GPS广播星历参数说明
卫星星历的相关内容.
预报星历
• 预报星历，是通过卫星发射的含有轨道信息的导航电文传 递给用户的，用户接收机接收到这些信号，经过解码便可 获得所需要的卫星星历，所以这种星历也叫做广播星历。 • 广播星历参数：共有16个，其中包括1个参考时刻，6个对 应参考时刻的开普勒轨道根数和9个反映摄动力影响的参 数。这些参数通过GPS卫星导航电文传递给用户。每两个 小时更新一次；目前广播星历所给出卫星的点位中误差为 5-7m。
GPS卫星星历
• 概述
– 卫星的星历，是描述卫星运行轨道的一组数据。利用GPS定 位，就是根据已知的卫星轨道信息和用户的观测资料，通过 数据处理来确定接收机的位置和速度。所以，精确的描述轨 道的星历，是实现精确定位与导航的基础。
• GPS卫星星历的分类
– 预报星历（广播星历） – 后处理星历（精密星历）
广播星历文件示例
广播星历参数详解
后处理星历
• 后处理星历，一些组织根据各自建立的卫星跟踪站所获得 的对GPS卫星的精密观测资料，应用与确定广播星历相似 的方法而计算得到的卫星星历。它不是GPS卫星直接播发 的，而是由第三者提供给用户的GPS星历。
– ftp:///pub
精度
时间间隔
卫星位置计算方法
预报星历
低
2h 15min
用轨道参数来计算
后处理星历
高
插值
– ftp:///pub/gps/gpsdata – ftp://igs.ensg.ign.fr/pub/igs/ – ftp:///pub/product/
精密星历文件示例
区别
星类型
获取方法 由导航电文实 时地得到 事后由第三方 提供
导航电文和星历
2NAVIGATION DATA RINEX VERSION / TYPE CCRINEXN V1.6.0 UX CDDIS 15-SEP-13 00:33PGM / RUN BY / DATE IGS BROADCAST EPHEMERIS FILE COMMENT
0.1211D-070.1490D-07 -0.5960D-07 -0.1192D-06ION ALPHA
0.5490D-09 0.D+01 0.D+04 0.000000D+00轨道倾角变化率,L2上的码,GPS周数，L2P码数据标记
0.D+01 0.000000D+00 0.7154D-08 0.D+02卫星精度,卫星健康状态,TGD,IODC钟的数据龄期
0.D+06 0.000000D+00 0.000000D+00 0.000000D+00电文发送时刻,拟合区间（未知为零）,备用,备用
double
float
float
short
short
long 242半周/s
半周
半周
半周
s
s/s
s
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。
0.D+02 0.0D+01 0.7061D-08-0.5D+01数据/星历发布时间对轨道半径正弦的校正值,平均角速度的摄动修正量,参考时刻toe的平近点角
GPS卫星的星历
GPS卫星星历对基线解算的影响鄞州区土地勘测规划所张苏红宁波冶金勘察设计研究股份有限公司徐军｛摘要｝随着GPS应用范围的扩展，GPS定位技术在高精度变形观测中得到充分发展。
由于工程建设的需要，运用GPS相对定位技术对施工控制网进行变形监测，本文主要分析了采用不同的卫星星历对GPS基线解算的影响，提出了采用GPS精密星历进行GPS控制网变形监测。
关键词：GPS精密星历一、前言卫星的星历就是描述卫星运行轨道和状态的各种参数值，它是计算卫星瞬时位置的依据。
卫星星历按其来源的不同，可以分为两种：预报星历（广播星历）和实测星历（精密星历）。
1、广播星历卫星将地面监测站注入的有关卫星轨道的信息，通过发射导航电文传递给用户，用户接收到这些信号进行解码即可获得所需要的卫星星历。
即广播星历。
由卫星向用户播发。
可用于实时定位。
分C/A码星历和P码星历。
内容：分三部分，开普勒六参数、轨道摄动九参数、时间二参数。
由地面监测站测定卫星轨道外推轨道，精度25m。
2、实测星历一些国家根据自己的卫星跟踪站观测资料，经过事后处理直接计算的卫星星历，称为实测星历。
其精度忧于5cm利用精密星历及其它手段进行精密单点定位，精度可达0.1m。
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。
因此，对于GPS卫星、卫星信号传播过程和地面接收设备都会对GPS 测量产生误差。
主要误差来源可分为：与GPS卫星有关的误差；与信号传播有关的误差;与接收设备有关的误差。
与卫星有关的误差主要有：卫星星历误差、卫星钟差、SA干扰误差、相对论效应的影响。
卫星星历误差是指卫星星历给出的卫星空间位置与卫星实际位置间的偏差,由于卫星空间位置是由地面监控系统根据卫星测轨结果计算求得的, 所以又称为卫星轨道误差。
它是一种起始数据误差, 其大小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等。
GPS广播星历参数拟合分析
GPS广播星历参数拟合分析摘要：本文在GPS广播星历参数的基础上，通过减少其中不同的星历参数(调和项系数)，分别对预报星历进行拟合计算分析，以便对不同的GPS广播星历参数进行质量评估。
结果表明，去掉GPS广播星历中的、两个参数后用剩余的13参数仍能满足普通用户的导航定位较高精度要求。
关键词：GPS广播星历；星历参数；拟合精度GPS Broadcast Ephemeris Parameters Fitting AnalysisAbstract On the basis of the GPS broadcast ephemeris parameters, prediction ephemeris was used to make fitting calculation and analysis in order to evaluate different GPS broadcast ephemeris parameters by using reducing its different ephemeris parameters,. The results showed that the remaining 13-parameter can meet common customers requirements of high precision Navigation and Positioning after removing two parameters about 、in the GPS broadcast ephemeris.Key words: GPS broadcast ephemeris, ephemeris parameter, fitting precision1 引言GPS广播星历由GPS的地面运行控制中心站计算得到，通过卫星转发给用户，精度较低，主要用于实时导航定位，它以广播星历参数的形式提供给用户使用[1]。
GPS广播星历计算卫星位置和速度-Read
“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，第2行……顺序存放；P double[m]，权矩阵对角线元素，0或1（无量纲）；m int，观测值个数；n int，未知参数个数；输出变量：X double[n]，未知参数（米）。
GPS两种广播星历参数拟合及外推精度分析
２ ０ １ ３年 ２月
大 地 测 量 与 地 球 动 力 学
Ｊ ＯＵＲＮ ＡＬ ＯＦ ＧＥ ＯＤＥ Ｓ Ｙ ＡＮＤ ＧＥ ＯＤＹＮ ＡＭＩ Ｃ Ｓ
Ｖ０ １ ． ３ ３ Ｎｏ ．１ Ｆｅ ｂ ．， ２ ０１ ３
文章编 号 ： １ ６ ７ １ — ５ ９ ４ ２ （ ２ ０ １ ３ ） Ｏ １ ． ０ ０ ５ ３ ． ０ ６
时轨 道拟合 ， 误差损失 约为 １ ４ ｅ ａ， ｒ 采用 １ ８参数 ３小时轨道拟合 ， 误差损失约为 １ Ｃ Ｔ ｒ ｌ 。
关 键词 Ｇ Ｐ Ｓ 广播星历 ； Ｇ Ｐ Ｓ 现代化 ； 参数拟合； 轨道外推； 精度分析
中图分 类 号 ： Ｐ ２ ０ ７
文献 标识 码 ： Ａ
ＡＣＣＵＲＡ ＣＹ ＡＮＡＬＹＳ Ｉ Ｓ ＯＦ ＴＷ Ｏ ＧＰＳ ＢＲｏ ＡＤ ＣＡＳＴ ＥＰＨ ＥＭ ＥＲＩ Ｓ ＦＩ ＴＴＩ ＮＧ ＡＮＤ ＥＸＴＲＡＰｏＬＡＴＩ ｏＮ ＡＬＧ ｏＲＩ ＴＨ Ｍ
ｂ ｒ ｏ ａ ｄ ｃ ａ ｓ ｔ ｅ ｐ ｈｅ ｍｅ ｒ ｉ ｓ ｗｈｉ ｃ ｈ ｗｅ ｒ ｅ ｕ ｓ ｅ ｄ ｔ ｏ ａ ｎａ ｌ ｙ ｚ ｅ ｔ ｈ ｅ ｏ ｒ ｂ ｉ ｔ ｉ ｆ ｔ ｔ ｉ ｎ ｇ ａ ｃ ｃ ｕｒ ａ ｃ ｙ ａ ｎｄ ｏ ｒ ｂ ｉ ｔ ｅ ｘ ｔ ｒ ａ ｐ ｏ ｌ ａ ｔ ｉ ｎｇ ａ ｃ ｃ ｕ ｒ ａ ｃ ｙ ｒ ｅ ｓ ｐ ｅ ｅ － ｔ ｉ ｖ ｅ ｌ ｙ．Ｉ ｔ ｗａ ｓ ｓ ｈ ｏ ｗｎ ｔ ｈ ａ ｔ ｔ ｈ ｅ １ ８ 一 ｐａ ｒ ａ ｍｅ ｔ ｅ ｒ ａ ｌ ｇ ｏ ｒ ｉ ｔ ｈ ｍ ｉ ｓ ａ ｎ ｏ ｒ ｄ ｅ ｒ ｏ ｆ ｍａ ｇ ｎ ｉ ｔ ｕ ｄｅ ｈｉ ｇ ｈ ｅ ｒ ｔ ｈ ａ ｎ ｔ ｈｅ １ ６一 ｐ ａ ｒ ａ ｍｅ ｔ ｅ ｒ ａ ｌ ｇ ｏ — ｒ ｉ ｔ ｈ ｍ ｆ ｏ ｒ ｔ ｈ ｅ ｏ ｒ ｂｉ ｔ ｉｔ ｆ ｔ ｉ ｎ ｇ ａ ｃ ｃ ｕ ｒ ａ ｃ ｙ ｉ ｎ ｔ ｈ ｅ ｓ ａ ｍｅ ｉｔ ｆ ｔ ｉ ｎ ｇ ｉ ｎ ｔ ｅ ｒ ｖ ａ ｌ ，ａ ｎ ｄ ｔ ｈｅ １ ８一 ｐａ ｒ ａ ｍｅ ｔ ｅ ｒ ａ ｌ ｇ ｏ ｒ ｉ ｔ ｈ ｍ ｉ ｓ ｂ ｅ ｔ ｔ ｅ ｒ ｔ ｈ ａ ｎ ｔ ｈ ｅ １ ６一 ｐａ ｒ ａ ｍｅ ｔ ｅ ｒ ａ ｌ ｇ ｏ ｒ ｉ ｔ ｈ ｍ ｏｒ ｆ ｔ ｈ ｅ ２－ ｈ ｏ ｕ ｒ ｏ ｒ ｂ ｉ ｔ ｅ ｘ ｔ ｒ ａ ｐ ｏ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ． Ａｃ ｃ ｏ ｒ ｄｉ ｎｇ ｔ ｏ ｔ ｈ ｅ ｃ ｕ ｒ ｒ ｅ ｎ ｔ ＧＰＳ ｂ ｒ ｏ ａ ｄ ｃ ａ ｓ ｔ ｅ ｐ ｈ ｅ ｍｅ ｒ ｉ ｓ ｕ ｐｄ ａ ｔ ｅ
GPS卫星的星历、GPS卫星信号及GPS的导航电文
不难理解，若观测历元与所选参考历元的时间 差很大，为了保障外推的轨道参数具有必要的精 度，就必须采用更严密的摄动力模型和考虑更多 的摄动因素。实际上，为了保持卫星预报星历的 必要精度，一般采用限制预报星历外推时间间隔 的方法。
为此，GPS跟踪站每天都利用其观测资料， 更新用以确定卫星参考星历的数据，以计算每天 卫星轨道参数的更新值，并按时将其注入相应的 卫星加以储存和发送。事实上，GPS卫星发射的 广播星历每小时更新一次，以供用户使用。
根据信息论的香农定理，在噪声干扰条件下， 通信系统容量为： C=Blog2（1+S/N） （1） 式中：B为通信系统的频带宽度（HZ）；S是信号 的平均功率；N为噪声功率。 式（1）表明，当系统容量C一定时，增大频 带宽度B，可以减小信噪比S/N。例如，在上述情 况下，C=10.23Mb/s。当信号功率S为噪声功率N的 1.5倍（常用S>N，甚至S≫N）时，通信系统的带 宽为
1 遥测码
每个子帧的第1字码都是遥测码（TLW），其 主要作用是指明卫星注入数据的状态。遥测码的 第1bit～8 bit是同步码（10001001），作为识别电 文内容的先兆，致使用户易于解释导航电文；第 9bit～22bit为遥测电文，它包括地面监控系统注入 数据时的状态信息、诊断信息和其他信息，以此 指示用户是否选用该颗卫星。第23bit和第24bit是 无意义的连接比特；第25bit～第30bit为奇偶检验 码，它用于发现错误，纠正个别错误，确保正确 的传送导航电文。
n n0 n
A：轨道长半轴的平方根
星历参数详解
星历参数详解②
e：偏心率 E (t ) M (t ) e sin E (t ) 1 e 2 sin E (t ) 真近点角 (t ) arctg cos E (t ) e
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GPS（全球定位系统）是一种通过卫星定位的技术，它利用卫星发射的广播星历来计算卫星的位置和速度。
星历数据是需要事先计算和上传给卫星的。
在GPS系统中，有31颗运行在中轨道上的卫星，其中至少有24颗是激活状态的。
这些卫星分布在不同的轨道上，每个轨道上约有4颗卫星。
卫星轨道分为6个球形环，每个环的倾角不同，倾角越大表示距离地球赤道越远。
每颗GPS卫星都具有精确的时钟，它们通过广播信号发送自身的位置和速度信息。
这些广播信号被接收器接收后，通过计算接收时间差来确定卫星与接收器之间的距离。
利用三个以上的卫星的广播信号，可以计算出接收器所在的位置。
星历数据是卫星的位置和速度信息，它用于计算接收器附近的卫星位置和速度。
星历数据包括每颗卫星的轨道参数（半长轴、偏心率、轨道倾角、升交点赤经、近地点幅角、运动角频率）、卫星钟差和卫星偏差改正参数等。
星历数据的计算是一个复杂的过程，需要考虑多个因素。
首先，需要从测量数据中估算卫星位置和速度。
接着，根据卫星轨道的数学模型和测量数据，通过插值和拟合等算法计算出卫星的位置和速度数据。
最后，通过计算误差和改正项进行数据校正。
这些校正项包括大气延迟、钟差、轨道摄动等。
星历数据的计算过程是集中在地面控制站完成的，然后通过双向通信链路上传给卫星。
卫星接收到星历数据后，会将其存储在内部存储器中，并通过广播信号发送给地面的接收器。
在接收器接收到卫星广播信号后，会利用星历数据来计算卫星与接收器之间的距离。
首先，接收器会粗略估算卫星位置，然后通过星历数据进行细化校正，最终得到精确的卫星位置和速度信息。
利用卫星位置和速度信息，接收器可以计算出自身的位置。
通过接收多个卫星的广播信号，接收器可以确定自身在地球的经度、纬度和海拔高度。
在接收器上，还可以通过计算卫星位置的变化来确定速度。
通过不同时刻测量卫星位置的变化，可以计算出接收器的速度矢量。
总结起来，GPS广播星历是用于计算卫星位置和速度的关键数据。
brdc广播星历格式
brdc广播星历格式摘要：1.广播星历简介2.广播星历格式详解3.广播星历应用领域4.广播星历在我国的发展5.总结正文：广播星历（BRDC）是一种用于描述卫星轨道及其周围空间环境信息的数据格式。
它主要由全球定位系统（GPS）、全球导航卫星系统（GLONASS）以及其他卫星导航系统使用。
广播星历数据在全球范围内被广泛应用于导航、定位、遥感等领域，为各类卫星应用提供了重要的数据支持。
一、广播星历简介广播星历是卫星系统向用户广播的一种数据产品，主要包括卫星轨道参数、卫星钟差、卫星发射时间等信息。
它通过卫星信号传输到用户接收设备，用户接收设备接收到这些数据后，可以计算出卫星的位置、速度等信息，从而实现定位、导航等功能。
二、广播星历格式详解广播星历格式主要包括以下几个部分：1.文件头：包括文件版本、数据产生时间、数据更新周期等信息。
2.卫星信息：包括卫星编号、轨道参数、卫星钟差等。
3.误差参数：包括卫星轨道误差、卫星钟误差等。
4.历元：包括时间标签、卫星位置、卫星速度等。
5.校验和：用于检验数据传输的正确性。
三、广播星历应用领域广播星历数据在我国得到了广泛的应用，主要包括：1.导航定位：广播星历数据是导航定位系统的基础数据，为各类导航定位设备提供了卫星轨道、卫星钟等信息，实现了高精度定位、导航等功能。
2.遥感：广播星历数据可用于遥感卫星的数据处理，提高遥感图像的定位精度。
3.通信：广播星历数据可用于卫星通信系统的链路计算，保证通信质量。
4.科学研究：广播星历数据可用于天文、地球物理、大气科学等领域的科学研究。
四、广播星历在我国的发展我国高度重视卫星导航领域的发展，不断加强对广播星历数据的研究和应用。
我国已经建立了完整的卫星导航系统，并实现了全球覆盖。
同时，我国还积极开展广播星历数据的国产化工作，提高我国在卫星导航领域的自主创新能力和核心竞争力。
五、总结广播星历作为一种重要的卫星导航数据格式，为全球卫星导航应用提供了关键的数据支持。
GPS星历
GPS 信号结构及卫星星历。
GPS 卫星发射的信号是由载波、测距码和导航电文三部分组成的。
载波是指可运载调制信号的高频振荡波。
GPS 卫星所用的载波有两个。
由于它们均位于微波的L 波段，故分别称为L1 载波和L2 载波。
其中L1 载波是由卫星上的原子钟所产生的基准频率f0=10.23MHz 倍频154 倍后形成的，即f1=154*f0=1575.42MHz，其波长λ1 为19.03cm。
载波是基准频率f0 倍频120 L2 后形成的，即f2= 120*f0=1227.60MHz，其波长λ2 为24.42cm。
采用两个频率的目的是为了较完善地消除电离层延迟。
采用高频率载波的目的是为了更精确地测定多普勒频移，从而提高测速的精度；减少信号的电离层延迟，因为电离层延迟是与信号频率f 的平方成反比的。
测距码是用于测定从卫星到接收机之间距离的二进制码。
GPS 卫星中所用的测距码从性质上讲属于伪随机噪声码。
根据其性质和用途的不同，测距码可分为粗码（C/A 码）和精码（P 码或Y 码）两类，每个卫星所用的测距码互不相同且相互正交。
粗码C/A 码，又称为粗捕获码，它被调制在L1 载波上，是1MHz 的伪随机噪声码（PRN 码），其码长为1023 位（周期为1ms ）。
由于每颗卫星的C/A 码都不一样，因此，经常用它们的PRN 号来区分它们。
C/A 码是普通用户用以测定监测站到卫星间的距离的一种主要信号。
精码P（Y）码，又称为精码，它被调制在L1 和L2 载波上，是10MHz 的伪随机噪声码，其周期为7 天。
在实施AS 时，P 码与W 码进行模二相加生成保密的Y 码，此时，一些用户无法利用P 码来进行导航定位。
导航电文是GPS 卫星向用户播发的一组反映卫星在空间的位置、卫星的工作状态、卫星钟的修正参数，电离层延迟修正参数等重要数据的二进制代码，也称数据码（D 码）。
广播星历，这种星历是主控站利用跟踪站收集的观测资料计算并外推出未来两周的星历，然后注入到GPS 卫星，形成导航电文供用户使用。
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“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)。
GPS卫星WGS-84坐标计算
������������ = ������0 + ������������ + i������������ (9) 计算卫星在轨道平面上的坐标 ������������ = ������������ ������������������������������ ������������ = ������������ ������������������������������ (10) 计算观测时刻 t 的升交点经度������������ ������������ = Ω0 + Ω − ������������ ������������ − ������������ ������������������ (11) 计算卫星在 WGS-84 坐标系中的坐标 ������������ = ������������ ������������������������������ − ������������ ������������������������������ ������������������������������ ������������ = ������������ ������������������������������ + ������������ ������������������������������ ������������������������������ ������������ = ������������ ������������������������������
下面是用户位置Байду номын сангаас算
估计位置坐标表示估计位置与真实位置的偏移量
设
GPS 卫星的广播星历提供 16 个星历参数,其中包括 1 个参考时刻、6 个相应参考时刻的开普 勒轨道参数和 9 个轨道摄动修正参数。 用广播星历参数计算任一时刻 t 的卫星位置的步骤如 下: (1) 计算卫星运行的平均角速度 n 卫星运行的平均角速度������ = ������0 + ∆������，式中������0 =
GPS星历要点范文
GPS星历要点范文一、GPS星历的定义和作用1.GPS星历是指卫星轨道参数数据，包括卫星位置、速度和时钟差等信息。
2.GPS星历是导航接收机确定自身位置的基础数据，它通过计算卫星和接收机之间的距离来推算出接收机的位置。
3.GPS星历的更新频率较高，通常每2小时更新一次，以确保定位的准确性。
二、GPS星历的数据格式1.GPS星历数据有两种格式：广播星历和精密星历。
2.广播星历是由GPS卫星通过无线信号广播给全球的接收机，它包含了卫星的序号、健康状态、位置、速度、时钟差等信息。
3.精密星历是由地面控制站通过测量卫星信号并进行数据处理得到的，它比广播星历更加精确，能够提供更准确的定位结果。
三、GPS星历的更新和分发1.GPS星历的更新是由GPS卫星和地面控制站共同完成的，地面控制站负责测量卫星信号并计算星历参数，然后将更新后的星历数据上传到卫星中。
2.更新后的星历数据由卫星广播给全球范围内的接收机，接收机通过接收到的星历数据确定卫星的位置和时钟差等参数。
3.接收机还可以通过互联网等方式获取精密星历，以提高定位的准确性。
四、GPS星历的使用和影响因素1.GPS星历是导航接收机定位的重要数据源，它直接影响到定位的准确性和可靠性。
2.GPS星历的准确性受多种因素影响，包括卫星的状态、地球引力、大气层延迟、信号干扰等。
3.对于移动接收机，由于接收到的卫星信号会不断变化，因此定位的准确性也会随着时间的推移而下降，需要及时更新GPS星历。
五、GPS星历的维护和管理1.GPS星历的维护和管理是由GPS系统的运营商负责的，他们负责收集、处理和分发星历数据。
2.运营商会定期更新GPS星历数据，并通过卫星广播、互联网等方式分发给接收机。
六、GPS星历的发展趋势1.随着科技的不断发展，GPS星历的数据量和精确性将进一步提高，可以提供更高精度的定位结果。
2.GPS星历的更新频率可能会增加，以进一步提高定位的实时性和准确性。
3.GPS星历的使用范围也将扩大，不仅在导航领域有广泛应用，还可以用于精确测量和科学研究等领域。
GPS星历及观测数据的解读
对Y2191855.04N星历的解读：
一、文件名Y2191855.04N
Y2194：字符测站名
185：年积日
5：一天内文件的序号
04：两位年号（2004）
N：指星历
二、END OF HEADER 文件头结束标签
三、某卫星某历元的星历数据：
四、红色标注为卫星PRN号，绿色为历元时刻：
对Y2191855.04O解读：
一、文件名：
Y2194：字符测站名
185：年积日
5：一天内文件的序号
04：两位年号（2004）
O：观测值
二、红色框内是文件头内容
绿色框内是文件头标签
三、红色框为RINEX版本号
绿色为数据类型
蓝色为观测值类型
四、蓝色为接收机编号、类型及版本
红色为近似坐标
绿色为天线偏心
五、绿色为缺省的波长因子
红色为观测值类型及排列顺序
蓝色为波长间隔
六、蓝色为一个历元的观测数据
红色为历元时刻
绿色为卫星数及卫星列表
黄色为接收机伸差
下面的数据就是各个卫星的观测值。
广播星历计算卫星坐标
作业2根据GPS星历计算卫星ECEF坐标
说明：GPS卫星广播星历是GPS卫星信号导航电文的一部分。
广播星历参数具体内容如下：
任务要求：
1.完成一个程序模块，根据给定的RINEX导航文件计算卫星在任意时刻的ECEF坐标。
（1）首先读取导航文件，返回计算需要的以下17个参数。
（2）完成一个根据广播星历参数计算卫星坐标的模块。
2计算任意一颗卫星（如PRN31）每隔15分钟的卫星坐标。
保存计算结果。
3下载IGS最终精密星历sp3文件，将精密星历中该颗卫星的坐标作为参照，检查卫星坐标程序模块计算结果的正确性。
gps导航卫星星历及历书参数意义
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float 4 s 卫星钟漂改正float 4 s/s 历书星期数short 2GPS星期数short 2GPS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。
导航数据参数说明
RINEX是The Receiver Independent Exchange Format（与接收机无关的数据交换格式）的缩写，GPS导航电文文件数据记录节中的内容为按卫星和参考时刻存放的各颗卫星的时钟和轨道数据。
每颗卫星一个参考时刻的数据占8 行, 第1行为卫星的PRN号和该卫星时钟的参考时刻及其改正模型参数, 第2～8行为该卫星的广播轨道数据。
由于导航电文通常每2h就更新一次, 因此,某些卫星可能会有多个不同参考时刻的数据。
导航数据文件
PRN 号/ 历元/ 卫星钟：
- 卫星的PRN 号
- 历元: OC( 卫星钟的参考时刻)
年( 2 个数字, 如果需要可补0)
月, 日, 时, 分, 秒
- 卫星钟的偏差( s)
- 卫星钟的漂移( s / s)
- 卫星钟的漂移速度( s / s2 )
广播轨道—1：
广播轨道—2：
广播轨道—3：
广播轨道—4：
广播轨道—5：
广播轨道—6：
- 卫星精度(m)
- 卫星健康状态(第1子帧第3字第17～22 位)
- TGD (sec)
- IODC 钟的数据龄期
广播轨道—7：
- 电文发送时刻(单位为GPS周的秒, 通过交接字(HOW)中的Z 计数得出) - 拟合区间(h) , 如未知则为零
- 备用
- 备用。
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序号
符号
名称
单位
1
卫星PRN号
卫星编号
---
2
年
年份后两位
a
3
月
月份
mon
4
日
日期
d
5
时
时
h6Leabharlann 分分min
7
秒
秒
s
8
卫星钟差常数项
s
9
卫星钟差漂移项
s/s
10
卫星钟差漂移速率项
s/s2
11
星历数据的年龄
12
在星历参考时刻 在轨道径向方向上周期改正正弦项的振幅
m
13
平近点角的长期变化（近地点参数）
rad/s
28
Code on channel
29
GPS星期数
30
P data flag
31
本广播星历精度指标
m
32
卫星是否健康指标
33
电离层群延迟改正参数
s
34
卫星钟数据年龄
35
信息传送时间（与接收机对接收到的卫星信号解码有关）
s
rad/s
14
参考时刻的平近点角
rad
15
在星历参考时刻 在轨道延迹方向上周期改正余弦项的振幅
rad
16
偏心率
17
在星历参考时刻 在轨道延迹方向上周期改正正弦项的振幅
rad
18
长半轴的平方根
m1/2
19
星历参考时刻（星期中的秒数）
s
20
在星历参考时刻 轨道倾角（近似于法向）周期改正余弦项的振幅
rad
21
参考时刻轨道倾角
rad
22
在星历参考时刻 轨道倾角（近似于法向）周期改正正弦项的振幅
rad
23
参考时刻轨道倾角
rad
24
在星历参考时刻 在轨道径向方向上周期改正余弦项的振幅
m
25
近地点角距
rad
26
升交点赤经在赤道平面中的长期变化（主要是由地球引力场的2阶带谐系数 ( 引起）)
rad/s
27
轨道倾角变化率