGS84坐标）3、主机卫星灯常亮黄色之后打开手薄软件点击仪器连接4、连接基准站5、点击基站设置（选择电台——电台类型选择内置电台——数据格式选择Geomax X——电台通道选择6）点击确定6、点击测量点（待语音提示获得导航解之后点击测存）7、点击设置（设置完成后会出现一个对话框点击确定，设置完成之后基站第一排第一个灯如果一秒闪一次则基站设置成功）8、连接移动站（移动站的数据格式和电台需要和基准站一样，连接成功后会提示出现固定解）9、点击项目——点击新建数据——点——输入已知点的坐标10、输入完已知点的坐标之后回到主菜单点击测量11、将输入的已知点用测量功能进行测量12、测量完已知点之后返回主菜单点击定义坐标系——点击一步法——点击确定——点击+号（点击+号之前如果有前一天的参数数据请先删除之前的参数数据）——点击黄色长方形按钮——选取坐标——点击保存（有几组控制点就重复几次这个操作）——点击计算（看一下残差）——点击结果（看尺度ppm不管正负小数点前面有两位数精度是最准确的）尺度ppm没有问题点击确定——输入输入坐标系名称——点击保存（点击保存后会出现一个对话框点击确定）——进入测量复测一下控制点核对一下——没有错误就可进行测量作业。
1、架好仪器开机2、新建项目（坐标系选择WGS84坐标）3、主机卫星灯常亮黄色之后打开手薄软件点击仪器连接4、连接基准站5、点击基站设置（选择电台——电台类型选择外置电台——数据格式选择Geomax X——波特率选择38400）点击确定6、点击测量点（待语音提示获得导航解之后点击测存）7、点击设置（设置完成后会出现一个对话框点击确定，设置完成之后电台TX灯如果一秒闪一次则基站设置成功，电台L灯亮则为低频率模式辐射距离近，H灯亮则为高频率模式辐射距离远）8、连接移动站（移动站的数据格式和电台需要和基准站一样，连接成功后会提示出现固定解）9、点击项目——点击新建数据——点——输入已知点的坐标10、输入完已知点的坐标之后回到主菜单点击测量11、将输入的已知点用测量功能进行测量12、测量完已知点之后返回主菜单点击定义坐标系——点击一步法——点击确定——点击+号（点击+号之前如果有前一天的参数数据请先删除之前的参数数据）——点击黄色长方形按钮——选取坐标——点击保存（有几组控制点就重复几次这个操作）——点击计算（看一下残差）——点击结果（看尺度ppm不管正负小数点前面有两位数精度是最准确的）尺度ppm没有问题点击确定——输入输入坐标系名称——点击保存（点击保存后会出现一个对话框点击确定）——进入测量复测一下控制点核对一下。
不同定位模式下北斗单基站CORS定位精度分析
历元个数
图3 RTD北方向误差序列图 Fig.3 RTD north error sequence diagram
S^)
赳 瞭 ^ 刽
图4 RTD高方向误差序列图 Fig・4 RTD high direction error sequence diagram
116
测绘与空间地理信息
2021 年
3.2实时载波相位差分定位精度分析 图5、图6、图7分别为单基站RTK定位东、北、高方
向误差序列图东方向定位误差均小于3 cm,最大误差为 2.98 cm,北方向最大误差为3.52 cm。高方向定位精度相 对于平面精度较差,最大定位误差达到了 7.2 cm。表1为 RTD/RTK定位RMS值统计，单基站北斗RTD可以达到 分米级精度,RTK可以达到厘米级精度。
图5 RTK东方向误差序列图 Fig・5 RTK east error sequence diagram
10 9
5 0 1 000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 9000 10000 历元个数
图1 BDS卫星观测数目 Fig・1 Number of BDS satellite observations
3.1实时伪距差分测试
图2、图3、图4分别为RTD定位模式东、北、高3个方 向的误差序列图,RTD模式的平面精度基本在1 m以内, 其中东方向定为最大误差为1.12 m,北方向最大误差为 1.08 m。在高程方向上，前400个历元震荡剧烈,且最大 误差达到了 3.5 m,但是在之后由于历元增加、迭代样本增 加，精度趋于稳定。
0引 言
连续运行参考系统（CORS系统），是一种功能多样的 综合服务类系统。CORS系统特点鲜明，应用广泛，极大 地提高了 GNSS系统的利用效率。CORS系统一般由基准 站、数据处理中心、数据传输链路三部分组成，可以不间 断地收集GNSS数据并实时向用户提供各类差分信息。 国内外诸多学者对单基站CORS应用性算法及可以应用 的领域进行了研究，陈长坤等对单基站CORS RTK测量 精度的自适应卡尔曼滤波算法的改善方法进行了研究， 滤波后的CORS RTK测量精度得到了一定成的提升［1］； 张贵豪等基于单基站CORS的手持机RTK精度进行了分 析研究［2］;石长伟等分析研究了单基站CORS在矿山测量 中的精度进行了分析［3］;廖建昌等对县级单基站CORS系 统的建立和应用进行了总结，对CORS系统建设和应用过 程的经验进行了分析［4］；周宾喜对贵州地区的单基站 CORS的关键技术进行了研究［5］；李珊珊对单基站CORS 系统分别从动态以及静态条件定位精度进行了分析研
DG PS中RTCM数据解码分析与RIN EX文件生成
DG PS中RTCM数据解码分析与RIN EX文件生成
张子林
【期刊名称】《现代测绘》
【年(卷),期】2016(039)006
【摘要】当前DGPS技术可便捷有效地提高GPS定位精度.DGPS数据在传输过程中通常采用RTCM数据格式.介绍了目前普遍采用的RTCM V3.0数据格式,提出一种RTCM V3.0数据解码的思路.由于解码过程中涉及多个关键问题,故对其进行详细分析,并通过编程最终实现数据解码.此外,为了便于后续GPS数据分析处理,在解码的基础上利用解码结果实现了GPS数据处理中最为常用的RINEX格式文件的生成,包括导航电文文件的生成以及观测数据文件的生成,为下一步数据处理提供了便捷.
【总页数】4页(P15-18)
【作者】张子林
【作者单位】惠州大亚湾经济技术开发区国土资源测绘所,广东惠州 516081【正文语种】中文
【中图分类】P218
【相关文献】
1.DGNSS 数据传输格式 RTCM3.2的介绍及解码研究 [J], 于晓东;吕志伟;王兵浩;于合理;闫建巧
2.RTCM数据采集及解码器设计与实现 [J], 胡辉;叶鑫华
3.基于RTCM3.2标准的GNSS差分数据解码研究及算法实现 [J], 王民;王解先
4.差分数据通信格式RTCM3.2解码算法研究 [J], 李珊珊;杨泳;徐开俊;吴佳益
5.DGPS RTCM数据格式简介及其解码算法实现 [J], 李思超;叶甜春;徐建华
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
DGNSS 数据传输格式 RTCM3.2的介绍及解码研究
DGNSS 数据传输格式 RTCM3.2的介绍及解码研究于晓东;吕志伟;王兵浩;于合理;闫建巧【摘要】传统的网络RTK中数据中心和流动站的数据传输一般采用RTCM SC‐104格式，而数据中心和参考站之间一般采用接收机厂商自定义的实时数据格式。
为了满足新一代网络RTK多系统，多信息类型的实时数据传输，RTCM 委员会专门推出了最新的 RTCM 10403.2数据格式。
本文详细介绍了最新版的 RTCM3.2电文特点，新增的MSM 电文，编、解码方式以及对BDS系统的支持。
给出了M SM电文组的解码流程，通过对实时数据进行解码实验，证明了算法的正确性和可靠性。
%The standard of RTCM SC‐104 has been widely used in transmitting the data between analysis center and mobilestations .However ,the traditional communication be‐tween analysis center and reference stations usually us e the self‐defining standard made by the GNSS receiver producer .The least version RTCM3.2 was made to support the DGNSS data transmission .This paper introduced the message type ,the added MSM ,the main infor‐mation packaged in the message ,and the part r elated to the BDS .A practical coding and de‐coding method of converting GNSS observation data between binary data was proposed .The method is proved to be correct and effective .【期刊名称】《全球定位系统》【年(卷),期】2015(000)003【总页数】5页(P37-41)【关键词】DGNSS;RTCM3.2;MSM;解码;北斗【作者】于晓东;吕志伟;王兵浩;于合理;闫建巧【作者单位】信息工程大学导航与空天目标工程学院，河南郑州450001;信息工程大学导航与空天目标工程学院，河南郑州450001;信息工程大学导航与空天目标工程学院，河南郑州450001;信息工程大学导航与空天目标工程学院，河南郑州450001;信息工程大学导航与空天目标工程学院，河南郑州450001【正文语种】中文【中图分类】P228.4随着我国北斗卫星导航系统(BDS)的发展、美国GPS的现代化、以及俄罗斯的GLONASS和欧盟的GALILEO的蓬勃发展,差分GNSS得到了越来越广泛的应用[1]。
RTCMRTCM格式说明
RTCMRTCM格式说明
RTCM格式：
RTCM2.X：只⽀持部分系统，进⾏单⼀功能的扩展，⽬前该格式使⽤的已经不多；
RTCM3.X：
RTCM3.0：表⽰从 RTCM2.X 向 RTCM3.X 进⾏过渡，⽬前使⽤的并不多；
RTCM3.2：使⽤的较多，为标准格式；
RTCM3.3：格式与 RTCM3.2 基本⼀致，在RTCM3.2基础上增加了北⽃星历、GA1-7星历、SBAS系统等；
RTCM数据格式
RTCM数据格式分为包头、有效数据、校验帧尾
包头：
前导码：以 D3 00开头；
保留位：保留位补0, 存在6个⼆进制位；
电⽂长度：电⽂的有效数据长度；
RTCM常⽤的电⽂类型：
观测值电⽂：单个卫星系统为1包电⽂，所以多系统的单个历元中会存在多条电⽂；
星历电⽂：单颗卫星的信息为1包电⽂，电⽂在有卫星信息更新的时候进⾏播发，不同的卫星系统星历更新的时间段不⼀样；
基站电⽂：基站坐标、基站天线信息、辅助信息等；
SSR电⽂：精密轨道、精密钟差；
Q1:RTCM数据丢历元
说明：丢历元往往指的是观测值电⽂不完整的情况，表现为丢历元；
表现1：单个历元存在多个星系统，其中⼀个星系统丢失都表现为这个历元的丢失（多星系统中，有标志位字段⽤来表⽰单个星历是否完成播发）；
表现2：其中⼀个星系统出错都会表现为这个历元的缺失；
Q2:差分数据不能识别
1.差分格式中，分为 MSM1-7，不同的格式中包含的数据量不⼀样，板卡不⼀，兼容性没做好的板卡会出现识别不正常的问题；
2.RTCM
3.3 格式中，不⽀持北⽃3代的定义（卫星号可通过预留位进⾏表⽰，但 B1C/B2A 通道未定义，所以不能兼容）；。
【doc】GPS差分RTCM数据实时编码解码算法及实现
GPS差分RTCM数据实时编码解码算法及实现GPS差分RTCM数据实时编码解码算法及实现李良张小超赵化平(中国农业机械化科学研究院,北京100083)E—mail:**************摘要就GPS差分f”l题中常用的RTCMSC一104格式的解码和编码方法进行了论述.针对目前Windows操作系统的广泛使用,以及控件技术编程的方便性,使用MSCOMM控件进行串口鳊程得到了广泛使用,文章对GPS的RTCM差分信号的相关处理及其实现算法的论述将基于该控件.关键词全球定位系统差分GPSRTCMMSCOMMVisualC++文章编号1002—8331一(2006)l1-0209—03文献标识码A中图分类号TP311:TP391 TheReal—timeArithmeticandRealizationofEncoding andDecodingofDGPS’SRTCMData LiLiangZhangXiaochaoZhaoHuaping (ChineseAcademyofAgriculturalMechanizationofSciences,Beijing1000 83)Abstract:ThispaperdiscussesthemethodofhowtoencodeanddecodetheRTCMSC-104datawhichisoftenusedinDGPS.NowWindowsSystemofMicrosoftisusedwidely,andtheActiveXt echnologyhasgreatlyimprovedthe convenienceofprogramming,therelativeprocessingandtherealizationofth earithmeticofthispaperwillbebasedon theMSCOMMActiveXcontro1.Keywords:GlobalPositionSystem(GPS),DifferentialGPS(DGPS).RTCM ,MSCOMM,VisualC++l引言GPs数据进行差分处理是提高GPS处理精度的有效途径,RTCM(美国海运事业无线电委员会)于1983年11月为全球推广应用差分GPS业务设立了SC一104专门委员会.以便论证_L}j于提供差分GPS业务的各种方法,并制定了各种数据格式标准.该标准格式经历了1985年11月的ver1.0,1990年1月的ver2.0,1994年1月的ver2.1以及2001年的ver2.3等多个版本.每一个版本在上一个版本的基础上对上一个版本进行丁升级和修改.早期文献介绍的内容多以DoS操作系统下的GPS差分信号处理为主.其过程相对复杂,已不符合当今发展的需要.本文就其相关算法实现问题进行了研究,该方法经过VisualC++6.0编写得到实现.2RTCMSC一104标准格式简介RTCMSC一1o4标准格式每一帧由可变长度的字码组成.每个字码长30bit,每帧字码长度为N+2,其中Ⅳ表示不同类型电文中的数据字码的个数.它随着电文类型的不同而不同.2表示两个头字码.头字码包含了适用于所有类型的电文,连续为8bit的引导字(01100110),6bit的帧识别,10bit的基准站识别,6bit的奇偶校验组成第一字码,13bit的修正Z计数,3bit的序号,5bit的帧长(N+2),3bit的基准站健康状况,6bit的奇偶校验组成第二字码.该标准格式类型共63个.最常用的是类型为1的电文(本文算法主要以此为例).用作伪距差分使用,F面就类型l的电文作出说明:电文1连续包含了观测到的每颗卫星的改正数,由lbit的比例因子,2bit的用户差分测距误差(UDRE),5bit的卫星ID号, 16bit的伪距改正数PRC(t0),8bit的距离变化率改正值PRC,以及8bit的数据发布日期组成,每颗卫星40bit.其中每隔24bit 有一6bit的奇偶校验位从而构成30bit的字码.由于每颗卫星40bit不是24的整数倍,故最后一字码需要0bit,8bit或16bit 的填充字来填充再加上6bit的奇偶校验构成30bit的字码.该填充字以…1’,”0”交替以免同引导字的同步码混淆.传输数据时.通常采用”6,8”格式的方式进行,接受数据中每8bit数据中仅低6bit是有效位.第7位为标志位”1”,第8位为空格”0”.由于GPS设备多数采用美国国家标准化研究所制定的ANSIX3.16和X3.15型标准接口.故连接到计算机标准串口RS一232上的时候需要进行”字节滚动”.上文中提到了6bit的奇偶校验位,奇偶校验规则为:首先获得上一电文中的最后两位d29star,d30star,然后依据d30star决定是否将目前需要进行奇偶校验的24bit有效数据取补,若d30star为1则124位取补码.为0则不变.根据得到的24位数据以及d29star和d30star.由表l给定的规则取得奇偶校验位的6bit数.其中最后两列为d29star和d3Ostar.其他为24bit数字,行为奇偶校验位的从高到低5~0bit,”‘号表示”异或”关系.奇偶校验的每一bit由后面的26bit相应有”‘号的部分进基金项目:国家863高技术研究发展计划资助项目(编号:2003AA209012.2003AA209040)作者简介:李良.男,硕士研究生,主要研究方向为GPS导航及无人机控制.~,d,til,男,研究员,主要研究方向为农业相关仪器及智能控制.赵化平,男,研究员.主要研究方向为机械自动化.计算机工程与应用2006.1l209行异或得到.表1奇偶校验规则表202122232429303MSCOMM控件简介MSCOMM控件是利用ActiveX技术开发的通用控件.使用它可以方便地开发串口相关程序.介绍它的文章比较多,故这里不多介绍.只就算法所需内容作些说明.通信过程采用常用的9600波特率,无奇偶校验,8位数据位,1位停止位,采用中断方式进行处理,当接受数据时便产生OnComm事件,下面的编码算法实现的程序便是在该事件中运行.4RTCMSC一104的编码解码算法上文给出了RTCMSC一10_4标准格式的各种规则,下面就电文数据的相关程序算法实现研究结果给出分析.4.1电文的编码算法分析编码首先假定已经拥有所有的数据.该过程比较简单,可以将编码过程针对电文头以及各种类型电文分别编写,首先依据表1的关系实现奇偶校验的函数charParity(int*Character),该函数的作用是利用上次的d29star和d30star以及目前的24个位判断是否取补码,得到新的d29star,d3Ostar并且组合成奇偶校验位返回.然后可实现由24个位的数组Character[24]得到包含奇偶校验位的数组缓冲区Buffer[51的函数voidSet—WordCode(int*Charactor,char*Buffer),该函数首先利用24个位和d3Ostar来判断是否取补,然后重组成4个8bit的数字,并利用上述奇偶校验函数得到奇偶校验位.处理电文头的过程即先利用所有的头信息得到两个24个位的数组Character[24】,Character1【24】,然后调用SetWordCode 两次得到两个缓冲区的数.处理电位数据内容的过程以电文一为例.先依据帧长建立一个24*Length的缓冲区,然后将所有的电文处理得到每位的信息放到该缓冲区中.未满的地方以填充字填充,接着依据帧长,依次每24个数调用SetWordCode从而可得5*Length个8bit一字符的缓冲区.我们将电文头和处理的电文数据内容得到的缓冲区组合在一起,放置到一V ARIANT变量的数巾便可以利用控件的方法进行串口数据的发送.4.2电文的解码算法分析解码是编码的逆过程,过程相对复杂,涉及到电文同步等内容,下面根据流程图进行讲解根据下面设计的主体算法涉及到的变量.我们需定义全局变量d29star,d3Ostar,标志Flag(初始化O),标志Flagl,数组Raw圆(初始化O),数组MsgButt[256](初始化0),RawNum(~始化0),Count(初始化0)以及电文内容相关变量preamble,ID, lrype,SeqNum,Length,HeMth,ZCount(某些变量可以作为局部变2102006.11计算机工程与应用eada8bild厶\::/…Y ePutthedatatothePmthedatatothelastofRaw[5】,thelastofRaw[5】,the restdatagoforwardrestdatagoforwardlJLoadWord(Raw[O】,:::一….Ra,,41】,Raw121,Raw[3】. Raw[41)Y eRawNum++lRawNum=O(/a-l1b>一l/f1..o—<—而::;,>一l…:Flag=1/二\\\Flag1=1,,-n对5-<.//0J1ProssesstheRaw, LoadWord(Raw[O】,andgetType.base Y esRaw[1】,Raw[2】,Raw[3】,Raw[4]),ID,S8.V ed30,Flagl=1. andgetthe1Count+=5ZCount,Sequence.Flag=O.Length,Health;Count=O.F1agl=0DeeodethelSavetheMsgBuffRawtotheMsgBuff【360]l一厂’T’..,图1解码算法主流程量,为简便起见将它们全部设为全局变量).首先,依据串口事件2(缓冲区有数据),从缓冲区取出一个8bit数据(用字符型变量指针说明).依据标志Flag为O,将新得到的数据放到Raw数组的最后一个,其它数字依次向前移动一个,然后执行函数Loadword(该函数的作用是提取数组的每一bit到某一全局数组中提取的过程需要依据d3Ostar来判断是否提取的过程取补,并保存新的d30star,提取时将获得数据的低位放到前面,高位放到后面,从而得到原始数据的正确顺序).将得到的每位数据进行重组,取前8位数据组合成一个数保存为preamble,判断是否为前导字102,不是则重复上述过程直到找到先导字,是则设标志位Flag为1.Flag1为1, 并且将剩下的数据处理得到电文类型Tvpe,基站ID;接着连续读数直到读了5个数为止(用RawNum来判断是否读完5个数. 如果读完则将RawNum置0),读完5个数后依Flagl标志(此时为1且Flag为1表示该读第二个字码了)处理第二字码得40.o02340.o02240.o02140.o0240.o01940.o01840.o017纬度蠹梧:}hlj,}1\}】一图2本身差分无处理过程到ZCount,Sequence,Length,Health,同时将标志Flagl设为0 (此时Flag为1),表示一帧的头已经处理完需要处理该帧的电文内容了;最后也是每次读完5个数后将数据保存到MsgBuff 中.此过程利用Count和帧长Length*5大小比较来判断是否已经完成了所有有效数据的读入,如果读完则进行数据电文的处理并将Flag置0.Count置0,以便再次重复下一帧的电文头的读取过程.处理数据类型1的算法相对简单,只做文字说明,实现的过程中.由于每颗卫星的有效数据共40bit,而处理一个字码只能得到24bit,故取最大公约数8,如果缓冲区MsgBuff数据未处理完,则从其中依次LoadWord5个数,从而得到24个数码位.然后外循环3次,内循环8次将数据依次保存到一维数组type1packet『401中,从而每次都能将得到的24个数码位处理完.然后在内循环后外循环内判断是否取满了40个数,若取满则进行数据的重组操作,这样就可以将缓冲区所有数据电文进行处理得到有效的数字.5实现及实验采用VisualC++6.0,我们编程实现了上述算法的解码和编码,并对编写的程序进行了测验.实验中,我们采用Novmel 公司的SS—IIBASE作为基站,SS—fI作为流动站,接收从基站串13二发送的差分RTCM格式数据,天线采用普通导航GPS 天线.对解码的结果与采用解码软件RTCM—WIN解码的结果进行对比实验,所得结果与RTCM解码结果一致.实时解码操作后,用所得的数据实时进行编码运算并把得到的编码发送至流动站接收机,实验结果和直接利用上述基站发送差分信号至流动站接收机进行差分计算所得结果对比如图2纬度__●___—___—.毒I挺II耠I砖IItL——\Ⅱ_ln×112围3经过算法实现的程序差分处理结果图2为直接采用差分端口连接获得的24h单点定位结果图(2oo5年5月25日20点23分开始),图3为经过SS—II BASE的差分端口实时解码后获得结果然后实时编码发送数据到流动站SS—II的差分接收端口得到的差分结果24h单点定位图(2005年5月24日15点10分开始).从图中可以看出,除去干扰因素产生的较大的跳跃以外,两者获得的精度一致,表明流动站接收到的差分信号得到了较好的精度.实验证实该算法实用可靠.6程序应用及结论经过上述算法程序的实现,加上其它相关处理程序,该算法可以应用于差分基站的设计,以及利用电脑进行实时数据的差分和监控等.我们利用SS—II型号的廉价OEM接收板经过相关的运算实现了价格低廉的GPS基准站,获得了较好的差分精度.取得了较好的应用效果.该算法在利用较为廉价的GPS接收板提高无人机控制中的自动导航精度,提高精准农业作业精细度,增强交通监控等方面具有良好的应用前景.(收稿日期:2oo5年12月)参考文献1.王广运.郭秉义,李洪涛.差分GPS定位技术与应用[M】.北京:电子工业出版社.1998:187—2322.刘基余.GPS卫星导航定位原理与方法【M】.北京:科学出版}十,2003:221～2283.SUPERSTARIIFirmwareReferenceManualNovatel,20044.Reec.mmendedStandardsforDifferentialNA VSTARGPSRadioTech—nicalCommissionforMaritimeServices.RTCM一104version2.1,19945.http://www.q$,dk7iR1’CM.html计算机工程与应用2006.112118765432姗蛳姗狮姗蛳狮6666666。
中海达 TS5 小型化 RTK 系统使用说明书
TS5小型化RTK 系统使用说明书ITS5小型化RTK 系统使用说明书TS5小型化RTK 系统使用说明书II手册修订情况文件编号： 修订日期修订次数 说 明 2018年3月 1 TS5小型化RTK 系统使用说明书V1.0TS5小型化RTK 系统使用说明书III前言说明书用途欢迎使用北斗海达TS5系列接收机，本说明书适用于北斗海达TS5系列产品。
说明书简介北斗海达TS5是一款新型GNSS 接收机，说明书对如何安装、设置和使用北斗海达TS5系列产品进行描述。
经验要求为了您能更好的使用北斗海达TS5产品，中海达建议您仔细阅读本说明书。
如果您对北斗海达TS5产品尚不了解，请查阅中海达的官方网站：安全技术提示注意：注意提示的内容一般是操作特殊的地方，需要引起您的特殊注意，请认真阅读。
警告：警告提示的内容一般为非常重要的提示，如果没有按照警告内容操作，将会造成仪器的损害，数据的丢失，以及系统的崩溃，甚至会危及到人身安全。
责任免除使用本产品之前，请您务必仔细阅读使用说明书，这会有助于您更好地使用本产品。
广州市中海达测绘仪器有限公司对您未按照使用说明书的要求而操作本TS5小型化RTK 系统使用说明书IV产品，或未能正确理解使用说明书的要求而误操作本产品所造成的损失不承担责任。
中海达致力于不断改进产品功能和性能、提高服务质量，并保留对使用说明书的内容进行更改而不另行通知的权利。
我们已对印刷品中所述内容与硬件和软件的一致性作过检查，然而不排除存在偏差的可能性，使用说明书中的图片仅供参考，若有与产品实物不符之处，请以产品实物为准。
技术与服务如果您有任何技术问题，可以电话联系各分支机构技术中心、总部技术部，我们会及时的解答您的问题。
相关信息您可以通过以下途径找到该说明书：1、购买北斗海达TS5产品后，仪器箱里的光盘中会有一份《TS5小型化RTK 系统使用说明书》，指导您操作仪器；2、登陆中海达官方网站，在“服务中心”→“资料下载”→“RTK 产品”里即可下载该电子版说明书。
DGPS RTCM数据格式简介及其解码算法实现
（．Ｉｓｉ ｔ ｆ ｃｏ ｌｃｒｎｃ ｆ ｈｎ ｓ ａ ｅ ｆ ｃｅ ｃｓ ｅ ｉｇ１０ ２ ： １ ｎｔ ｕｅｏ ｒｅｅｔ０ ｉ ｏ ｉｅｅＡｃｄ ｍｙｏ ｉｎｅ，Ｂ ｉｎ ０ ０ ９ ｔ Ｍｉ ｓ Ｃ Ｓ ｊ
摘
要 ：差分 ＧＰ （ ＧＰ ） Ｓ Ｄ Ｓ 技术是提高 ＧＰ Ｓ系统定位精度 的有效途径 。本文简要介绍 了 Ｄ Ｓ系统 中在 国际上被广 ＧＰ
泛使用的 ＲＴ Ｍ Ｃ １ ４ Ｃ Ｓ －０ 协议 的数据格式 ， 针对该协议 ， 出并 实现 了完整 的解 码算法 。通过实 际数据 的测试 ， 算 提 该 法及 Ｖ Ｃ实现程序能够实现正确的解码 。 关键词 ：Ｇ Ｓ 差分 ＧＰ ； ＴＣ Ｐ ； Ｓ Ｒ Ｍ；算法 ； ｓ ａ Ｃ Ｖｉ ｌ ＋＋ ｕ
椎 嘶
ＥＴＮ 子 量 Ｃ０Ｇ ＬＲＩ 测 技Ｔ Ｎ Ｙ Ｅ０电 Ｃ Ｃ 术ＨＩ Ｅ ０
第８２ ２年１ ０ １期 ３ 第 ０ 月 其解 码 算 法 实 现 ＳＲＴ Ｍ
李思超 叶甜春 徐建华
（ ．中国科学 院微 电子研 究所 北京 １０ ２ ；２ １ ０ ０ ９ ．杭 中科微 电子有限公 司 杭 州 ３０ ５ ） ｒ ｌ １ ０ ３
局域 ＤＰ ＧＳ（ ＡＤ Ｓ 。ＷＡＤＧＰ Ｌ ＧＰ ） Ｓ可 覆 盖 整 个 国 家 ， 其
布 了重点集 中在载 波相 位 Ｄ Ｐ Ｇ Ｓ上 的 效率 更 高 的协议 ， 称
为 ３ ０版 。 ．
１ Ｒ Ｃ Ｓ －０ Ｔ Ｍ Ｃｌ ４协 议 数 据 格 式
该 电文 的基本 帧格 式 由数 目可 变 的 ３ Ｏ比特 字 组 成 ，
ｉ ｔｏ ｕ ｅ ｈ ａ ａ ｆ ｒ ｔｏ ｎ ｒ ｄ ｃ ｓ ｔ ｅ ｄ ｔ ｏ ｍａ ｆＲＴＣＭ Ｃ－ Ｏ ｒ ｔ ｃ ｌｂ ｉｆｙ Ｓ ｌ ４ ｐ ｏ ｏ ｏ ｒ ｌ ，ｗｈ ｃ ａ ｅ ｎ ａ ｐ ｉｄ ｔ ｒ ｕ ｈ ｕ ｈ ｒｄ Ｂ ｓｄ ｓ ｅ ｉｈ ｈ ｓ ｂ ｅ ｐ ｌ ｈ ｏ ｇ ｏ ｔｔ ｅ ｗｏ ｌ ． ｅ ｉ ｅ ， ｅ ｔ ｅ ｐ ｐ ｒ ｐ ｏ ｏ ｅ ｎ ｅ ｌ ｅ ｎ ｎ ｅ ｒ ｔ ｄ ｄ ｃ ｄ ｎ ａ ｉｈ ｔｃ ｈ ａ ｅ ｒ ｐ ｓ ｓ ａ ｄ ｒ ａｉ ｓ ａ ｉ ｔ ｇ ａ ｅ ｅ ｏ ｉ ｇ ｒｔ ｍｅ ｉ．Ｔｈ ｏ ｇ ｈ ｅ ｔ ｚ ｒ ｕ ｈ ｔ ｅ ｔ ｓ ｗｉｈ ｔ ｅ ｐ ａ ｔ ａ ａ ａ ｔ ｅ ｔ ｈ ｒｃｉ ｌｄ ｔ ， ｈ ｃ ａ ｉ ｍｅ ｉ ｎ ｒ ｇ ａ ｃ ｎ ｄ ｃ ｄ ｈ ａ ａ ｃ ｒ ｅ ｔｙ ｒ ｈ ｔ ａ ｄ ＶＣ ｐ ｏ ｒ ｍ ａ ｅ ｏ ｅ ｔ ｅ ｄ ｔ ｏ ｒ ｃ ｌ ． ｔ ｃ
天宇G1RTK的主要技术参数如下
蓝牙
BLEBluetooth 4.0 蓝牙标准，支持 android、ios 系统手机连 接 Bluetooth 2.1 + EDR 标准
WIFI 802.11b/g
外部 可选配外接 GPRS/CDMA 双模通讯模块，自由切换，适应各种工 通信 作环境
数据 4 GB 内部存储器，3 年以上原始观测数据(大约 1.4 MB/日)， 存储/ 基于每 15 秒钟从平均 14 颗卫星上记录。（可任意扩展） 传输 即插即用的 USB 传输数据方式
倾斜 内置倾斜补偿器，根据对中杆倾斜方向和角度自动校正坐标
传感 系统
用户 交互/ 外观
测量 电子 气泡
按键
指示 灯
语音
内置感应器，手簿软件可显示电子气泡，实时检查对中杆整平 情况 单键操作 可视化操作，方便快捷
三指示灯
人性化语音提示
一、采购数量：RTK(1+1) 2 套； RTK(1+2) 1 套。 二、RTK 的主要技术参数
基准站里面包括电台等相关配件，移动站里面包括手簿等相关配件, 三角架等配 套配件及仪器质检检定书。包含：进口木脚架 7 付，基座 7 个，炭纤维杆 7 根， 电瓶、充电器 3 套，3 米花杆 3 付，手薄 5 套。
内置原装进口 PDL 收发一体电台 0.5W/2W 外置收发一体电台 5W/25W 工作频率 450-470MHZ 通讯协议： TrimTalk450S,TrimMark3, PCC EOT, SOUTH
蜂窝 WCDMA3.5G 网络通讯模块，兼容 GPRS/EDGE(可扩展 4G)； 移动 可定制 CDMA2000/EVDO 3G 通讯
数据 格式
差分数据格式：CMR+、CMRx、RTCM 2.1、RTCM 2.3、RTCM 3.0、 RTCM 3.1、RTCM 3.2 输入和输出 GPS 输出数据格式：NMEA 0183、PJK 平面坐标、二进制码、 Trimble GSOF 网络模式支持：VRS、FKP、MAC，支持 NTRIP 协议 导出格式：HCN、DAT、RINEX。
RTK没有固定解？怎么办
RTK没有固定解?让老技术告诉你咋解决！2017-10-26 14:20 中国移动/技术在日常RTK测量的应用中，时常会出现无固定解的情况，导致测量测绘工作无法按时完成或者测量测绘结果精度无法保证。
根据RTK原理我们知道RTK系统由基准站、移动站、数据链组成，三者缺一不可，由此可以判定无固定解出现的原因主要在这三个方面。
从基准站入手接收机连续接收所有可视卫星信号，由于卫星处在约两万公里的高空，从卫星发出的信号到接收机接收，中间要经过电离层、对流层等多方面的干扰，信号十分微弱。
所以当无固定解的时候，就有可能是与基准站接收到卫星信号状况有关系，从基站的工作原理可以得出以下几方面原因：一、基站未接收到足够的卫星（卫星数少于5颗）；二、基站接收到卫星信号受到很强的干扰；三、基站接收到由信号反射物反射的卫星信号。
解决办法：基站的架设要选在视空条件较好的地方，必须远离各种强电磁干扰源（如高压线、电视台、手机信号塔等），由于RTK的数据链采用超高频（UHF）电磁波，故电台天线应尽量设置在离基站2米以上距离的地方，同时减少多路径效应的影响，基站周围无大面积信号反射体（如大面积水域、大型建筑物等）。
从移动站着手在正常条件下，地面两点间距离较短时，系统能够模拟电离层和对流层的影响，其残余影响也可通过对观察值得差分处理予以消除或减弱，但是空中随时可能发生剧烈变化。
卫星信号到达基站和移动站将有不同的影响，且基线越长，影响越大。
当电离层剧烈活动时，将导致周跳或失锁。
这里面主要有几个因素：一、接收机观察卫星的数量；二、移动站到基准站的距离。
解决办法减少RTK在一些特殊情况下的使用，比如有强干扰、视空条件受限的测区，移动站尽量不要距离基站超过10公里。
从数据链上手能否实时接收基准站的差分信号是RTK是否成功的决定因素，也是制约RTK测程的关键因素。
所以移动站无法出现固定解的时候，与数据传输有相当大的关系，这里主要有以下几点：一、传输距离。
差分定位接收机(监测专用)
接收外观图接收机尺寸技术参数性能指标通道：288 通道；信号：BDS：B1，B3；GPS：L1，L2；GLONASS：可扩展；Galileo：可扩展；SBAS ：可扩展；单点定位精度：平面：1.5m(RMS)高程：2.0m(RMS)RTK定位精度：平面：±(10+1×10 -6×D)mm高程：±(20+1×10-6×D)mm静态定位精度：平面：±(2.5+ 0.5×10-6×D)mm高程：±(5+ 0.5×10-6×D)mmD 两点间的距离，单位为mm.初始化时间：小于15 秒(典型值)；初始化可靠性：大于99.9%首次定位时间：热启（星历+RTC）：<10s；温启（星历）：<40s；冷启动：<50s；失锁重捕：1s(失锁时间<10s)；差分数据格式：RTCM 3.X/3.0/3.2数据更新率：原始数据：1Hz、2Hz、5Hz、10Hz、20Hz、50Hz（可定制）定位(RTK)数据：1Hz数据格式：NMEA-0183，二进制数据协议，扩展协议（可定制）网络协议：TCP电气特性输入电压：DC (9~36)V天线馈电输出：DC +(4.5～5.0)V±5%输入电源纹波：100mVp-p(max)功耗：2.3W(典型值)物理特性工作温度：-40°C～+80°C存储温度：-55°C～+95°C湿度：95%不凝露振动：GJB150.16-2009，MIL-STD-810冲击：GJB150.16-2009，MIL-STD-810供电说明接收机通过外部供电使用，前面板10芯Lemo 串口进行供电，通过专用可供电数据线连接接收机，通过北京华星智控专用适配器插入连接线DB9 接头处DC 电源接口，接收机具备宽压供电DC (9~36)V。
差分原理与RTCM
…
固定
固定
7
9
信标历书
部分卫星差分改正数
(30,24)汉明码检错准则：
S H
61
624
M
241
电文格式采用6/ 8 进行数据传输。bit7 设置 为1 ,bit8 设置为0。由于UART 为约定的非同 步通讯,首先发送或接收LSB。所以,每一个字 节在发送前先要完成“滚动”,这在效果上保持 了RTCM 电文的逻辑序列。因此,在发送媒介 中MSB 优先。所谓“滚动”,就是d1 和d6 、d2 和d5 、d3 和d4 进行互换(仅滚动数据位,bit7 、bit8 不参与滚动) 。
差分GPS原理与RTCM
基准站 数据通讯链
流动站（用户）
差分类型： 位置差分: 伪距差分: 载波相位差分
可用的差分数据源:
Ⅰ卫星差星导航重叠服务) MSAS GAGAN
Ⅱ地面差分
沿海信标台 GDCORS 自主差分
主要参考资料
《GPS技术与应用》，作者:总装备部军事训练教材编辑工作委员会
编著 。国防工业出版社，2004
《GPS卫星导航定位原理与方法》，作者：刘基余。科学出版社， 2003 《GPS 应用程序设计》,作者：李洪涛.科学出版社,1999 浅析差分GPS 的算法及数据格式.何怡,李扬继.电讯技术,2004 ,3: 111-115 GPS 差分协议RTCM电文分析与应用.刘智敏, 林文介, 唐卫明.桂林 工学院学报,2004,24 (2):188-191 一种低成本的差分GPS定位系统的设计与实验.龚真春,宋执环,李平, 韩波.计算机测量与控制．2005,13(1):86-88
RTCM协议
国际海运事业无线电技术委员会 (Radio Technical Commission for Maritime Services , 简称RTCM)于1983 年11 月为全球推广应用 差分GPS 业务设立了RTCM SC - 104 专门 委员会, 以便论证用于提供差分GPS 业务的 各种方法, 并制定了标准差分协议. 它是一种 国际通用格式, 可以用于实时伪距差分RTD和 实时载波相位差分RTK. RTD的精度只能 达 到亚米级,而RTK采用双频可以达到厘米级.
基于RTCM2.X与RTCM3.X的两种伪距差分模式对比分析
基于RTCM2.X与RTCM3.X的两种伪距差分模式对比分析
基于RTCM2.X与RTCM3.X的两种伪距差分模式对比分
析
蒋军[1];刘晖[1];舒宝[1];徐龙威[1];
【期刊名称】《测绘地理信息》
【年(卷),期】2018(043)006
【摘要】对基于差分协议RTCM2.X与RTCM3.X的两种伪距差分模式进行了理论分析与实例比较,并对基于RTCM2.X的伪距差分模式BDS可能出现的卫星星历不一致情况进行了模拟分析。
结果表明,两种模式定位精度相当,但略有差异,基于RTCM3.X的伪距双差模式略优于基于RTCM2.X的伪距差分模式。
【总页数】4页(P.58-61)
【关键词】RTCM;伪距差分;轨道误差;卫星星历;定位精度
【作者】蒋军[1];刘晖[1];舒宝[1];徐龙威[1];
【作者单位】[1]武汉大学卫星导航定位技术研究中心,湖北武汉430079;[1]武汉大学卫星导航定位技术研究中心,湖北武汉430079;[1]武汉大学卫星导航定位技术研究中心,湖北武汉430079;[1]武汉大学卫星导航定位技术研究中心,湖北武汉430079;
【正文语种】英文
【中图分类】P228
【相关文献】
1.基于RTCM
2.x与RTCM
3.x的两种伪距差分模式对比分析[J], 蒋军; 刘晖; 舒宝; 徐龙威
2.基于两种计算模型的星载SAR定位对比分析[J], 陈明; 张波; 单子力; 王行。
RTCM3.2文档增加BDS北斗卫星系统的协议
RTCM 10403.2 BDS 差分电文提案（草案）Date: 2013/8/261 简介与范围1.1 简介表1-1 本提案对V3.2A1修订的电文汇总1.3 缩略词列表（红色为新增）ANSI 美国国家标准协会（American National Standards Institute）BDS 北斗卫星导航系统（BDS Navigation Satellite System）BDT 北斗时（BDS System Time）CGCS2000 2000国家大地坐标系（China Geodesy Coordinate System 2000）CTS 发送清除（Clear To Send）DCE 数据通信设备（Data Communication Equipment）DME 距离测量设备（Distance Measuring Equipment）DTE 数据终端设备（Data Terminal Equipment）EIA （美国）电子工业协会（Electronic Industries Alliance）ESA 欧洲航天局（European Space Agency）FAA （美国）联邦航空局（Federal Aviation Administration）FEC 前向纠错（Forward Error Correcting）FRP 美国联邦无线电导航计划（US Federal Radio navigation Plan）GBAS 地基增强系统（Ground-Based Augmentation System）HDOP 水平位置精度因子（Horizontal Dilution Of Precision）IALA 国际灯塔导航机构协会（International Association of marine aids to navigation and Lighthouse Authorities）ITU 国际电信联盟（International Telecommunication Union）LF 低频（Low Frequency）MF 中频（Medium Frequency）OTF 运动中初始化（On The Fly）PRC 伪距改正数（Pseudo Range Corrections）QZSST QZSS时（QZSS Time）RDF 无线电测向仪（Radio Direction Finder）RRC 距离变化率改正数（Range-Rate Corrections）RSIM 差分导航定位系统参考站和完好性监测推荐标准（RTCM GPS Reference Stations and Integrity Monitors）RTS 发送请求（Request To Send）SA 选择可用性（Selected Availability）TACAN 战术航空导航（TACtical Air Navigation）UART 通用异步收发器（Universal Asynchronous Receiver/Transmitter）UDRE 用户差分距离误差（User Differential Range Error）VOR VHF全向测距（VHF Omni-directional Range）3 表示层3.1 简介3.1.2 电文组表3.1-1. BDS电文组本提案所支持的基本RTK服务类型为：（1）GPS，（2）GLONASS，（3）GPS与GLONASS联合，(4)BDS，(5)BDS与GPS联合。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
差分数据通信格式RTCM3.2解码算法研究*李珊珊杨泳徐开俊吴佳益（中国民航飞行学院四川广汉 618307）摘要：RTCM SC-104委员会制定的差分数据通讯标准是进行多系统数据融合、提供差分数据服务、实现RTK厘米级定位的关键和基础。
针对最新的差分电文格式RTCM3.2版本的多信号信息组(Multiple Signal Message，MSM) 实时解码问题，按照卫星信号标志量设计思想及数据分割原理，以.net基于面向对象的程序设计思路为基础，提出RTCM3.2版本MSM类型电文的解码思路、流程及实现方法，实现电文各字段的实时、完整提取。
通过实测实验数据进行解码分析，证明该方法的正确性和可靠性。
关键词：RTCM 差分数据电文格式多信号信息组解码数据分割Research on Differential Positioning Data Communication Format 3.2 Decoding Algorithm and RealizationLi Shanshan Yang Yong Xu Kaijun Wu Jiayi(Civil Aviation Flight University of China, Guanghan 618307 Sichuan China)Abstract：The differential positioning data communication standards proposed by RTCM Spe-cial Committee SC-104 is the critical key and primary foundation of multi-constellation GNSS infor-mation fusion, differential data service and RTK cm level positioning implementation. To make latest RTCM3.2 message format compatible with previous versions and solve the analysis and decoding problem related with multi-GNSS multiple signal message, characteristics and algorithm were put forward based on net object-oriented programming technique. Decoding methods、Flowchart and im-plementation were presented against the RTCM3.2 version in corresponding to the design philosophy of satellite signal and the data division principle, finally messages were completely extracted in real time. The method is proved to be correct and consistent according to real-time observation data decod-ing and analysis.Keywords：RTCM Differential data Message format Multiple signal message Decod-ing Data division1 引言随着各卫星导航系统的更新发展及应用范围的拓展延伸，用户对GNSS定位的精度和可靠性的要求不断提高。
采用差分定位技术可以极大满足GNSS系统高精度定位服务需求，使用单频接收机即可以实时实现米级(测距伪码差分)或厘米级(载波相位差分)的定位精度，是常用的增强技术，得到越来越普遍的应用[1]。
完整的差分GNSS系统由基准站、数据传输链和用户使用终端三部分构成，在动态差分定位应用中，用户使用终端与基准站之间需要大量的差分电文传输，因此数据传输链在差分系统起着关键性纽带作用。
数据传输链的基本作用是将已知位置的差分基准站视界内的可见卫星形成的原始观测数据或改正数以某种标准数据传输协议传输给用户终端，其中差分协议是数据链的重要组成部分，是差分数据进行信息产生、存储和交换、流通的统一格式。
目前，局域差分系统(Local Area Differential GNSS，LA-DGNSS)协议包括Trimble公司提出的CMR协议和RTCM SC-04协议。
CRM协议传输数据量*中国民航飞行学院研究生创新科研项目（X2017-3），2018年中央高校教育教学改革专项(E20180301)小，是Trimble 公司针对RTCM 格式的码发送率必须高于4 800 b/s 这一不足而设计的用于RTK 的定制差分格式标准，但目前只有天宝公司的设备才能播发和使用。
RTCM SC-104协议由海事无委会(RTCM)第104专门委员会制定的DGPS 电文，已在国际上得到广泛认可和应用推广。
RTCM SC-104委员会自1983年以来陆续推出各种版本的差分导航全球卫星系统(DGNSS)差分数据格式来确定数据传输过程中差分信息的产生、存储和交换协议[2]。
SC-104于1985年发布了RTCM V1.0版本的建议文件，随后在丰富的研究资料基础上大量试验，对协议版本不断修改升级；1990年1月颁布V2.0版本，该版本提高了差分改正数的抗差性能，增大了可用信息量，差分定位精度由V1.0版本的8-10 m 提高到2-3 m ，但该版本中只有伪距差分信息，没有载波相位差分信息；1994年公布V2.1版本，该版本保持基本数据格式不变，增加几类支持实时动态定位(Real Time Kinematic ， RTK)的新电文满足载波相位差分定位技术的需求，即18-21类电文；1998年发布V2.2版本，该版本增加了GLONASS 差分导航电文的支持；2001年发布了同时支持码基和基于载波相位的V2.3版本，定义23和24类电文，使该类型电文的实时动态定位精度优于5 cm 。
自推出RTCM2.x 版本以来，该格式被广泛应用于测绘、运输、规划、施工、监测等多个领域应用程序中并取得很大的成功。
但在使用过程中，RTCM2.X 版本暴露出一些明显的缺陷[3]，主要体现在奇偶检校模式、校验码之间不独立、带宽造成较大浪费、解码困难等，难以适应最新定位技术网络RTK 及多模融合定位的发展要求。
为克服这些潜在的缺陷，RTCM 委员会于2004年发布V3.0版本，该版本增加了用于网络差分改正数传输的电文格式，并采用智能化的数据传输减少启动时间，逐渐取代RTCM2.x 版本成为接收机制造商所采用的通用标准；随后，于2006年公布的RTCM3.1版本通过增加GPS 网络差分改正数、发布GPS 、GLONASS 信息卫星轨道参数、提供Unicode 文本格式数据信息、预留部分用户自定义信息格式等增强系统的精度、可靠性和扩展性，但该格式只能支持GPS 、GLONASS 的L1、L2频率信号并且只能容纳每个频率的一个信号，不能有效地扩展以兼容其它GNSS 系统信号；因此，随着更多GNSS 及其增强系统的投入运营，针对日益增多的卫星导航系统及多频的应用需求，2013年又推出RTCM3.2版本，该版本不仅弥补了之前版本的缺陷，还提供了对北斗BDS 系统的支持，并进一步增加和扩展了多种网络RTK 信息，定义了包括GPS 、GLONASS 、GALILEO 和BDS 系统的多信号信息组(Multiple Signal Message ， MSM)[4]，利用各个GNSS 系统观测量的相似特性实现以统一的数据存放和发送，从而达到多系统信息高度融合。
目前，针对RTCM3.2版本公布的文献资料甚少，完全支持该标准的接收机相对较少，对该版本协议的编码、解码公开文献也不多。
因此，本文重点对该格式下新增的MSM 电文组进行研究，提出按位对其格式进行解析，采用面向对象的编码原则借助Windows 下Visual Studio 2010环境下的C#语言，实现RTCM3.2格式数据的解码和算法实现，并通过实测数据进行验证。
2 RTCM3.2数据格式2.1 RTCM3.2版本标准参考模型按照RTCM SC-104公布的版本标准[4]，RTCM3.2版本协议采用OSI(Open System Inter-connection)标准参考模型进行定义，即包含应用层、表示层、传输层、数据链路层和物理层5个层面。
应用层讨论确定协议信息在不同用户终端的应用，在广播式差分数据服务的主要特征下，明确差分数据信息是由差分服务商提供，实现陆、海、空高精度、高动态、可靠的导航定位服务；表示层规定了消息、数据要素和数据定义，其信息是以数据集中发布、基于数据库形式设计，且电文以位为存储单位，有效减少了传输数据长度，但无法强制要求每个数据区占用整个字节，要求数据供应商对于最后没有用完的字节位补0；传输层定义了发送或接受RTCM3.2信息的框架结构，同时定义了传输的协议和校验方式，为了方便解码和编码，通常以二进制位形式来传输数据；数据链路层定义了信息在物理层面上编码和传输方式，如采用NTrip 、TCP/IP 协议；物理层没有给出具体定义和要求，一般视用户具体情况而定。
对于编码和解码而言最重要的是表示层和运输层，因此本文重点介绍RTCM3.2格式的电文框架、关键思想及算法实现。
2.2 RTCM3.2版本电文框架结构RTCM3.X 为了达到较高的数据传输完整率，一条标准的电文由一个固定的引导字11010011、保留字、消息长度定义、一条可变长度消息和24 bits 的周期冗余校验组成，具体信息结构框架如表１所示。
表1 RTCM3.2版本电文框架结构 引导字 预留字 消息长度 可变长度数据 CRC 8 bits 6 bits 10 bits0~1023 bytes 24 bits11010011未定义 000000以bytes 为单位的消息长度具体数据内容前面数据生成唯一校验数据表2 RTCM3.2版本MSM 消息用途及长度计算 消息类型 数据字段 长度 (单位：bit)用途MSM1 伪距 169+Nsat*(10 + 16*Nsig) 常规和高精度DGNSS MSM2 载波 169+Nsat*(10 + 28*Nsig)常规RTK 模式MSM3 伪距+载波169+Nsat*(10 +43*Nsig) MSM4 伪距+载波+信噪比169+Nsat*(18 + 49*Nsig) MSM5 伪距+载波+多普勒+信噪比 169+Nsat*(36 + 64*Nsig) 以完整RINEX 格式保存观测值MSM6 伪距+载波+信噪比 （高精度）169+Nsat*(18 + 66*Nsig) 扩展的高精度RTK 模式，实时网络数据流MSM7伪距+载波+多普勒+信噪比（高精度）169+Nsat*(36 + 81*Nsig)扩展高精度模式，传输完整RINEX 格式观测值2.3 RTCM3.2多信号信息组MSM与RTCM 之前版本中可变长度信息用分组及子类的表述方式不同，RTCM3.2版本不仅保留之前版本各主要消息号及数据字段定义，同时为满足多卫星导航系统及多频的需求，版本又引入多信号电文组MSM 对GNSS 观测数据进行了统一组织。