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12附录
附录A专业术语注释
IGS:
InternationalGPSService的缩写,在全球地基GPS连续运行站的基础上组成的IGS,是GPS连续运行站网和综合服务系统的范例。
它无偿向全球用户提供GPS各种信息,如GPS精密星历,快速星历,预报星历,IGS站坐标及其运动速率,IGS站所接收的GPS信号的相位和伪距数据,地球自转速率等。
在大地测量和地球动力学方面支持了无数的科学项目,包括电离层、气象、参考框架、精密时间传递、高分辨的推算地球自转速率及其变化、地壳运动等等。
法国的DORIS和德国的PRARE也正在考虑成立类似模式的国际组织,力求使这类空间大地测量观测系统更高效率、自动化、精确和可靠。
模糊度(Ambiguity):
未知量,是从卫星到接收机间测量的载波相位的整周期数。
基线(Baseline):
两测量点的联线,在此两点上同时接收GPS信号并收集其观测数据。
广播星历(Broadcastephemeris):
由卫星发布的电文中解调获得的卫星轨道参数。
信噪比SNR(Signal-to-noiseratio):
某一端点上信号功率与噪声功率之比。
跳周(Cycleskipping):
在干扰作用下,环路从一个平衡点,跳过数周,在新的平衡点上稳定下来,使相位整数周期产生错误的现象。
载波(Carrier):
作为载体的电波,其上由已知参考值的调制波进行频率、幅度或相位调制。
C/A码(C/ACode):
GPS粗测/捕获码,为1023bit的双相调制伪随机二进制码,码率为1.023MHz,码重复周期为1ms。
差分测量(Differencemeasurement):
利用交叉卫星、交叉接收机和交叉历元进行GPS测量。
可分为下列三种:
单差(SD)测量:
(交叉接收机)由两个接收机同时观测一颗卫星所接收的信号相位的瞬时差。
双差(DD)测量:
(交叉接收机,交叉卫星)观测一颗卫星的单差相对于观测参考卫星的单差之差。
三差(TD)测量:
(交叉接收机,交叉卫星,交叉历元)在一历元获得的双差与上一历元的双差之差。
差分定位(Differencepositioning):
同时跟踪相同的GPS信号,确定两个以上接收机之间的相对坐标的方法。
几何精度因子(Geometricdilutionofprecision):
在动态定位中,描述卫星几何位置对误差的贡献的因子,表示式:
。
式中,Q为瞬时动态位置解的矩阵因子(取决于接收机和卫星的位置)。
在GPS中有如下几种标准术语:
GDOP(三维坐标加钟差)四维几何因子
PDOP(三维坐标)三维坐标几何因子
HDOP(平面坐标)二维坐标几何因子
VDOP(高程)高程几何因子
TDOP(钟差)钟差因子
HTDOP(高程和钟差)高程与钟差几何因子
动态定位(Dynamicpositioning):
确定运动着的接收机随时间变化的测点坐标的方法。
每次测量结果由单次数据采样获得并实时计算。
偏心率(Eccentricity):
,式中a,b为长半轴和短半轴。
椭球体(Ellipsoid):
大地测量中,随圆绕短半轴旋转形成的数学图形。
一般采用两个参数加以描述,即长半轴长度a和扁率f,
,b为短半轴。
星历(Ephemeris):
天体的位置随时间的能参数。
扁率(Flattening):
a为长半轴,b为短半轴,e为偏心率
大地水准面(Geoid):
与平均海平面并延伸到大陆的特殊等位面。
此面处处垂直于重力方向。
电离层延迟(Ionospheredelay):
电波通过电离层(非均匀和色散介质)产生的延迟。
相延迟取决于电子含量并影响载波信号,群延迟取决于电离层色散并影响信号调制码。
相延迟和群延迟的辐度相同,符号相反。
L波段(L-band):
频率为390-1550MHz的无线电频率范围。
多径误差(Multipatherror):
由两条以上传播路径的无线电信号间干扰而引起的定位误差。
观测时段(Observingsession):
利用两个以上的接收机同时收集GPS数据的时间段。
伪距(Pseudorange):
将接收机中GPS复制码对准所接收的GPS码所需要的时间偏移并乘以光速化算的距离。
此时间偏移是信号接收时刻(接收机时间系列)和信号发射时刻(卫星时间系列)之间的差值。
接收通道(Receiverchannel):
GPS接收机中射频、混频和中频通道,能接收和跟踪卫星的两种载频信号。
卫星图形(Satelliteconfiguration):
卫星在特定时间内相对于特定用户或一组用户的配置状态。
静态定位(Staticposition):
不考虑接收机运动的点位的测量。
世界时(Universaltime):
格林尼治的平太阳时。
UT世界时的缩写。
UT0由观测恒星直接求得的世界时。
世界时与恒星时的关系为
太阳日-恒星日=
UT1极移改正后的UT0。
UT2地球自转季节变化改正后的UT1。
UTC协调世界时,平滑原子时系统。
它与UT2非常接近。
采样(Sampling):
以周期性的时间间隔取某一连续变量值的过程。
观测条件在GPS测量中的观测条件指的是卫星星座的几何图形和运行轨迹。
附录B年积日计算表
日
1月
2月
3月
4月
5月
6月
7月
8月
9月
10月
11月
12月
1
1
32
60
91
121
152
182
213
244
274
305
335
2
2
33
61
92
122
153
183
214
245
275
306
336
3
3
34
62
93
123
154
184
215
246
276
307
337
4
4
35
63
94
124
155
185
216
247
277
308
338
5
5
36
64
95
125
156
186
217
248
278
309
339
6
6
37
65
96
126
157
187
218
249
279
310
340
7
7
38
66
97
127
158
188
219
250
280
311
341
8
8
39
67
98
128
159
189
220
251
281
312
342
9
9
40
68
99
129
160
190
221
252
282
313
343
10
10
41
69
100
130
161
191
222
253
283
314
344
11
11
42
70
101
131
162
192
223
254
284
315
345
12
12
43
71
102
132
163
193
224
255
285
316
346
13
13
44
72
103
133
164
194
225
256
286
317
347
14
14
45
73
104
134
165
195
226
257
287
318
348
15
15
46
74
105
135
166
196
227
258
288
319
349
16
16
47
75
106
136
167
197
228
259
289
320
350
17
17
48
76
107
137
168
198
229
260
290
321
351
18
18
49
77
108
138
169
199
230
261
291
322
352
19
19
50
78
109
139
170
200
231
262
292
323
353
20
20
51
79
110
140
171
201
232
263
293
324
354
21
21
52
80
111
141
172
202
233
264
294
325
355
22
22
53
81
112
142
173
203
234
265
295
326
356
23
23
54
82
113
143
174
204
235
266
296
327
357
24
24
55
83
114
144
175
205
236
267
297
328
358
25
25
56
84
115
145
176
206
237
268
298
329
359
26
26
57
85
116
146
177
207
238
269
299
330
360
27
27
58
86
117
147
178
208
239
270
300
331
361
28
28
59
87
118
148
179
209
240
271
301
332
362
29
29
88
119
149
180
210
241
272
302
333
363
30
30
89
120
150
181
211
242
273
303
334
364
31
31
90
151
212
243
304
365
注:
1.闰年的二月为29天,所以2月29日的年积日为60,其余每天均比表列值大1。
2.凡非世纪公元年数能被4整除(世纪年数能被400整除)的年份为闰年,至下一世纪初为:
1992、1996、2000、2004、2008……。
附录CRINEX格式说明
一、观测数据文件
此文件中包含字头块和数据块。
表C.1列出了此文件的字头块和表C.2列出了此文件的数据块。
这里仅就观测中的几个名词加以介绍。
时间测量时间是指信号到达接收机的时间。
这一时间为GPS时,而不是UTC时。
在这一时间上观测全部跟踪卫星的伪距和相位。
伪距伪距是信号到达接收机的接收时刻与信号从卫星上发射时刻之间的差值乘以光速。
在RINEX中有三种伪距观测量:
C1为L1的C/A码,P1为L1的P码和P2为L2的P码。
由于AS政策,很多接收机不能得到L2的P码,代之采用相关技术求出Y2-Y1的时延以消除电离层影响。
此种情况下,在RINEX中,应用C/A码和Y2-Y1的时延转换为合成的P2码。
相位相位是在L1和L2频率上实际上是在差拍频率上的整周内的小数值。
在平方技术提取相位时是半周内的小数值,必须转换为整周。
多普勒接收机中利用特定的处理软件,可记录多普勒值D1,D2,以Hz计。
在以上所有的记录中,三种观测量必须保持时间上的一致性。
如果采用外接频标进行改正,设时间偏差改正数为τ,则三种观测量如下:
ρ(corr)=ρ(recv)-c×τ
T(corr)=T(recv)-τ
L1(corr)=L1(recv)-F×τ
表C.1观测数据文件字头块说明
字头名称
61~80列
说明
格式
RINEXVERSION/TYPE
格式版本
(2)
文件类型O——观测数据
定位系统G——GPS
R——GLONASS
M——MIXED
16,14X
A1,19X
A1,19X
PGM/RUNBY/DATE
文件纲要名称
文件机构名称A20,
文件建立日期
A20,
A20,
A20
COMMENT
建议
A60
MARKERNAME
测量点名称
A60
MARKERNUMBER
测量点编号
A20
OBSERVER/AGENCY
观测员姓名/机构
A20,A40
REC#/TYPE/VERS
接收机编号,型号和软件版本
3A20
ANT#/TYPE
天线编号,型号
2A20
APPROXPOSITIONXYZ
测量点概略坐标XYZ
3F14.4
ANTENNA:
DELTAH/E/N
天线高H
天线向东偏心E
天线向西偏心听偏信N
3F14.4
WAVELENGTHFACTL1/2
L1和L2的波长因子
1:
整周模糊度
2:
半周模糊度
0:
L1单频
跟踪卫星数(最大为7颗,超过7颗重复记录)
PRN卫星编号
2I6
I6
7(3X,A1,12)
#/TYPESOFOBSERV
文件中不同观测类型数
观测类型定义:
L1,L2:
L1,L2相位观测量(cycle)
C1:
L1的C/A伪距观测量(m)
P1,P2:
L1,L2P码伪距观测量(m)
D1,D2:
L1,L2的多普勒伪距观测量(Hz)
T1,T2:
子午仪积分多普勒观测量(cycle)
实施AS后,改变L2和P2,
I6
9(4X,A2)
INTERVAL
观测间隔(s)
I6
TIMEOFFIRSTOBS
观测开始时间(年,月,日,时,分,秒)
时间系统:
GPS=GPS时间系统
GLO=UTC时间系统
GPS/GLONASS中的缺省值:
GPS=纯GPS文件
GLO=纯GLONASS文件
5I6,F12.6
6X,A3
TIMEOFLASTOBS
观测结束时间(年,月,日,时,分,秒)
时间系统:
GPS=GPS时间系统
GLO=UTC时间系统
GPS/GLONASS中的缺省值:
GPS=纯GPS文件
GLO=纯GLONASS文件
5I6,F12.6
6X,A3
LEAPSECONDS
在GPS/GLONASS中,自1980年1月6日的跳秒
I6
#OFSATELLITES
包含在文件中的卫星观测数目
I6
PRN/#OFOBS
卫星编号
如果多于9种观测量,则重复记录
3X,A1,I2,9I6
6X,9I6
ENDOFHEADER
字头块结束符
60X
表C.2观测数据文件数据块说明
观测记录
说明
格式
EPOCH/SAT
Or
EVENTFLAG
历元:
年,月,日,时,分,秒
历元标志0:
正常
1:
历元间中断
≥1:
特征标志
当前历元中卫星数目
当前历元中卫星编号,如果超过12颗,则另起一行(A1,I2)
接收机钟差(s)
如果超过12颗卫星,应用连续记录
如果特征标志Epochflag>1:
则
特征标志:
2:
开始移动天线
3:
安置在新点位,移动结束
4:
字头信息
5:
异常(历元太大)
6:
跳周记录
标志2,5中都记录卫星编号
5I3,F11.7
I3,
I3
I2(A1,I2)
F12.9
32X,12(A1,I2)
OBSERVATIONS
观测量
LLI
信号强度
在EPOCH/SAT中记录了每一颗卫星的上述数据。
如果超过5个观测(80byte),继续下一个记录。
观测量:
相位:
以整周计
伪距:
以米计
表示观测量丢失
LLI:
表示卫星锁定状态(0~7)
正常
缺省值
有AS存在
信号强度:
1:
信号强度最小
5:
信号强度适中
9:
信号强度最大
0:
不考虑
m(F14.3,I1,I1)
二、导航数据文件
卫星星历是取自卫星的广播导航电文,它是地面位置计算的基础数据。
在导航电文中,包含有卫星的轨道根数,卫星钟参数等。
为了使地面位置计算工作速度更快,卫星发送广播导航电文每秒一次,而广播导航电文每小时更新一次。
所以每一次观测只需要记录一组广播导航电文。
表2.2.3和2.2.4分别为导航文件字头块说明和导航文件数据块说明。
表2.2.3导航文件字头块说明
字头名称
(61~80列)
说明
格式
RINEXVERSION/TYPE
格式版本
(2)
文件类型(“N”——导航数据)
I6,14X,
A1,19X
PGM/RUNBY/DATE
文件纲要名称
文件机构名称
文件建立日期
A20
A20
A20
COMMENT
建议
A60
TONALPHA
电离层参数A0—A3
2X,4D12.4
IONBETA
电离层参数B0—B3
2X,4D12.4
DELTA-UTC:
A0,A1,T,W
计算UTC时间的历书参数
A0,A1:
计算时间改正参数
T:
UTC数据的参考时间
W:
UTC参考星期数
3X,2D19.12
2I9
LEAPSECONDS
由于跳秒硬气的引起的时间变化
I6
ENDOFHEADER
字头块结束符
60X
表2.2.4导航文件数据记录块说明
观测记录
说明
格式
PRN/EPOCH/SVCLK
PRN卫星编号
历元:
TOC——时钟时间
年(两位数字)
月
日
时
分
秒
卫星时钟偏差(S)
卫星时钟漂移(s/s)
卫星时钟漂移率(s/s2)
5I3,F11.7
I3,
I3
I2(A1,I2)
F12.9
32X,12(A1,I2)
BROADCASTORBIT-1
IODE星历数据有效期
Crs(m)
Δn(rad/s)
M0 (rad)
3X,4D19.12
BROADCAST
ORBIT-2
Cuc(rad)
e扁率
Cus(rad)
(
)
BROADCAST
ORBIT-3
Toe星历参考时间
Cic(rad)
Ω(rad)
Cis(rad)
3X,4D19.12
BROADCAST
ORBIT-4
I(rad)
Crc(m)
ω(rad)
Ωdot(rad/m)
3X,4D19.12
BROADCAST
ORBIT-5
Idot(rad/s)
L2
GPS星期数(TOE)
L2P数据标志
3X,4D19.12
BROADCAST
ORBIT-6
卫星精度(m)
卫星健康(MSB)
TGD(s)
IDOC时钟数据有效期
3X,4D19.12
BROADCAST
ORBIT-6
电文发送时间(GPS星期秒-由字HOW的Z-计数算起)
3X,4D19.12
附录DSP3精密星历格式
#@(#)sp31.303/08/95
#aV1993129000.0000000096dITR91FITJPL
##681432000.00000000900.00000000490160.0000000000000
+191231213141516171819202123242526
+2728000000000000000
+00000000000000000
+00000000000000000
+00000000000000000
++1010101010101010101010101010101010
++1011000000000000000
++00000000000000000
++00000000000000000
++00000000000000000
%ccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc
%ccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc
%f0.00000000.0000000000.000000000000.000000000000000
%f0.00000000.0000000000.000000000000.000000000000000
%i000000000
%i000000000
/*CCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCC
/*CCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCC
/*CCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCC
/*CCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCCC
*1993129000.00000000
P114722.6385106464.319150-21020.844810-8.059218
V1-1196.62880026950.0225007502.2771000.000000
P2-24023.155300-11843.563990-1675.647210-10.813964
V2-769.152700-3247.50800031255.0233000.000000
P32074.55542019025.99884017928.366120-430.859048
V3-6873.93230022421.664200-23147.5296000.000000
P12-6236.32558013153.271260-21964.100040-108.945737
V12-27384.9171006805.63280012337.7288000.000000
P13-13306.8571004790.062110-22360.523490628.240251
V139739.738600-26864.612400-11662.2225000.000000
....
....
....
P27-19350.820260-4003.11119017582.69079014.651464
V2719491.879100-11990.04240018156.9044000.000000
P2813316.378500-13959.64449018317.66094052.520005
V28258.24640023316.42080017208.9285000.000000
EOF
SP3LINE1
col1symbol#
col2versionida
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- 特殊限制:
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- 关 键 词:
- 12 附录